Anlisis EstructuralCpula Elptica

Marco Sumari Tellez07-31083

OBJETIVOS

Realizar el anlisis estructural de una estructura elptica, usando el reglamento y respetando las normas.

Aplicar para el anlisis, el mtodo de elementos finitos para el clculo de la estructura elptica.

CONCEPTOS BSICOSELIPSEUna elipse es la curva simtrica cerrada que resulta al cortar la superficie de un cono por un plano oblicuo al eje de simetra con ngulo mayor que el de la generatriz respecto del eje de revolucin.

CONCEPTO DE CPULA Superficie de revolucin generada a partir de una lnea

curva llamada meridiano. Las cpulas permiten cubrir una gran superficie sin

ningn apoyo intermedio. Estas lminas pueden adoptar distintas formas segn

su mtodo constructivo, variando en funcin De la forma de planta y el perfil de acuerdo a la cnica

utilizada. As pues tenemos entre otras, cpulas semiesfricas,

semielipsoides de planta circular o elipsoides de planta elptica.

COMPORTAMIENTO DE UNA CPULA ELPTICA

Las cpulas se deben disear para resistir los empujes laterales; de otro modo se expandiran y esto producira tensin perimetral.

Las cpulas elpticas se definen por la rotacin de media elipse alrededor de su eje vertical; su comportamiento no es tan eficiente como el de una cpula esfrica, pues la parte superior de la cscara es ms plana y la disminucin de curvatura introduce mayores tensiones.

FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE UNA CPULA ELPTICA

El mecanismo resistente de las cpulas tiene una particularidad que las hace superar ampliamente la capacidad estructural de los arcos.

Cada meridiano se comporta como si fuera un arco funicular de las cargas aplicadas, es decir, resiste las cargas sin desarrollar tensiones de flexin para cualquier sistema de cargas.

VENTAJAS EN LA ELECCIN DE UNA CPULA

La cpula posee unos paralelos que restringen su desplazamiento lateral desarrollando tensiones en anillo y haciendo posible un comportamiento de membrana.

MODELAMIENTO ESTRUCTURALEn el presente exposicin se analizar una estructura elptica para cubierta por el mtodo matricial de los elementos finitos, con los siguientes datos generales:

Dimetro Mayor: 10.00 metros

Dimetro Menor: 8.00 metros

Resistencia del Concreto: F'c = 210 Kg/cm2 a los 28 das.

E del Concreto: De acuerdo a ACI 350M-01 15000(f'c) = 218819.7 Kg/cm2.

Fy del acero: 4200 Kg/cm2.Espesor de la Cpula: 0.10 metros

CLCULO DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA

B=[Z 23det j

0Z 31det j

0r 32det j

0

r32det j

Z 23det j

r13det j

0Z 12det j

0

r13det j

0r21det j

Z31det j

r 21det j

Z 12det j

N 1r

0N 2r

0N 3r

0]B matriz deformacin unitaria son los desplazamientos de elemento

D=E (1v)

(1+v)(12v)[ 1

v1v 0

v1v

1 0

0 0 12v2 (1v )

v1vv

1v0

v1v

v1v

0 1] La matriz K del elemento

Donde la matriz del elemento KG est dado por 2 r A. BT D B

El vector fuerzas aplicadas del cuerpo del elemento

Vector Reaccin

El vector desplazamiento (Q)

TtuloObjetivo a largo plazoDeseos de los clientesSatisfaccin de los deseos de los clientesAnlisis de costesPgina 6VentajasPrximos pasosPgina 9Pgina 10Pgina 11Pgina 12Pgina 13