Las combinaciones de carga que se utilizarán durante el análisis del modelo del edificio se pueden especificar haciendo clic en el botón
"Combinaciones de Carga"
que se encuentra en la pestaña Preanálisis del formulario de Análisis del Edificio. La figura siguiente muestra la pestaña del Editor de Combinaciones de Carga.
"Combinaciones de Carga"
que se encuentra en la pestaña Preanálisis del formulario de Análisis del Edificio. La figura siguiente muestra la pestaña del Editor de Combinaciones de Carga.
Análisis P-Delta
El P-delta es uno de los muchos efectos de segundo orden. Marque esta opción si necesita realizar un Análisis P-Delta.
Alcance y limitaciones
El análisis P-delta de ProtaStructure se basa en el “Método iterativo de dos ciclos” (Chen y Lui, 1991). Este método utiliza la matriz de rigidez geométrica en el cálculo. Tiene en cuenta el ablandamiento por compresión o el endurecimiento por tracción debido a las cargas axiales en los miembros (matriz de rigidez geométrica):
- Primero, la matriz de rigidez geométrica se calcula (por iteración) para G, Q, QP1 (Patrón1), QP2 (Patrón2), G+Q
- Para los casos de carga de diseño, se utiliza [Ke + Kg] para incorporar los efectos de segundo orden.
- Por ejemplo, para la combinación G+Q+E (Sismo): G y Q se resuelven usando [Ke + Kg (G,Q)] y los casos de carga E se resuelven usando [Ke + Kg (G+Q)].
Este método solo tiene en cuenta el P-Delta pequeño (P-Small Delta), no el P-Delta grande (P-Big Delta). Los efectos de segundo orden se calculan a partir de la forma deformada y no se consideran imperfecciones adicionales. Por eso, los momentos adicionales calculados en el análisis P-Small Delta suelen ser pequeños, en especial en edificios de hormigón arriostrados. Si la estructura es sensible al desplazamiento lateral o esbelta, se requiere un análisis no lineal de segundo orden P-Large Delta (fuera del alcance actual).
Para más detalles sobre el efecto de segundo orden, consulte
Sensibilidad al Desplazamiento Lateral y Efectos de Segundo Orden
Editor de Combinaciones de Carga
El
“Editor de Combinaciones de Carga” muestra el conjunto actual de combinaciones de carga. A continuación se muestra un conjunto típico de combinaciones:
“Editor de Combinaciones de Carga” muestra el conjunto actual de combinaciones de carga. A continuación se muestra un conjunto típico de combinaciones:
Puede elegir por separado qué combinación se utiliza para el diseño de hormigón y de acero.
Cada combinación con sus factores de carga correspondientes aparece como una fila en la tabla. Si selecciona una de las combinaciones de la lista y presiona el botón
“
Agregar” botón, se creará una copia de esa combinación. Usando las celdas correspondientes en la tabla, puede modificar los factores de carga y los nombres de las combinaciones.
“
Agregar” botón, se creará una copia de esa combinación. Usando las celdas correspondientes en la tabla, puede modificar los factores de carga y los nombres de las combinaciones.
Una combinación de carga existente se puede eliminar usando el botón
“Eliminar” .
“Eliminar” .
Los factores de carga considerados en el módulo de
Análisis de Losas por Elementos Finitos
se obtienen de la primera combinación de la tabla. Por lo tanto, la primera combinación debe incluir la
Carga Muerta (G) y la
Carga Viva Impuesta (Q) sin patrón.
Análisis de Losas por Elementos Finitos
se obtienen de la primera combinación de la tabla. Por lo tanto, la primera combinación debe incluir la
Carga Muerta (G) y la
Carga Viva Impuesta (Q) sin patrón.
También debe considerar cuidadosamente los factores de carga aplicados en esta combinación, para asegurarse de que se utilicen los factores de carga última correctos en los análisis por elementos finitos.
Por ejemplo, si desea aplicar un factor de carga última de 1.4 a las cargas muertas en el Análisis de Losas por Elementos Finitos, el factor de carga de la primera combinación debe ser
1.4G.
1.4G.
Las reducciones de carga viva se aplican a las combinaciones de carga con una marca en la celda
LL. Red. Haga clic en esta celda para activar o desactivar el ajuste según sea necesario.
LL. Red. Haga clic en esta celda para activar o desactivar el ajuste según sea necesario.
La forma más fácil de definir un nuevo conjunto de combinaciones de carga dentro del Editor de Combinaciones de Carga es hacer clic en el botón
"Generador de Cargas".
"Generador de Cargas".
Designación de Combinaciones de Carga Solo Verticales
Designar
los miembros seleccionados como “Solo Vertical (VOM)” no es suficiente. La idea detrás de
esta función es diseñar los miembros solo verticales únicamente para las combinaciones no sísmicas,
mientras que el resto de la estructura se diseña para todas las combinaciones.
De forma predeterminada,
ProtaStructure designará solo las combinaciones de gravedad como ‘solo verticales’.
Esto significa que los miembros designados como ‘solo verticales’ solo utilizarán estas
combinaciones en el diseño. Puede establecer cualquier combinación como solo vertical
marcando la opción VOM junto a una combinación en el editor de combinaciones de carga.
Generador de Cargas
El
“Generador de Cargas” se utiliza para crear automáticamente un nuevo conjunto de combinaciones de carga dentro del Editor de Combinaciones de Carga.
“Generador de Cargas” se utiliza para crear automáticamente un nuevo conjunto de combinaciones de carga dentro del Editor de Combinaciones de Carga.
La
"Combinaciones de Cargas Verticales"
pestaña se utiliza para definir las combinaciones básicas de gravedad y las combinaciones de
gravedad con patrón. También es donde se definen las combinaciones de
Construcción por Etapas.
"Combinaciones de Cargas Verticales"
pestaña se utiliza para definir las combinaciones básicas de gravedad y las combinaciones de
gravedad con patrón. También es donde se definen las combinaciones de
Construcción por Etapas.
La
"Combinaciones de Cargas Horizontales" pestaña se utiliza para definir
la carga Sísmica, la Carga Nocional, la Carga de Viento y la Presión del Suelo.
"Combinaciones de Cargas Horizontales" pestaña se utiliza para definir
la carga Sísmica, la Carga Nocional, la Carga de Viento y la Presión del Suelo.
Las combinaciones generadas también pueden incluir
Carga de Temperatura.
Carga de Temperatura.
Todos los casos de carga especificados en el generador de cargas se factorizan según corresponda para formar un conjunto de combinaciones. Cada combinación del conjunto recibe un nombre único según las características y el número de casos de carga. El nombre se puede cambiar haciendo clic en la celda del nombre de la combinación.
Cargas Verticales
Marque
“Definir Cargas Muertas (G)” y
«Definir cargas vivas (Q)» para crear la primera combinación con todos los tramos totalmente cargados con G y Q mayorados al máximo.
“Definir Cargas Muertas (G)” y
«Definir cargas vivas (Q)» para crear la primera combinación con todos los tramos totalmente cargados con G y Q mayorados al máximo.
Los factores máximos dependen de la normativa y se especifican en los campos
Máx. G Factor y
Máx. Q Factor.
Máx. G Factor y
Máx. Q Factor.
Un campo para definir el factor
psi-zero solo se muestra si el código de diseño del proyecto es EC2. El valor predeterminado para
psi-zero es 0.7. Este factor se aplica a Q en las combinaciones en las que la carga impuesta se considera una acción de acompañamiento.
psi-zero solo se muestra si el código de diseño del proyecto es EC2. El valor predeterminado para
psi-zero es 0.7. Este factor se aplica a Q en las combinaciones en las que la carga impuesta se considera una acción de acompañamiento.
Marque
«Crear combinación G+Q sin mayorar» para incluir una combinación adicional de
1.0G + 1.0Q.
«Crear combinación G+Q sin mayorar» para incluir una combinación adicional de
1.0G + 1.0Q.
Marque
«Definir cargas de patrón automáticamente» para activar la plantilla de carga de patrón, desde la cual pueden seleccionarse cinco disposiciones básicas de carga de patrón (denominadas P1, P2, P3, P4 y P5):
El patrón P1 aplica carga ‘desfavorable’ (carga máxima aplicada) al primer tramo; carga ‘favorable’ (carga mínima) al segundo tramo, y así sucesivamente.
El código de diseño actual determina a qué caso(s) de carga se les aplica el patrón:
- BS8110 /CP65: se aplica el patrón tanto a G como a Q.
- EC 2: el patrón solo se aplica a Q
Los factores de carga ‘desfavorable’ efectivos para la carga permanente y la carga viva son los valores de Factor Máx. G y Factor Máx. Q, respectivamente. Los factores de carga ‘favorable’ efectivos para la carga permanente y la carga viva son 1.0 y 0, respectivamente. En otras palabras, ciertos tramos alternos y tramos adyacentes se cargan y descargan en diferentes permutaciones, según lo indicado en el código de práctica seleccionado.
La siguiente tabla ilustra los patrones de carga básicos para carga permanente o carga viva, que pueden revisarse después del análisis del edificio mediante la vista Modelo analítico:
Marque la opción
«Carga de patrón dependiente de la dirección» para permitir que los patrones se apliquen en una sola dirección.
«Carga de patrón dependiente de la dirección» para permitir que los patrones se apliquen en una sola dirección.
A continuación se muestran ejemplos del patrón dependiente de
cada dirección:
cada dirección:
Construcción por etapas
Los casos de carga y las combinaciones de construcción por etapas se activan dentro del Generador de cargas.
Marque
«Casos de construcción por etapas» para habilitar un análisis de construcción por etapas.
«Casos de construcción por etapas» para habilitar un análisis de construcción por etapas.
El campo
«Duración de etapa» se utiliza para especificar la duración predeterminada de cada etapa; este valor puede modificarse después para etapas individuales.
«Duración de etapa» se utiliza para especificar la duración predeterminada de cada etapa; este valor puede modificarse después para etapas individuales.
Marque
«Casos de construcción por etapas: G» para crear un caso de carga por etapas S
G.
«Casos de construcción por etapas: G» para crear un caso de carga por etapas S
G.
Marque
«Casos de construcción por etapas: Q» para crear un caso de carga por etapas S
Q.
«Casos de construcción por etapas: Q» para crear un caso de carga por etapas S
Q.
Marque
«Crear nuevas combinaciones para G y Q por etapas» para crear dos conjuntos de combinaciones: uno con los casos sin etapas y otro con los casos por etapas. Si no se marca, solo se crea un conjunto de combinaciones, que utiliza los casos por etapas.
«Crear nuevas combinaciones para G y Q por etapas» para crear dos conjuntos de combinaciones: uno con los casos sin etapas y otro con los casos por etapas. Si no se marca, solo se crea un conjunto de combinaciones, que utiliza los casos por etapas.
Control de etapas:
Una vez generadas las cargas, es posible ajustar el contenido y la
duración de las etapas mediante el botón
«Casos de carga» >
Editor de casos de carga.
duración de las etapas mediante el botón
«Casos de carga» >
Editor de casos de carga.
Para obtener más información sobre el análisis de construcción por etapas, consulte aquí:
Análisis de construcción por etapas
Análisis de construcción por etapas
Cargas laterales
Los casos de carga lateral de tipo "Carga sísmica", “Cargas nocionales”,
“Cargas de viento” y
“Presión del suelo” pueden especificarse en la
"Combinaciones de carga horizontal".
“Cargas de viento” y
“Presión del suelo” pueden especificarse en la
"Combinaciones de carga horizontal".
Si el código de diseño actual es BS8110 o CP65, se presentan controles adicionales para los casos de viento y presión del suelo, con el fin de especificar qué combinaciones deben crearse.
Cargas sísmicas
Si el código sísmico EC8 está definido en Análisis del edificio > Parámetros, las combinaciones de carga sísmica pueden especificarse en la pestaña
"Combinaciones de carga horizontal".
"Combinaciones de carga horizontal".
Existen dos opciones para las combinaciones de carga sísmica, a saber,
"Carga estática equivalente" y
"Espectro de respuesta modal".
"Carga estática equivalente" y
"Espectro de respuesta modal".
Normalmente,
"Espectro de respuesta modal" debe seleccionarse para modelos de edificios irregulares en planta o en elevación, mientras que la opción
"Carga estática equivalente" solo debe seleccionarse para un modelo más simple.
"Espectro de respuesta modal" debe seleccionarse para modelos de edificios irregulares en planta o en elevación, mientras que la opción
"Carga estática equivalente" solo debe seleccionarse para un modelo más simple.
- Los "Casos de carga" del "Espectro de respuesta modal" se definen como Sx+, Sx-, Sy+, Sy-, mientras que los casos de carga de "Carga estática equivalente" se definen como Ex+, Ex-, Ey+, Ey-.
- Se pueden generar "Combinaciones de Carga" adicionales si se marca la opción "Crear todas las combinaciones posibles para resultados simétricos". Esta opción se usa para incluir combinaciones de carga adicionales en las mismas direcciones pero con signo negativo.
Carga de Temperatura
Marque
“Carga de Temperatura” para crear combinaciones que incluyan un caso de carga térmica.
“Carga de Temperatura” para crear combinaciones que incluyan un caso de carga térmica.
El contenido de los casos de carga térmica se limita a las cargas de temperatura.
Definición Manual de Casos de Carga
Cuando se muestra el
“Editor de Combinaciones de Carga" puede hacer clic en el botón
“Casos de Carga”
para ver una tabla con todos los casos de carga del conjunto de combinaciones.
“Editor de Combinaciones de Carga" puede hacer clic en el botón
“Casos de Carga”
para ver una tabla con todos los casos de carga del conjunto de combinaciones.
No hay límite en la cantidad de casos de carga verticales y horizontales que se pueden definir.
- La segunda columna de la tabla contiene la etiqueta del caso de carga. Se puede asignar cualquier valor de texto como etiqueta, pero se prefieren nombres cortos.
- La tercera columna explica gráficamente el tipo de caso de carga mediante un símbolo.
- La cuarta columna define el patrón del caso de carga vertical ( _ vacío, = lleno ).
- La quinta columna muestra la dirección de los casos de carga lateral, mientras que la sexta columna especifica la excentricidad (si existe) del caso de carga lateral.
- La séptima columna permite a los usuarios marcar la opción "Usar Sección Fisurada". La tabla de rigidez solo se aplicará a los casos de carga con esta opción marcada, salvo en los casos de carga sísmica, donde siempre se asume sección fisurada.
- La última columna incluye la definición del caso de carga. Dé siempre una breve descripción explicativa a los casos de carga que cree.
Para crear un nuevo caso de carga, seleccione uno de los casos de carga existentes y presione uno de los botones
“Agregar Debajo” o
“Agregar Arriba”
. Después de agregar el caso de carga, presione el botón
“Editar” para modificarlo mediante el
“Editor de Caso de Carga”.
“Agregar Debajo” o
“Agregar Arriba”
. Después de agregar el caso de carga, presione el botón
“Editar” para modificarlo mediante el
“Editor de Caso de Carga”.
Los campos
“Etiqueta del Caso de Carga” y
“Descripción del Caso de Carga” deben completarse con explicaciones breves.
“Etiqueta del Caso de Carga” y
“Descripción del Caso de Carga” deben completarse con explicaciones breves.
Cargas Verticales
Las cargas vivas del edificio se representarán mediante un caso de carga vertical, y de forma similar las cargas muertas se representarán mediante otro caso de carga vertical. Además de las cargas muertas y vivas con todos los tramos totalmente cargados, se pueden definir cargas de patrón para usarlas tanto en cargas muertas como vivas. Estos patrones pueden ser predefinidos o definidos por el usuario. También se pueden definir
casos de carga de patrón dependientes de la dirección (mientras las vigas de una dirección tienen carga de patrón, las vigas de la otra dirección quedan totalmente cargadas o descargadas según el mecanismo de transferencia de carga). De esta manera se minimiza la reducción de la carga axial en las columnas.
casos de carga de patrón dependientes de la dirección (mientras las vigas de una dirección tienen carga de patrón, las vigas de la otra dirección quedan totalmente cargadas o descargadas según el mecanismo de transferencia de carga). De esta manera se minimiza la reducción de la carga axial en las columnas.
Definición Manual de Casos de Carga Vertical
Si selecciona la opción
“Carga Vertical” en el marco
“Tipo de Caso de Carga” , se activarán tres tipos de caso de carga en la lista de la derecha.
“Carga Vertical” en el marco
“Tipo de Caso de Carga” , se activarán tres tipos de caso de carga en la lista de la derecha.
- “Carga Vertical Definida por el Usuario” permite definir cargas verticales manuales distintas de la categoría de carga muerta y viva. Estas cargas se pueden asignar a vigas, losas y nodos de columna/muro.
- “Caso de Carga Muerta” generalmente consiste en el peso propio de los elementos y cargas muertas adicionales. Sin embargo, puede asignar libremente cargas distribuidas o puntuales adicionales dentro de la categoría de caso de carga muerta.
- “Caso de Carga Viva” incluye las cargas verticales temporales impuestas sobre el edificio, distintas de la carga muerta y otras cargas estacionarias.
- "Caso de Carga Viva de Cubierta" consiste en la carga viva que actúa sobre la cubierta.
- "Caso de Carga de Nieve" y "Caso de Carga de Lluvia" incluyen las fuerzas/el peso de la nieve o la lluvia al caer sobre los elementos estructurales.
- "Caso de Carga Sísmica Vertical" considera las fuerzas verticales inducidas por el sismo.
Ingrese el patrón de la carga muerta o viva en el campo
“Patrón de Carga” debajo de la lista de la derecha.
“Patrón de Carga” debajo de la lista de la derecha.
Las cargas de patrón tendrán los tramos totalmente cargados especificados como
‘1’, y los tramos descargados como
‘0’. Deje este campo en blanco para los casos en que todos los tramos estén cargados.
‘1’, y los tramos descargados como
‘0’. Deje este campo en blanco para los casos en que todos los tramos estén cargados.
Por ejemplo, para crear una carga muerta o viva con un patrón
“Lleno-Vacío-Lleno-Lleno-Vacío”, ingrese 10110 en este campo. Si todos los tramos estarán totalmente cargados, deje este campo vacío.
“Lleno-Vacío-Lleno-Lleno-Vacío”, ingrese 10110 en este campo. Si todos los tramos estarán totalmente cargados, deje este campo vacío.
Al ingresar al menos dos caracteres como patrón de carga, se activará el campo
“Dirección del Patrón” . La carga de patrón se aplicará en la dirección especificada aquí.
“Dirección del Patrón” . La carga de patrón se aplicará en la dirección especificada aquí.
Por ejemplo, si desea que las vigas de dirección 1 tengan carga de patrón mientras que las vigas de dirección 2 no tengan cargas de patrón (si no se apoyan sobre una viga de dirección 1), entonces seleccione las vigas
“Dir-1”
.
“Dir-1”
.
Seleccione
“Ninguno” para aplicar la carga de patrón a las vigas de ambas direcciones.
“Ninguno” para aplicar la carga de patrón a las vigas de ambas direcciones.
Cargas Laterales
Los casos de carga lateral se clasifican como
“Cargas Laterales Definidas por el Usuario”,
“Cargas Nocionales”, "Caso de Carga Nocional", "Carga Sísmica Estática Equivalente", "Carga de Espectro Sísmico" o
“Carga de Viento”
.
“Cargas Laterales Definidas por el Usuario”,
“Cargas Nocionales”, "Caso de Carga Nocional", "Carga Sísmica Estática Equivalente", "Carga de Espectro Sísmico" o
“Carga de Viento”
.
El usuario puede definir la dirección de estas cargas laterales y las excentricidades en cada dirección.
Definición Manual de Cargas Laterales
Si desea calcular manualmente las cargas laterales y aplicarlas al edificio, seleccione
“Carga Lateral Definida por el Usuario” o
“Carga de Viento” de la lista. Los puntos de aplicación y las magnitudes se pueden ingresar luego en
“Cargas de Viento y de Planta”.
“Carga Lateral Definida por el Usuario” o
“Carga de Viento” de la lista. Los puntos de aplicación y las magnitudes se pueden ingresar luego en
“Cargas de Viento y de Planta”.
En el caso de
“Carga Nocional”, las cargas laterales se calculan automáticamente como un porcentaje del peso de la planta y no se pueden modificar.
“Carga Nocional”, las cargas laterales se calculan automáticamente como un porcentaje del peso de la planta y no se pueden modificar.
Los parámetros relacionados con la carga nocional se pueden especificar en la pestaña
“Carga Lateral” de los Parámetros del Proyecto, en el Preanálisis.
“Carga Lateral” de los Parámetros del Proyecto, en el Preanálisis.
Para cada uno de los casos de carga lateral anteriores, se dice que la
“Dirección de Carga” es
“Primaria” para el valor de ángulo especificado en
“Parámetros del Edificio”. La dirección
“Secundaria (Primaria + 90)” es perpendicular a la dirección primaria.
“Dirección de Carga” es
“Primaria” para el valor de ángulo especificado en
“Parámetros del Edificio”. La dirección
“Secundaria (Primaria + 90)” es perpendicular a la dirección primaria.
En resumen, para crear un caso de carga que consista en una carga en la dirección X, seleccione
“Primaria”. Para una carga en la dirección Y, seleccione
“Secundaria (Primaria+90)”.
“Primaria”. Para una carga en la dirección Y, seleccione
“Secundaria (Primaria+90)”.
Cada caso de carga lateral puede definirse con una excentricidad. Esto se especifica en el campo
“Excentricidad” . Para cada dirección, la excentricidad puede especificarse como
“+” o
“-“. La magnitud de la excentricidad se controla de forma global desde
“Parámetros del edificio”. El valor predeterminado de la excentricidad es
5%.
“Excentricidad” . Para cada dirección, la excentricidad puede especificarse como
“+” o
“-“. La magnitud de la excentricidad se controla de forma global desde
“Parámetros del edificio”. El valor predeterminado de la excentricidad es
5%.
Carga térmica
Para crear manualmente un caso de carga térmica, seleccione la opción
“Carga térmica” en el marco
“Tipo de caso de carga”, y luego complete los campos
“Etiqueta del caso de carga” y
“Descripción del caso de carga”.
“Carga térmica” en el marco
“Tipo de caso de carga”, y luego complete los campos
“Etiqueta del caso de carga” y
“Descripción del caso de carga”.
Ajuste del contenido y la duración de las etapas de construcción
Después de usar el
“Generador de cargas" para definir los casos de carga de construcción por etapas, puede hacer clic en el botón
“Casos de carga” para ajustar el contenido y la duración de cada etapa.
“Generador de cargas" para definir los casos de carga de construcción por etapas, puede hacer clic en el botón
“Casos de carga” para ajustar el contenido y la duración de cada etapa.
Seleccione el caso de carga de la etapa de construcción que desea ajustar y luego presione el botón
“Editar” para modificarlo mediante el
“Editor de casos de carga”.
“Editar” para modificarlo mediante el
“Editor de casos de carga”.
Ajuste del contenido de la etapa de construcción
De forma predeterminada, cada planta se considera inicialmente como una etapa.
La primera etapa siempre debe incluir la planta 1; sin embargo, esta y cada etapa posterior pueden ajustarse para incluir más de una planta.
Para
aumentar el número de plantas consideradas en una etapa, simplemente cambie el número de planta en el que comienza la siguiente etapa.
aumentar el número de plantas consideradas en una etapa, simplemente cambie el número de planta en el que comienza la siguiente etapa.
Por ejemplo, para combinar la planta 1 y la planta 2 en una sola etapa, edite la Etapa 2 para que comience en la planta 3.
Cuando una etapa se edita de esta forma, las etapas superiores se ajustan automáticamente en consecuencia.
Ajuste de la duración de la etapa de construcción
La duración de cada etapa controla el módulo de Young utilizado en el análisis de la etapa. Se asume que se usa un cemento normal, de modo que el Ec a la edad t se estima mediante:
De lo anterior, se observa que los cambios debidos a la duración no tienen un impacto importante en los resultados después de los primeros días.
De forma predeterminada, todas las etapas tienen inicialmente la misma duración; sin embargo, la duración de cada etapa puede editarse según sea necesario.