CAPÍTULO 6. ANÁLISIS ESTRUCTURAL. En este capítulo se analizará el comportamiento de la estructura ante las

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1 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. 115

2 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. 116

3 a) Cargas gravitacionales Figura 6.1 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 1 117

4 Figura 6.2 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 2 118

5 Figura 6.3 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 3 119

6 Figura 6.4 Diagrama de cargas gravitacionales Marco 4 120

7 Figura 6.5 Diagrama de cargas gravitacionales Marco A 121

8 Figura 6.6 Diagrama de cargas gravitacionales Marco B 122

9 Figura 6.7 Diagrama de cargas gravitacionales Marco C 123

10 Figura 6.8 Diagrama de cargas gravitacionales Marco D 124

11 b) Cargas accidentales Figura 6.9 Diagrama de cargas accidentales Marco 1 125

12 Figura 6.2 Diagrama de cargas accidentales Marco 2 126

13 Figura 6.3 Diagrama de cargas accidentales Marco 3 127

14 Figura 6.4 Diagrama de cargas accidentales Marco 4 128

15 Figura 6.5 Diagrama de cargas accidentales Marco A 129

16 Figura 6.6 Diagrama de cargas accidentales Marco B 130

17 Figura 6.7 Diagrama de cargas accidentales Marco C 131

18 Figura 6.8 Diagrama de cargas accidentales Marco D 132

19 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. 133

20 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. 134