Introducción
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Tradicionalmente, las líneas de vigas continuas se analizan y diseñan de forma aislada. El modelado de las condiciones de apoyo en estos casos suele ser poco sofisticado o simplificado. Por ejemplo, en el análisis de vigas secundarias apoyadas sobre vigas principales, el método tradicional consiste en realizar dos análisis independientes y por separado:
- Primero, la línea de pórtico de la viga secundaria se analiza como un pórtico 2D simplificado, con la viga principal como apoyo de cuchillo que no puede moverse (es decir, se restringen todas las direcciones).
- La reacción de este apoyo de cuchillo se obtiene mediante ecuaciones simples de equilibrio 2D.
- Luego se analiza el pórtico de la viga principal, nuevamente como un pórtico 2D, con las reacciones de la viga secundaria aplicadas como carga puntual externa.
- En resumen, la deformación de las vigas principales como apoyos no se considera en el análisis de las vigas secundarias.
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En un software de análisis 3D como ProtaStructure, el método de análisis es diferente:
- El modelo 3D completo se analiza y resuelve simultáneamente como una estructura hiperestática.
- Las vigas principales y secundarias actúan juntas de forma conjunta para soportar la carga de la losa simultáneamente.
- La proporción de carga soportada por las vigas principales y secundarias depende de su tamaño y disposición relativa.
- Las deformaciones de las vigas principales afectan a las vigas secundarias, y viceversa, ya que están conectadas entre sí. Es decir, existe compatibilidad de deformaciones en los nudos comunes.
Modelo de ejemplo 3D
- Eje 1,2,3 : Tamaño de viga 250×800
- Eje A,B,C,D : Tamaño de viga 250×500
- Eje 1A : Tamaño de viga 250×500
- Eje 2A : Tamaño de viga 150×400
Discusión de resultados del análisis 3D
El diagrama del momento flector principal (M33) debido a la combinación de carga última se muestra a continuación.
Resultados del análisis a lo largo del Eje 1 (viga principal apoyada sobre columnas)
Veamos el resultado del análisis a lo largo del eje 1. La vista de pórtico filtrada se muestra a continuación.
Para examinar a fondo el resultado a lo largo de cada eje, podemos acceder al Diagrama de Resultados de Análisis (seleccione una viga en planta, clic derecho).
El resultado a lo largo del eje 1 con las cargas de losa, el cortante principal, el momento flector principal y la deformación absoluta activados, se muestra a continuación.
El resultado de esta viga principal es el esperado y similar a un análisis 2D tradicional.
- Hay vigas secundarias conectadas en la posición de un tercio y dos tercios (eje C y D).
- Por lo tanto, hay un cambio en el diagrama de fuerza cortante debido a la reacción impuesta por las vigas secundarias (el cambio en el valor del cortante equivale a la reacción resultante).
- En el análisis 3D, esta “reacción” no es una carga externa, ya que se analiza como modelo 3D y se resuelve junto con todos los elementos conectados.
- Por ello, esta “reacción” no puede mostrarse como carga puntual externa en el diagrama de cargas. El diagrama de cargas solo mostrará las cargas de losa descompuestas sobre las vigas de apoyo.
Resultados del análisis a lo largo del Eje 2 (viga principal apoyada sobre columnas)
Se espera que el resultado de esta viga primaria sea & similar a un análisis 2D tradicional (similar a la viga primaria @ eje 1).
- Al ser la viga primaria interna, tanto el momento flector como la deflexión son mucho mayores, ya que soporta cargas mucho más grandes de las vigas secundarias.
- El cambio en el diagrama de fuerza cortante, equivalente a las reacciones de las vigas secundarias, también es mucho mayor comparado con la viga @ eje 1.
Resultados del análisis a lo largo del eje A (vigas primarias apoyadas en columnas, con vigas secundarias entrantes)
Veamos el resultado del análisis a lo largo del eje A. La vista del pórtico filtrado se muestra a continuación.
El resultado del análisis a lo largo del eje A, con la fuerza cortante principal, el momento flector & la deflexión absoluta activados, se muestra a continuación.
El resultado anterior es el esperado y comparable con un análisis de pórtico 2D.
