ANALISIS BIAXIAL DE COLUMNAS

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onepowers
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#1

Sab May 03, 2008 9:48 am

SOY NUEVO POR ESTOS LADOS, Y HACE TIEMPO QUE ESTOY BUSCANDO UN METODO ITERATIVO PARA EL DISEÑO BIAXIAL DE COLUMNAS PARA PODER CONFIGUARAR UN PROGRAMA DE DISEÑO. LOS METODOS CONVENCIONALES COMO BRESLER, CONTORNO DE CARGA Y CARGA INVERSA SOY MUY IMPRECISOS. POR FAVOR HACE TIEMPO QUE VOY TRAS LA PISTA DEL ARTICULO "CAD for columns" DE MOHAMMAD R. EHSANI DONDE SE PRESENTA UN BUEN METODO PERO NADA QUE LO OBTENGO. HE INTENTADO CON EL ACI PERO SURGEN MUCHOS PROBLEMAS POR FAVOR SI ALGUIEN ME PUEDE AYUDAR CON ESTE ARTICULO O CON UN BUEN METODO ITERATIVO ESTARÍA MUY AGRADECIDO

GRACIAS

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lventura
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#2

Sab May 03, 2008 11:59 am

Ponerse finos en este asunto relamente no vale la pena. ¿por qué lo digo? porque generalemnte los máximos esfuerzo se producen en un extremo de la columna, donde existe una fuerte interacción con los esfuerzos de cortante.

De todos modos, si quieres obtener el diagrama de interacción biaxial "exacto" debes hacer lo siguiente.

1) Obtener el ángulo de la flexión, en fácil ya que tienes de dato Mxx y Myy. Con este ángulo puedes rotar la sección.

2) Expresar todas la ecuaciones, de equilibrio y de compatibilidad de deformaciones, en función de la deformaciones unitarias esup y einf (esup: deformación en la fibra superior de la sección rotada; e inf: deformación en la fibra inferior de la sección rotada). la final tendrás dos funciones de la forma P=F1(esup,einf) y M=F2(esup,einf).

3) Definimos las deformaciones de falla. según el ACI esupfalla=0.003 (Aplástamiento de concreto) y einffalla estara en función de la deformación última del acero (Creo que es 0.01)

4) Con estos valores obtenemos el diagrama de interacción en dos partes:

La primera será de la forma P=F1(esupfalla,einf) y M=F2(esupfalla,einf) y hacemoas variar einf desde esupfalla hasta einffalla. El primer punto representará la falla por aplástamiento del concreto, y el segundo punto representarála falla por aplastamento en el concreto y tensión de rotura en el refuerzo. Si la sección fuera rectangular, gran parte del diagrama ya habrá sido dibujada con esta condición

La segunda Parte será de la forma P=F1(esup,einffalla) y M=F2(esup,einffalla). Hacemos variar esup desde esupfalla hasta einffalla. El primer punto coincide con el punto final del la primera parte del diagrama, que es la falla por aplástamiento y tensión, el último punto será la falla por tracción en la sección.

5)P=F1 y M=F2 son las resultantes de los esfuerzo producidos por la compresión en el concreto y refuerzo más la tracción en el refuerzo (Y quizás en el concreto). La dificultad radica en la evaluación de los esfuerzo en el concreto, sobre todo en secciones poligonales, pero obtener una rutina que haga esto no es muy difícil. No hay que olvidarse los factores de reducción de resistencia en el caso de usar el código ACI o un intento de Norma basado en el ACI

Por supuesto que no vale la pena torturarse tanto, porque hay una gran cantidad de software :D

Ahora, si quieres obtener las fuerzas internas producidad por Pactuante y Mactuante solamente hay un camino, resover las ecuaciones P=F1(esup,einf)=Pactuante y M=F2(esup,einf)=Mactuante, cosa que también se puede hacer con una rutina. Podemos emplear en su resolución Newton-Rapshon, pero habrá casos en que la convergencia no será buena, en ese caso es mejor implementar otro método.

Ufff, dar formato aquí es una tortura.

Un saludo.


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onepowers
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#3

Jue May 15, 2008 4:34 pm

LO COMPLICADO DE ESTE TEMA SURGE EN EL POSICINAMIENTO EXACTO DE LA FUERZA RESULTANTE DE COMPRESIÓN EN EL CONCRETO DEPENDIENDO DE LA POSICIÓN Y INCLINACIÓN DEL EJE NEUTRO. EN LO DEMÁS HE LLEGADO A SER BASTANTE EXACTO.....POR FAVOR SI ALGUIEN SABE COMO CALCULARLA ESTARÍA AGRADECIDO YA QUE DARÍA POR FINALIZADO UNA PARTE IMPORTANTE EN MI TRABAJO DE GRADO

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rodrigalf
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#4

Jue May 15, 2008 5:05 pm

Revisa el siguiente libro:

ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO
R. Park y T. Paulay
LIMUSA, 1979 México.

En el encontrarás el tema de columnas sujetas a flexocompresión biaxial.

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lventura
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#5

Jue May 15, 2008 7:59 pm

onepowers escribió:LO COMPLICADO DE ESTE TEMA SURGE EN EL POSICINAMIENTO EXACTO DE LA FUERZA RESULTANTE DE COMPRESIÓN EN EL CONCRETO DEPENDIENDO DE LA POSICIÓN Y INCLINACIÓN DEL EJE NEUTRO. EN LO DEMÁS HE LLEGADO A SER BASTANTE EXACTO.....POR FAVOR SI ALGUIEN SABE COMO CALCULARLA ESTARÍA AGRADECIDO YA QUE DARÍA POR FINALIZADO UNA PARTE IMPORTANTE EN MI TRABAJO DE GRADO
Amigo "onepowres", cual es tu objetivo ¿dibujar el diagrama de interacción u obtener los esfuerzos internos para cierta carga?

¿Cómo evaluar la compresión en el concreto? Sabemos que el esfuerzo en el concreto es función de la deformación unitaria fc(e), La compresión sería la integral de fc(e) en toda el área de la sección rotada.... además la deformación unitaria "e" es función de esup, einf y de la coordenada "y" (recuerda que hemos rotado la sección). Supongamos que la región es poligonal entonces con un poco de manipuleo algebraico se puede evaluar la integral bajo cada segmento del poligono... en esta semana estaré enviando una hoja de mathcad que resuelve ambos problemas (el diagrama de interacción y la obtención de los esfuerzos internos).

Saludos.

Luis.


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onepowers
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#6

Sab May 17, 2008 9:39 am

hola Iventura, primero quiero agradecerte por tu ayuda y tu interés en este tema. Sabes, estoy elaborando un programa de diseño de columnas cortas uni y biaxiales para mi proyecto de grado. Ya he programado, de manera preliminar, una hoja de cálculo para las col`s biaxiales que me ha arrojado valores buenos pero que aun difieren de los valores arrojados por el PCA y RC Building. Mi objetivo es acercarme bastante a estos resultados, y creo de manera apresurada, que mi error va por el valor de la fuerza a compresión y, sobretodo, en el posicionamiento de la fuerza dentro de la zona a compresión. He intentado por el metodo que propone Alan Mattock, pero estoy muy confundido. En mi hoja de calculo la posición de la fuerza resultante a compresión la calculo como se calcularía un centroide de un area poligonal y la fuerza mediante la expresión: 0.85*f´c*Ac (donde Ac es el área del concreto comprendida entre la esquina sup. y el 0.85 del eje neutro). Te agradezco me ayudes a dar con el valor de la fuerza a compresión y la posición de esta fuerza dentro de la zona a compresión y si es posible, disculpa mi cansonería, me dieras un ejemploen donde las calcules. Te lo agradezco y tan pronto tenga mi hoja de calculo corregida y excelente, te la mando.

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lventura
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#7

Sab May 17, 2008 1:28 pm

A ver si me dejas tu correo.
Te mando ahí la hoja de Mathcad, y, además, te escribo como funciona.

Un saludo.


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onepowers
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#8

Sab May 17, 2008 1:37 pm

un saludo lventura. Gracias por tu interes en este tema. Mi correo es didier_yes_i_can@hotmail.com.


javi_ingc
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#9

Vie May 11, 2012 11:12 am

Te agradeceria muchisimo si me mandas la hoja de calculo de flexion oblicua.

Coincido en que los metodos aproximados no son lo ideal, y tampoco encontre diagramas (tipo de roseta) en los que se corta el plano de flexion biaxial con el axil correspondiente.

Mi correo es javi_ingc@hotmail.com
Muchas gracias anticipadas


Isai
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#10

Vie Jul 04, 2014 7:11 pm

lventura escribió:Ponerse finos en este asunto relamente no vale la pena. ¿por qué lo digo? porque generalemnte los máximos esfuerzo se producen en un extremo de la columna, donde existe una fuerte interacción con los esfuerzos de cortante.

De todos modos, si quieres obtener el diagrama de interacción biaxial "exacto" debes hacer lo siguiente.

1) Obtener el ángulo de la flexión, en fácil ya que tienes de dato Mxx y Myy. Con este ángulo puedes rotar la sección.

2) Expresar todas la ecuaciones, de equilibrio y de compatibilidad de deformaciones, en función de la deformaciones unitarias esup y einf (esup: deformación en la fibra superior de la sección rotada; e inf: deformación en la fibra inferior de la sección rotada). la final tendrás dos funciones de la forma P=F1(esup,einf) y M=F2(esup,einf).

3) Definimos las deformaciones de falla. según el ACI esupfalla=0.003 (Aplástamiento de concreto) y einffalla estara en función de la deformación última del acero (Creo que es 0.01)

4) Con estos valores obtenemos el diagrama de interacción en dos partes:

La primera será de la forma P=F1(esupfalla,einf) y M=F2(esupfalla,einf) y hacemoas variar einf desde esupfalla hasta einffalla. El primer punto representará la falla por aplástamiento del concreto, y el segundo punto representarála falla por aplastamento en el concreto y tensión de rotura en el refuerzo. Si la sección fuera rectangular, gran parte del diagrama ya habrá sido dibujada con esta condición

La segunda Parte será de la forma P=F1(esup,einffalla) y M=F2(esup,einffalla). Hacemos variar esup desde esupfalla hasta einffalla. El primer punto coincide con el punto final del la primera parte del diagrama, que es la falla por aplástamiento y tensión, el último punto será la falla por tracción en la sección.

5)P=F1 y M=F2 son las resultantes de los esfuerzo producidos por la compresión en el concreto y refuerzo más la tracción en el refuerzo (Y quizás en el concreto). La dificultad radica en la evaluación de los esfuerzo en el concreto, sobre todo en secciones poligonales, pero obtener una rutina que haga esto no es muy difícil. No hay que olvidarse los factores de reducción de resistencia en el caso de usar el código ACI o un intento de Norma basado en el ACI

Por supuesto que no vale la pena torturarse tanto, porque hay una gran cantidad de software :D

Ahora, si quieres obtener las fuerzas internas producidad por Pactuante y Mactuante solamente hay un camino, resover las ecuaciones P=F1(esup,einf)=Pactuante y M=F2(esup,einf)=Mactuante, cosa que también se puede hacer con una rutina. Podemos emplear en su resolución Newton-Rapshon, pero habrá casos en que la convergencia no será buena, en ese caso es mejor implementar otro método.

Ufff, dar formato aquí es una tortura.

Un saludo.
Hola,
¿Cuál es la referencia que menciona la deformación máxima del acero, 0.01?

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