Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

11

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Placa y Muro de Albañileria

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Page 1: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

ANALISIS DE UNA PLACA Y MURO DE ALBAÑILERIA

Se tiene la siguiente estructura de albañileria y placa se analizara el comportamiento de los brazosrigidos dependiendo de sus rigidezes de estas y se comprobara con el porgrama sap 2000 losdatos calculados

SOLUCION:

como son estructuras que tienen rigidezes y trabjan como uno solo se idealizara de la siguientemanera

ELEMENTO 01:

D 3:= b 0.15:= H 3.25:=

E 2173706.512:=

ID3 b⋅

120.337=:=

G 0.4 E⋅ 8.695 105×=:=

A b D⋅:=

As b D⋅ 5

6⋅ 0.375=:=

Φ 12 E⋅ I⋅

G As⋅ H2⋅2.556=:=

Page 2: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

MATRIZ DEL ELEMENTO 1:

E1

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

E A⋅H

0

0

E− A⋅H

0

6− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

E− A⋅H

0

0

E A⋅H

0

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

:=

0( ) 0( ) 0( ) 1( ) 2( ) 3( )0( )

0( )

0( )E1

7.211 104×

0

1.172− 105×

7.211− 104×

0

1.172 105×

0

3.01 105×

0

0

3.01− 105×

0

1.172− 105×

0

4.162 105×

1.172 105×

0

3.531− 104×

7.211− 104×

0

1.172 105×

7.211 104×

0

1.172 105×

0

3.01− 105×

0

0

3.01 105×

0

1.172 105×

0

3.531− 104×

1.172 105×

0

4.162 105×

=1( )

2( )

3( )

ELEMENTO 02:

DATOS DE LA VIGA

b 0.3:= h 0.5:=

E 2173706.512:=

A b h⋅ 0.15=:= Ib h3⋅

123.125 10 3−×=:=

E 2.174 106×=

Page 3: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

D 3:= d 5.4:=

Xg 3.893:=α .9:= β 0.9:=

a α D2

⋅ 1.35=:= L1D2

a− 0.15=:= b β Xg⋅ 3.504=:= L2 Xg b− 0.389=:=

L 5.393 a− b−:=

L 5.393:=

As A5

6⋅ 0.125=:=

Φ 12 E⋅ I⋅

G As⋅ L2⋅0.026=:=

MATRIZ DEL ELEMENTO 2:

E2

E A⋅L

0

0

E− A⋅L

0

0

0

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ 2 a⋅( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a2⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

0

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ a b+( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

E− A⋅L

0

0

E A⋅L

0

0

0

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ a b+( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

0

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ 2 b⋅( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ b2⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

:=

0( ) 2( ) 3( ) 0( ) 4( ) 5( )

Page 4: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

0( )2( )

3( )E2

6.046 104×

0

0

6.046− 104×

0

0

0

506.622

2.05 103×

0

506.622−

3.141 103×

0

2.05 103×

9.555 103×

0

2.05− 103×

1.145 104×

6.046− 104×

0

0

6.046 104×

0

0

0

506.622−

2.05− 103×

0

506.622

3.141− 103×

0

3.141 103×

1.145 104×

0

3.141− 103×

2.074 104×

=0( )

4( )

5( )ELEMENTO 03:

DATOS DEL MURO

L 5.4:= m

t 0.3:= m

b1 0.40:= m

h 3.25:=

Ec 2173706.512:=ton

m2

ton

m2Em 325000.00:=

Ln L b1− 5=:= m

nEc

Em6.688=:=

n t⋅ 2.006=

A 1.55:=

I .1553

12⋅ .15 5⋅ 1.3932⋅+ .43 2

12⋅+ .4 2⋅ 1.3072⋅+:=

K 2.066666666667:=

I 4.395103= m4

G 0.4 Em⋅ 1.3 105×=:=

As A1

K⋅ 0.75=:=

Φ 12 Em⋅ I⋅

G As⋅ h2⋅16.644=:=

Page 5: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

MATRIZ DEL ELEMENTO 3:

E3

12 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6− Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

12− Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

Em A⋅H

0

0

Em− A⋅H

0

6− Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

4 Φ+( ) Em⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

2 Φ−( ) Em⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

12− Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

12 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H3⋅

0

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

Em− A⋅H

0

0

Em A⋅H

0

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

2 Φ−( ) Em⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

6 Em⋅ I⋅

1 Φ+( ) H2⋅

0

4 Φ+( ) Em⋅ I⋅1 Φ+( ) H⋅

:=

0( ) 0( ) 0( ) 1( ) 4( ) 5( )0( )

0( )

0( )E3

2.83 104×

0

4.599− 104×

2.83− 104×

0

4.599 104×

0

1.55 105×

0

0

1.55− 105×

0

4.599− 104×

0

5.142 105×

4.599 104×

0

3.648− 105×

2.83− 104×

0

4.599 104×

2.83 104×

0

4.599 104×

0

1.55− 105×

0

0

1.55 105×

0

4.599 104×

0

3.648− 105×

4.599 104×

0

5.142 105×

=1( )

4( )

5( )MATRIZ DE RIGIDEZ DEL SISTEMA K :

K

E13 3, E33 3,+

E14 3,

E15 3,

E34 3,

E35 3,

E13 4,

E14 4, E21 1,+

E15 4, E22 1,+

E24 1,

E25 1,

E13 5,

E14 5, E21 2,+

E15 5, E22 2,+

E24 2,

E25 2,

E33 4,

E21 4,

E22 4,

E24 4, E34 4,+

E25 4, E35 4,+

E33 5,

E21 5,

E22 5,

E24 5, E34 5,+

E25 5, E35 5,+

:=

1( ) 2( ) 3( ) 4( ) 5( )

1( )

2( )K

1.004 105×

0

1.172 105×

0

4.599 104×

0

3.015 105×

2.05 103×

506.622−

3.141 103×

1.172 105×

2.05 103×

4.257 105×

2.05− 103×

1.145 104×

0

506.622−

2.05− 103×

1.555 105×

3.141− 103×

4.599 104×

3.141 103×

1.145 104×

3.141− 103×

5.35 105×

=3( )

4( )

5( )

Page 6: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

VECTOR DE FUERZAS EXTERNAS DEL SISTEMA f:

ton

f

7

0

0

0

0

:=

VECTOR DE DESPLAZAMIENTO DEL SISTEMA u :

m

2( )m

U K 1− f⋅:=1( )

U

1.082 10 4−×

2.903 10 7−×

2.954− 10 5−×

5.637− 10 7−×

8.67− 10 6−×

= 3( )rad

m 4( )

rad 5( )

VECTOR FUERZAS INTERNAS DE LOS ELEMENTOS f(e) :

ELEMENTO 01: ton

ton

ton m−E11 E1

0

0

0

U0 0,

U1 0,

U2 0,

11.262−0.087−

13.718

4.338

0.087

0.38

=:=ton

ton

ton m−

ELEMENTO 02:ton

ton

ton m−E22 E2

0

U1 0,

U2 0,0

U3 0,

U4 0,

0

0.087−0.38−0

0.087

0.515−

=:=ton

ton

ton m−ELEMENTO 03:

ton

ton

ton m−E33 E3

0

0

0

U0 0,

U3 0,

U4 0,

3.46−0.087

8.137

2.662

0.087−0.515

=:=ton

ton

ton m−

Page 7: Analisis de Una Placa y Muro de Albañileria

FUERZAS EN LOS EXTREMOS DE LA BARRA FLEXIBLE: CARAS DE APOYO

T2

1

0

0

0

0

0

0

1

a−0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

b

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1.35−0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

3.504

0

0

0

0

0

1

=:=

ton

ton

ton m−τ

2

T2 E22⋅

0

0.087−0.262−0

0.087

0.209−

=:=ton

ton

ton m−

DESPLAZAMIENTOS EN LOS EXTREMOS DE LA BARRA FLEXIBLE: CARAS DE APOYO

U2

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

a

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

b−1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1.35

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

3.504−1

=:=

m

m

radμ U2

0

U1 0,

U2 0,0

U3 0,

U4 0,

0

3.959− 10 5−×

2.954− 10 5−×0

2.981 10 5−×

8.67− 10 6−×

=:=m

m

rad

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E2

E A⋅L

0

0

E− A⋅L

0

0

0

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ 2 a⋅( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a2⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

0

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ a b+( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

E− A⋅L

0

0

E A⋅L

0

0

0

12− E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ a⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L3⋅

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

0

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

2 Φ−( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ a b+( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ a⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

0

12 E⋅ I⋅ b⋅

1 Φ+( ) L3⋅

6 E⋅ I⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

4 Φ+( ) E⋅ I⋅1 Φ+( ) L⋅

6 E⋅ I⋅ 2 b⋅( )⋅

1 Φ+( ) L2⋅+

12 E⋅ I⋅ b2⋅

1 Φ+( ) L3⋅+

:=

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DESPLAZAMIENTOS EN LOS EXTREMOS DE LA BARRA FLEXIBLE: CARAS DE APOYO