“EDIFICIO DE TRES MÓDULOS ESCALONADOS PROGRAMADO EN ANSYS”

El presente documento muestra el desarrollo del análisis de un edificio de tres

módulos escalonados utilizando el programa ANSYS, tomando como propuesta

la siguiente geometría

Considerando como datos iniciales:

DATOS GENERALES

Altura de nivel (m): 3

Número de marcos: 8

Separación entre

marcos (m): 8

MÓDULO “A”:

Número de niveles: 6

Número de crujías: 2

Separación entre

columnas (m): 6

MÓDULO “B”:

Número de niveles: 4

Número de crujías: 2

Separación entre

columnas (m): 6

MÓDULO “C”:

Número de niveles: 2

Número de crujías: 2

Separación entre

columnas (m): 6

Geometría propuesta de marco cabecero

Módulo “A” Módulo “C”Módulo “B”

En el algoritmo se toman como base éstos datos, pero pueden ser modificados

al gusto. Como dato general se encuentra la altura de nivel, debido a que se

considera igual para todos los niveles de los tres módulos. Del mismo modo, la

separación entre marcos es constante a todo lo largo del edificio.

En cuanto a datos particulares de cada módulo se puede variar el número de

niveles, el número de crujías, así como la separación entre columnas, esto en

el eje “x”. Con la restricción de respetar la jerarquía en cuanto a niveles, es

decir, el módulo “A” debe ser mayor o igual al módulo “B” y a la vez el módulo

“B” debe ser mayor o igual al módulo “C”. Inclusive puede haber el caso en que

los tres módulos tengan el mismo número de niveles.

Luego de ingresar los datos anteriores, el programa brinda lo siguiente:

Geometría de edificio

Cabe mencionar que para la construcción de la geometría se construye

inicialmente el marco del frente, ubicado en Z = 0 y se copia hacia atrás, en

dirección “-Z”, según la cantidad y separación de marcos.

A continuación de la geometría, se construyen las áreas correspondientes a

cada módulo, también los puntos de orientación para la correcta alineación

tanto de columnas como de trabes.

Luego de ello continúa el proceso de mallado, en el cual se le solicita al usuario

que ingrese el tipo de columna a utilizar, teniendo como opciones: sección

rectangular de concreto, además de tipo I o tipo caja, ambas de acero.

Una vez seleccionado lo anterior se deben ingresar las características

particulares de la sección, teniendo en claro que el programa utiliza el mismo

perfil para todas las columnas del edificio. Del mismo modo se realiza el

proceso para la selección y uso de perfil para las trabes.

Después se solicita al usuario ingresar datos particulares de las losas, tales

como la resistencia del concreto f’c (Kg/cm2), además del espesor,

considerando el mismo para todas las losas del edificio.

Por otra parte se solicita el factor de carga, el cual es propuesto en 1.4,

también se requiere la carga viva en losa en Ton/m2, aquí termina el ingreso de

datos por parte del usuario.

A partir de éste momento el programa realiza las operaciones correspondientes

para arrojar los resultados, creando los diagramas siguientes:

Diagrama de fuerza axial

Diagrama de fuerza cortante en Y

Diagrama de fuerza cortante en Z

Diagrama de momentos flexionantes en Y

Diagrama de momentos torsionantes

Dichos resultados se resumen en la siguiente tabla:

CONCEPTO MÍNIMO MÁXIMO

Configuración deformada (m)    0.030267

Fuerza axial (ton)  -283.591  3.52043

Fuerza cortante Y (ton)  -2.58264  2.58264

Fuerza cortante Z (ton)  -8.4616  8.41261

Momento Torsionante (ton-m)  -2.19145  2.19145

Momento Flexionante Y (ton-m)  -14.6444  17.6816

Momento Flexionante Z (ton-m)  -3.98462  3.98462

Éstos son los resultados de la propuesta, pero como se mencionó al principio,

se pueden realizar diferentes variaciones en cuanto los datos que solicita el

programa a ingresar por parte del usuario.

Diagrama de momentos flexionantes en Z