4 Elementos estructurales - SRK Consulting

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Elementos estructurales

Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA

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Elementos estructurales

Definición de elemento estructural

Un elemento estructural es un elemento finito que integra las ecuaciones de equilibrio y compatibilidad reducidas para problemas estructurales • Resorte: N+ , N- , M=0 , Q=0 • Bielas: N+ , N- , M=0 , Q=0 • Membranas: N+ , N- , M=0 , Q=0 • Vigas: N+ , N- , M , Q • Placas: Nx , Ny , Mx/y/z , Qx/y • Cáscaras: Nx , Ny , Mx/y/z , Qx/y

2

1

Elementos estructurales

Resortes y bielas

3

Longitud libre de anclajes, columnas, puntales y tensores Sólo se conectan con la malla en sus extremos (no en puntos intermedios) • Resorte: vínculo exterior • Biela: conecta dos nodos interiores Datos de entrada • Rigidez axial 𝐸𝐴 • Resistencia máxima y residual 𝑁$%& • Espaciamiento normal al plano (2D) • Carga de activación 𝑁'

(Laría 2014)

( 𝑁$%&

𝐸𝐴

𝑁' ) 𝑁$%&

( 𝑁+,-

𝛿

Elementos estructurales

Membranas

4

Longitud fija anclajes, geosintéticos Conectan todos los nodos a lo largo de una línea: cargas membranales Datos de entrada • Rigidez axial 𝐸𝐴 (ambas direcciones) • Resistencia 𝑁$%& (ambas direcciones) Para que funcionen en “posición deformada” se debe actualizar la malla durante los análisis (updated mesh)

(Laría 2014)

(Ledesma 2015)

2

Elementos estructurales

Vigas, placas y cáscaras

5

Elementos con rigidez a flexión Datos de entrada • Rigidez axial 𝐸𝐴 (ambas direcciones) • Rigidez a flexión 𝐸𝐼 (Midlin: controlar rigidez al corte) • Resistencia axial 𝑁$%& (ambas direcciones) • Resistencia a flexión 𝑀$%& Las conexiones entre placas pueden liberar GDL • Articulaciones (2D o 3D) • Rótulas elastoplásticas

(Laría 2014)

Elementos estructurales

Interfaces

Duplican nodos en una misma posición Permiten desplazamiento relativo entre nodos duplicados Datos de entrada (en Plaxis) • Material adyacente | propio • Coeficiente de reducción 𝑹𝒊𝒏𝒕 • Coeficiente de reducción residual 𝑹𝒊𝒏𝒕,𝒓𝒆𝒔

(Laría 2014)

Propiedades derivadas para la interfaz 𝑐 ∗ = 𝑅