Clase 2 analisis no lineal con modelo de plasticidad de giberson

Dr. Roberto Aguiar 1

TEMARIO DE SEGUNDA CLASE

• Análisis no lineal con modelo de plasticidad de Giberson

• Análisis no lineal de estructura ensayada en San Juan, sin reforzamiento.

• Análisis no lineal de estructura ensayada en San Juan, con reforzamiento.

• Método de las Fibras para encontrar Diagrama Momento curvatura.

DIAGRAMA MOMENTO CURVATURA

YU

YU

AY

AY

A

A

MMEI

MMEI

MEI

3

2

1

09/03/2014 Dr. Roberto Aguiar 3

MODELOS CONSTITUTIVOS DE LOS MATERIALES


MODELO DE GIBERSON


MATRIZ DE PASO DE SISTEMA 1 A COORDENADAS LOCALES


MATRIZ DE PASO DE COORDENADAS LOCALES A GLOBALES


ESTRUCTURA ENSAYADA EN SAN JUAN

DIAGRAMA MOMENTO CURVATURA


ESTRUCTURA NO REFORZADA


MODELO DE ANÁLISIS


RIGIDEZ A FLEXIÓN ESTRUCTURA NO REFORZADA

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟏

ELEMENTO 𝑬𝑰 𝒂 (T/m)

𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 59.85 59.85 59.85

2 59.85 59.85 59.85

3 141.87 141.87 141.87

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟐


𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 20.81 20.81 20.81

2 20.81 20.81 20.81

3 38.83 38.83 38.83


RIGIDEZ A FLEXIÓN

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟑


𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 0.06 0.06 0.06

2 0.06 0.06 0.06

3 0.84 0.84 0.84


ACELERACIONES SISMO Y RESPUESTA

SISMO

ESTRUCTURA

RESPUESTA DE DESPLAZAMIENTOS Y VELOCIDADES

DESPLAZAMIENTO

VELOCIDAD

FUERZA-DESPLAZAMIENTO

MOMENTOS EN PUNTO Y, U

ELEMENTO 𝑴𝒀 (Tm)

𝑴𝑼 (T.m.)

1 0.523 0.532

2 0.523 0.532

3 0.692 0.831


COLUMNA 1

NUDO FINAL DE COLUMNA 1 (CABEZA DE COLUMNA)

COLUMNA 2

NUDO INICIAL

NUDO FINAL

VIGA

NUDO INICIAL

NUDO FINAL

COMPARACIÓN CON OPENSEES

Andrés Freire y Mery Ortíz (2013), Tesis de grado, ESPE. Director de Tesis: Roberto Aguiar

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Gustavo Palazzo e investigadores de UTN (2011).

COMPARACIÓN CON RESULTADOS EXPERIMENTALES

Andrés Freire y Mery Ortíz (2013), Tesis de grado, ESPE Director de Tesis: Roberto Aguiar

Eliminación de hormigón en pie de columna

Cortesía de: Miguel Tornello y Gustavo Palazzo


Limpieza superficial y redondeo de esquinas

Cortesía de : Miguel Tornello Gustavo Palazzo


Puente de adherencia y grouter cementicio

Cortesía de: Miguel Tornello Gustavo Palazzo


Colocación de adhesivo y fibra de vidrio

Cortesía UTN


Sección 𝒇′𝒄 (T/m2)

𝑬𝒄 (T/m2)

1 4269 2066204

2 2000 1673320

3 3534 1880055

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN


RIGIDEZ A FLEXIÓN ESTRUCTURA REFORZADA

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟏


𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 73.90 59.85 73.90

2 73.90 59.85 73.90

3 159.40 141.87 159.40

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟐


𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 22.32 20.82 22.32

2 22.32 20.82 22.32

3 33.91 38.82 33.91


RIGIDEZ A FLEXIÓN

RIGIDECES 𝑬𝑰 𝟑


𝑬𝑰 𝟎 (T/m)

𝑬𝑰 𝒃 (T/m)

1 0.08 0.06 0.08

2 0.08 0.06 0.08

3 0.82 0.84 0.82


MODELO DE ANÁLISIS


SE INICIA EL ANÁLISIS CON ESTRUCTURA TRABAJANDO EN RANGO

ELÁSTICO


3

2

1

1

q

q

q

q

qq

qKKq

b

a

ababbb


RELACIÓN MOMENTO CURVATURA EN COLUMNA 1


RELACIÓN FUERZA DESPLAZAMIENTO


SECCIÓN TRANSVERSAL DE VIGA “T”

MÉTODO DE LAS FIBRAS

ESFUERZOS EN HORMIGÓN A COMPRESIÓN

FUERZAS EN HORMIGÓN A COMPRESIÓN

PARA ALA PARA ALMA

FUERZAS EN HORMIGÓN A TRACCIÓN

DEFORMACIONES EN HORMIGÓN A TRACCIÓN

Longitud de zona a tracción

ESFUERZOS Y FUERZAS DE HORMIGÓN A TRACCIÓN

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

e C emax Cc Cct e´s Cs es Ts Tp Dif M

cm Ton Ton Ton Ton Ton Ton Ton-m 1/m0 0

0,00005 29,4100 0,000139 25,2970 26,6870 0,000127 1,7240 2,17E-05 0,260 0,0658 0,0069 13,660 0,000472

0,00010 22,7600 0,000132 21,0460 21,7220 0,000118 1,5940 6,50E-06 0,787 0,1316 -0,0001 8,997 0,00058

0,00020 15,4700 0,000126 16,1010 15,4530 0,000105 1,4350 1,51E-04 1,823 0,2632 -0,0029 4,873 0,00082

0,00030 11,9200 0,000127 13,6600 11,7900 0,000100 1,3650 2,36E-04 2,846 0,3850 -0,0082 3,426 0,00110

0,00040 10,0520 0,000134 12,4470 9,4336 0,000100 1,3690 3,19E-04 3,859 0,5260 0,0027 2,941 0,00130

0,00050 8,9600 0,000144 11,9270 7,8220 0,000104 1,4120 4,00E-04 4,866 0,6579 -0,0067 2,854 0,00160

0,00060 8,2540 0,000156 11,8520 6,6670 0,000108 1,4760 4,90E-04 5,870 0,7895 0,0015 2,956 0,00190

0,00070 7,7695 0,000169 12,0411 5,8015 0,000110 1,5532 5,69E-04 6,873 0,9211 -0,0007 3,153 0,00220

0,00080 7,4272 0,000182 12,4143 5,1302 1,210100 1,6424 6,52E-04 7,873 1,0526 0,0005 3,409 0,00250

0,00090 7,1775 0,000197 12,9114 4,5952 0,000128 1,7407 7,35E-04 8,873 1,1842 0,0001 3,701 0,00270

0,00100 6,9912 0,000211 13,4992 4,1595 0,000136 1,8451 8,18E-04 9,871 1,3158 -0,0004 4,017 0,00300

0,00150 6,5312 0,000292 17,1854 2,8114 0,000181 2,4500 1,20E-03 14,850 1,9100 0,0008 5,780 0,00450

0,00200 6,3804 0,000380 21,4389 2,1180 0,000231 3,1329 1,60E-03 19,820 2,6300 0,0007 7,680 0,00590

0,00210 6,3650 0,000397 22,3210 2,0181 0,000240 3,2750 1,70E-03 20,815 2,7600 0,0001 8,080 0,00620

0,00220 6,3528 0,000415 23,2113 1,9271 0,000252 3,4189 1,80E-03 21,808 2,8900 0,0008 8,470 0,00650

0,00230 6,3430 0,000435 24,1062 1,8430 0,000263 3,5797 1,90E-03 22,800 3,0263 0,0000 8,874 0,00680

0,00240 6,3355 0,000451 25,0072 1,7674 0,000273 3,7110 2,00E-03 23,793 3,1579 0,0003 9,274 0,00710

0,00250 6,3298 0,000470 25,9122 1,6970 0,000284 3,8593 2,10E-03 24,785 3,2895 0,0000 9,677 0,00740

0,00260 6,2815 0,004840 26,4319 1,6341 0,000292 3,9573 2,10E-03 25,334 3,4211 0,0002 9,945 0,00770

0,00270 6,1832 0,000497 26,4738 1,5781 0,000290 3,9900 2,20E-03 25,338 3,5527 0,0008 10,040 0,00800

0,00280 6,0905 0,000503 26,5204 1,5259 0,000296 4,0237 2,30E-03 25,338 3,6842 0,0002 10,140 0,00830

0,00290 6,0030 0,005121 25,5611 1,4771 0,000299 4,0554 2,40E-03 25,334 3,8158 -0,0003 10,250 0,00850

0,00300 5,9203 0,000521 26,6257 1,4313 0,000301 4,0862 2,50E-03 25,334 3,9474 -0,0002 10,356 0,00880

0,00310 5,8420 0,000530 26,6853 1,3884 0,000303 4,1163 2,60E-03 25,334 4,0790 0,0004 10,465 0,00910

0,00400 5,2855 0,000609 27,3338 1,0935 0,000321 4,3560 3,30E-03 25,334 5,2632 -0,0007 11,531 0,01150

0,00500 4,8702 0,000693 28,2188 0,8853 0,000337 4,5784 4,10E-03 25,334 6,5790 -0,0009 12,910 0,01420

0,00600 4,5767 0,000775 29,1983 0,7439 0,000352 4,7739 5,00E-03 25,334 7,8940 -0,0003 14,495 0,01690

0,00634 4,4957 0,000803 29,5458 0,7056 0,000356 4,8366 5,30E-03 25,334 8,3422 0,0007 15,081 0,01790

0,00700 4,3586 0,000856 30,2316 0,6415 0,000365 4,9541 5,80E-03 25,334 9,2106 -0,0003 16,286 0,01960

0,00800 4,1909 0,000936 31,2977 0,5640 0,000378 5,1268 6,70E-03 25,334 10,5264 0,0003 18,282 0,02230

0,00900 4,0587 0,001000 32,3823 0,5032 0,000390 5,2972 7,50E-03 25,334 11,8422 0,0003 20,484 0,02500

0,01000 3,9526 0,001100 33,4764 0,4542 0,000403 5,4690 8,30E-03 25,334 13,1580 -0,0006 22,892 0,02700

0,01330 3,7225 0,001400 37,0950 0,3437 0,000448 6,0827 1,10E-02 25,334 17,5001 0,0004 32,306 0,03670

0,01500 2,7882 0,001100 24,0696 0,3126 0,000116 1,5766 1,26E-02 25,334 0,0000 0,0001 8,347 0,04030

0,02000 2,5433 0,001400 25,2558 0,2360 0,000023 0,3138 1,68E-02 25,334 0,0000 -0,0002 8,382 0,05340

0,02500 2,3947 0,0016 26,4735 0,1895 0,000070 -0,9500 2,10E-02 25,334 0,0000 0,0002 8,412 0,06650

HORMIGÓN A TRACCIÓN

FUERZAS EN EL HORMIGÓN A COMPRESIÓN

FUERZAS EN EL HORMIGÓN A TRACCIÓN

RESULTADOS

0

5

10

15

20

25

30

35

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05 0,055 0,06 0,065 0,07

MO

MEN

TO

DIAGRAMA MOMENTO VS CURVATURA

PUNTO Y

IC DE CHEN

IC ACI 440

Punto Mcr teórico Punto Mcr Real

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