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Capítulo 6
CAPÍTULO 6.
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
6.1 Descripción
En este capítulo se analizará el comportamiento de la estructura ante las
cargas que se le aplican. Este procedimiento tiene como fin conocer las acciones
internas y las deformaciones que se generan en los elementos del edificio y así
diseñar éstos de manera que puedan soportar las acciones que lleguen a
presentarse durante su vida útil.
En este tipo de análisis el uso de software es importante debido a la rapidez
y exactitud con que se lleva a cabo el proceso numérico. Para el ejemplo en
cuestión, se emplea el programa de análisis STAAD PRO, mismo que ya fue
utilizado en el capítulo 5 para calcular los desplazamientos en la estructura ante los
efectos de sismo.
6.2 Estados de carga de la estructura
Para realizar este análisis se consideran las acciones a las que está sometida
la estructura, obtenidas en los capítulos 4 y 5, correspondientes a cargas
gravitacionales y cargas accidentales, respectivamente.
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Capítulo 6
En este apartado se resumen las cargas aplicadas en los marcos así como la
nomenclatura de los mismos. Cabe recordar que las cargas aquí presentadas no
han sido factorizadas aún para no afectar los resultados del análisis y, en
consecuencia, no sobreestimar los datos para diseño.
En seguida, se presenta el resumen de cargas para los marcos de la
estructura, así como los correspondientes diagramas de cargas para los elementos.
Es importante hacer notar que las cargas representadas en las figuras 6.1 hasta
6.16 no incluyen el peso propio de la estructura, ya que el programa empleado
para el análisis lo calcula.
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Capítulo 6
a) Cargas gravitacionales
Figura 6.1 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 1
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Capítulo 6
Figura 6.2 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 2
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Capítulo 6
Figura 6.3 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 3
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Capítulo 6
Figura 6.4 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 4
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Capítulo 6
Figura 6.5 Diagrama de cargas gravitacionales Marco A
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Capítulo 6
Figura 6.6 Diagrama de cargas gravitacionales Marco B
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Capítulo 6
Figura 6.7 Diagrama de cargas gravitacionales Marco C
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Capítulo 6
Figura 6.8 Diagrama de cargas gravitacionales Marco D
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Capítulo 6
b) Cargas accidentales
Figura 6.9 Diagrama de cargas accidentales Marco 1
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Capítulo 6
Figura 6.2 Diagrama de cargas accidentales Marco 2
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Capítulo 6
Figura 6.3 Diagrama de cargas accidentales Marco 3
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Capítulo 6
Figura 6.4 Diagrama de cargas accidentales Marco 4
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Capítulo 6
Figura 6.5 Diagrama de cargas accidentales Marco A
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Capítulo 6
Figura 6.6 Diagrama de cargas accidentales Marco B
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Capítulo 6
Figura 6.7 Diagrama de cargas accidentales Marco C
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Capítulo 6
Figura 6.8 Diagrama de cargas accidentales Marco D
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Capítulo 6
6.3 Resultados del Análisis
Con las cargas que se muestran en el inciso anterior se realiza el análisis
estructural mediante el empleo de STAAD PRO. Para tal fin, la serie de datos que
se proporciona al programa fueron ya mencionados en el capítulo 5 en el inciso
correspondiente al cálculo de los desplazamientos en los marcos; sin embargo,
aquí se explicarán con más detalle.
a) Datos generales de la estructura.- En este rubro se encuentran el
tipo de estructura que se analiza, el nombre y número del trabajo
que se realiza.
b) Nomenclatura y coordenadas de los nodos que conforman a la
estructura que se analiza-. Nombres de los nudos y su ubicación
en el plano o el espacio.
c) Nomenclatura e incidencias de las barras en la estructura.-
Nombres de las trabes y columnas así como los nudos entre los
que se desarrollan.
d) Ubicación y nomenclatura de los elementos planos.- Nombre de los
muros, losas, diafragmas, etc. Y el conjunto de nodos que los
conforman.
e) Geometría de los elementos.- Serie de dimensiones que poseen las
barras y los elementos planos.
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Capítulo 6
f) Propiedades de los materiales.- Entre las que se incluyen el tipo
de material que constituye a cada elementos así como su módulo
de elasticidad, su coeficiente de Poisson, su densidad, su
resistencia, entre otros.
g) Características de las uniones con la cimentación.- Esto es, si hay
empotramientos o algún grado de libertada en estas uniones.
h) Características de las cargas que se aplican en la estructura.- Lo
cual implica: el nombre de los estados de carga y sus posibles
combinaciones, los elementos en los que se aplican las cargas, los
tipos de carga y la magnitud de las mismas.
Para este último inciso se hace notar que los factores que afectan a las
cargas son iguales a la unidad para no sobreestimar los resultados ocupados para
el diseño de los elementos.
Los resultados del análisis se muestran en el apéndice B; el mapa donde se
encuentra la nomenclatura y ubicación de los elementos se puede revisar en el
apéndice A correspondiente al “cálculo de desplazamientos para análisis de cargas
accidentales”.