Matriz de Rigidez Estructural
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METODODEMATRICIALDERIGIDEZPASO1:COORDENADASYGDLsDefinir coordenadas globales y orientacin de los elementos (coordenadas locales); Definir grados de libertad de la estructura. PASO2Y3:MATRICESDERIGIDEZDELOSELEMENTOSYLAESTRUCTURA Mtodo 1
Obtener la matriz de rigidez [Ke] para cada elemento
Numerar las matrices [Ke] de acuerdo a los GDLs de la estructura
Obtener:
.#
1
elem
eeijij
KK
3
52
641
3563
52452
641641
5.0
mmm
mmmmmmm
mmmmmmmmmmm
Ke
2321 sLEIc
LEAm
2322 cLEIs
LEAm
LEIm 3
scLEI
LEAm
34
cLEIm 25
sLEIm 26
Mtodo 2
Imponer Uj=1 y Ui=0 para (i=1,2,3, y ij)
Calcular fuerzas internas en cada elemento
Obtener Kij igual a la suma de las fuerzas internas en la direccin del grado de libertad i
4EI/L
2EI/L
6EI/L2
6EI/L2
6EI/L2
12EI/L3
6EI/L2
12EI/L3
3EI/L 3EI/L2
3EI/L2 3EI/L3
3EI/L2
3EI/L3
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 4
EA/L
PASO4:VECTORDEFUERZASMtodo 1: Obtener Fn, Fo y Ro Mtodo 2: Obtener Fn y Fo Tipo 1
Carga po2 po3 po5 po6Distribuida
w 2wL
12
2wL 2
wL 12
2wL Puntual f
@L/2 2f
8Lf
2f
8Lf
Puntuales f@L/3
f 9
2 Lf f
92 Lf
Tipo 2
Carga po2 po3 po5 po6Distribuida
w 83wL
0 8
5wL 8
2wL Puntual f
@L/2 165 f
0 16
11 f 16
3 Lf Puntuales f
@L/3 32 f
0 3
4 f 3Lf
Tipo 4
Carga po2 po3 po5 po6Distribuida
w 2wL 0
2wL 0
Puntual f@L/2 2
f 0 2f 0
Puntuales f@L/3
f 0 f 0
Matrices de transformacin
10000
10000
cssc
cssc
PASO5:DESPLAZAMIENTOSMtodo 1
R
L
RRRL
LRLL
on
on
UU
KKKK
RRFF RLRonLLL UKFFKU 1
Mtodo 2 Si los desplazamientos conocidos en los apoyos se tratan como cargas, {UR}={0} onLLL FFKU 1 PASO6:REACCIONESMtodo 1 oRRRLLRn RUKUKR Mtodo 2
Si se utiliza el mtodo 2, las reacciones se pueden calcular despus de tener las fuerzas internas del Paso 7.
PASO7:FUERZASINTERNASMtodo 1 oee PUKP Pp Mtodo 2
Si se utiliza el mtodo 2, las fuerzas internas se pueden calcular imponiendo uno a uno los desplazamientos calculados en el paso 5 y sumando todas las fuerzas generadas con los efectos de las cargas externas
Tipo Parmetro
1 2 3 4
12 3 3 0 4 3 3 0 6 3 3 0
Fil. y col. con ceros - 3 6 3, 6
on
on
RRFF