Transmision de cargas de losas en SAP2000

[Unamuno]

Hola, antes que nada felicito y agradezco a todos su participación. Ojala un día haya un encuentro de todos los foristas.
Tengo una duda existencial que espero me ayuden a resolver:
En el SAP2000, cuando ingreso una carga a la losa para que esta la transmita a las vigas, puedo aplicar:
1. Mesh y luego la carga a aplicar unidor to frames
2. Shell y hacer una partición interna de losas y vigas.
Observo que en la primera no hay compatibilidad de deformaciones, mientras que en el segundo caso si lo hay. Los momentos en las vigas y columnas también son diferentes. En realidad mayores en el segundo caso.
Siento que, al margen del proceso constructivo, que la opción 2 es la correcta, sin embargo no tengo certeza de esto. Alguien podría darme una explicación ingenieril al respecto.
Saludos cordiales

Miguel de Unamuno

[PROYECTOR]

Hola, antes que nada felicito y agradezco a todos su participación. Ojala un día haya un encuentro de todos los foristas.
Tengo una duda existencial que espero me ayuden a resolver:
En el SAP2000, cuando ingreso una carga a la losa para que esta la transmita a las vigas, puedo aplicar:
1. Mesh y luego la carga a aplicar unidor to frames
2. Shell y hacer una partición interna de losas y vigas.
Observo que en la primera no hay compatibilidad de deformaciones, mientras que en el segundo caso si lo hay. Los momentos en las vigas y columnas también son diferentes. En realidad mayores en el segundo caso.
Siento que, al margen del proceso constructivo, que la opción 2 es la correcta, sin embargo no tengo certeza de esto. Alguien podría darme una explicación ingenieril al respecto.
Saludos cordiales

Miguel de Unamuno

Saludos,

Basicamente hay dos maneras diferentes de modelar las losas para que estas transmitan su carga a las vigas.

1.- Modelas el paño de losa como elemento shell o membrana (sin dividirla en elemtos finitos) y le aplicas una carga distribuida tipo UNIFORM TO FRAME e indicas si es en una diracción o en dos direcciones, de esta manera el programa solo ha de repartir la carga que estas asignando y no el peso propio de la losa, este ultimo tendras que asignarlo como carga. Ademas este metodo es para repartir las cargas por area tributaria.

2.- Modelas el paño de losa como un shell y lo divides en elementos finitos (le aplicas un mesh), posteriormente aplicas las cargas. De esta manera el programa repartirá las cargas mediante un analisis por elementos finitos en función de la rigidez flexional de los elementos estructurales.

El metodo "1" es menos preciso pero es mas conservador y perfectamente valido para fines de diseño, ambos metodos pueden dar resultados algo diferentes para ciertos valores de rigidez relativa entre la losa y las vigas.

* Esto no tiene nada que ver con tu pregunta pero es importante destacar ademas que si la estructura es pequeña y tiene pocos nodos por nivel, es recomendable discretizar las losas ya que de lo contrario el programa podria dar errores en cuanto al calculo de la inercia rotacional de cada nivel.

Esto se debe a que para calcular la inercia rotacional el programa distribuye las masas a los nodos y luego al centro de masas, si hay muy pocos nodos el programa tiende a dar valores 3 veces mayores a los teoricos.

[ajmojicar2002]

Hola.
En este instante el amigo PROYECTOR ha sido bastante claro en su explicación. solo resta que hagas el ejercicio manual para comprobar que metodología quieres aplicar. yo yá procedí a modelar una losa maciza y una aligerada, la resolví manualmente y con sap2000 y etabs, ya tengo mis propias concclusiones y las resumo de la siguiente manera:
1. si la losa es en una direccion aligerada la modelo en ETABS con los nervios o viguetas y la losa de conreto superior la modelo como una membrana en una direccion para que distribuya las cargas a las viguetas.
2. si la losa es maciza la puedo modelar como un shell pero le quito el aporte de rigidez a la tosión de la losa (es mi condición=, pero se puede dejar. ademas hay que indicarle al programa que distribuya la caraga en una sola direccion, esto se puede hacer tanto en sap2000 como en etabs, ademas hay que discretizar muy bien el shell.

Hasta ahora los resultados han sido satisfactorios con los textos de diseño de losas.

El segundo método es muy preciso, pero yá lo ha comentado el Ing. Nelson Morrison, el primer método no es preciso en losas demasiado irregulares.

Viendo en el fondo el tema TRANSMISION DE CARGAS DE LOSA EN SAP2000, creo que lo que se busca es que el programa se asimile lo más real posible a lo que queremos esperar del comportamiento de los elementos estructurales a diseñar y lo que queremos es que no se apliquen cargas donde no se deben para así no obtener un diseño equivocado. Para evitar cometer errores en esto debemos saber como funcionan los elemntos shell, membrana y placas con el fin de darles el uso correcto el mejor método de comprobar errores es aplicar nuestra metodologia manual y realistica (quisas no 100% precisa pero si logíca) y compararla con las soluciones del programa, luego entonces cuando no tengamos los resultados esperados entrar a discutir las posible errores cometidos o causas de resultados inesperados. Invito a expandir este tema que ya lo he visto en otros foros y es una piedra en el zapato para varios usuarios de los programas.
Espero que alguien proponga un ejemplo yá resuleto manualmente o por metódos tradicionales conocidos para compararlos con los programas y aseguro que quedará la duda resuelta porque sé que en estos foros varios compañeros resuelven de distintas maneras este tema.
gracias

[Unamuno]

Lo indicado es interesante....y agradezco la respuesta desinteresada. Es cierto que esta duda esta en varios usuarios, yo normalmente hago el ingreso manual, pero el trabajo es tedioso y queria tener un juicio mas solido acerca de esto. Con relacion a la respuesta...me ha dejado un poco colgado, ya que dice que a traves del membrane obtengo resultados mas conservadores, sin embargo en un modelo simple que hice obtengo mayores momentos en vigas y columnas aplicando shell....He escuchado que el problema de shell es que presenta una rigidez a la viga que no tiene....pienso que es relativo, ya que pensando en una losa maciza creo que si provee cierto rigidez a la viga, aun cuando no este detallada como una viga en L o en T. Yo personalmente me inclino por la opcion del shell...si alguno me quiere convencer de lo contrario estoy presto a eso....
Saludos
Unamuno

[ajmojicar2002]

Lo indicado es interesante....y agradezco la respuesta desinteresada. Es cierto que esta duda esta en varios usuarios, yo normalmente hago el ingreso manual, pero el trabajo es tedioso y queria tener un juicio mas solido acerca de esto. Con relacion a la respuesta...me ha dejado un poco colgado, ya que dice que a traves del membrane obtengo resultados mas conservadores, sin embargo en un modelo simple que hice obtengo mayores momentos en vigas y columnas aplicando shell....He escuchado que el problema de shell es que presenta una rigidez a la viga que no tiene....pienso que es relativo, ya que pensando en una losa maciza creo que si provee cierto rigidez a la viga, aun cuando no este detallada como una viga en L o en T. Yo personalmente me inclino por la opcion del shell...si alguno me quiere convencer de lo contrario estoy presto a eso....
Saludos
Unamuno

Hola amigo. tu comentarios es correcto, el shell es más realista, solo quiero decir que es similar si al shell le quitas la rigidez a torsion que aporta la losa , los resultados deben dar iguales. recuerda que el elemento shell es el más completo. Alguna ves te has preguntado porqué dan resultados diferentes?????? es más te invito a que descubras el porqué, aunque eso ya se a repetido en varios foros. Es lo mismo cuando chequean deflexiones de vigas en sap2000 vs formulas de flexión. en las formulas aveces se desprecia la deformacion por cortante y el sap2000 no la desprecia, tu le debes dar esa orden. lo mismo ocurre con las losas para rigidez a la flexion, torsion y demas.

[PROYECTOR]

Lo indicado es interesante....y agradezco la respuesta desinteresada. Es cierto que esta duda esta en varios usuarios, yo normalmente hago el ingreso manual, pero el trabajo es tedioso y queria tener un juicio mas solido acerca de esto. Con relacion a la respuesta...me ha dejado un poco colgado, ya que dice que a traves del membrane obtengo resultados mas conservadores, sin embargo en un modelo simple que hice obtengo mayores momentos en vigas y columnas aplicando shell....He escuchado que el problema de shell es que presenta una rigidez a la viga que no tiene....pienso que es relativo, ya que pensando en una losa maciza creo que si provee cierto rigidez a la viga, aun cuando no este detallada como una viga en L o en T. Yo personalmente me inclino por la opcion del shell...si alguno me quiere convencer de lo contrario estoy presto a eso....
Saludos
Unamuno

Usar membrana para distribuir las cargas por area tributaria siempre es más conservador ya que no toma en cuenta la rigidez flexional de la losa y ademas las vigas toman toda la carga que se le asigna a la losa, en cambio el shell si le aporta rigidez a la viga.

Considerar que una losa maciza le aporta rigidez a las vigas de carga no siempre es un buen criterio ya que constructivamente no se suele dar un adecuado desarrollo del acero de refuerzo que va de las losas a las vigas.

Ademas a la hora de modelar las losas para tranasmitir las cargas, yo suelo hacerlo irme por el camino mas comodo y hacerlo por area tributaria, esto con el fin de tener modelos mas livianos y tiempos de analisis mas cortos. Realmente no hay razones para ser muy refinado a la hora de asignar las cargas a la estructura, considerando que estas cargas parten en su mayoria de hipotesis estadisticas que son para nada precisas. Lo importante en mi opinion a la hora de diseñar una edificación es proveer a la estructura de mecanismos de falla ductiles para asi optener un desempeño sismorresistente apropiado.

[ajmojicar2002]

Lo indicado es interesante....y agradezco la respuesta desinteresada. Es cierto que esta duda esta en varios usuarios, yo normalmente hago el ingreso manual, pero el trabajo es tedioso y queria tener un juicio mas solido acerca de esto. Con relacion a la respuesta...me ha dejado un poco colgado, ya que dice que a traves del membrane obtengo resultados mas conservadores, sin embargo en un modelo simple que hice obtengo mayores momentos en vigas y columnas aplicando shell....He escuchado que el problema de shell es que presenta una rigidez a la viga que no tiene....pienso que es relativo, ya que pensando en una losa maciza creo que si provee cierto rigidez a la viga, aun cuando no este detallada como una viga en L o en T. Yo personalmente me inclino por la opcion del shell...si alguno me quiere convencer de lo contrario estoy presto a eso....
Saludos
Unamuno

Usar membrana para distribuir las cargas por area tributaria siempre es más conservador ya que no toma en cuenta la rigidez flexional de la losa y ademas las vigas toman toda la carga que se le asigna a la losa, en cambio el shell si le aporta rigidez a la viga.

Considerar que una losa maciza le aporta rigidez a las vigas de carga no siempre es un buen criterio ya que constructivamente no se suele dar un adecuado desarrollo del acero de refuerzo que va de las losas a las vigas.

Ademas a la hora de modelar las losas para tranasmitir las cargas, yo suelo hacerlo irme por el camino mas comodo y hacerlo por area tributaria, esto con el fin de tener modelos mas livianos y tiempos de analisis mas cortos. Realmente no hay razones para ser muy refinado a la hora de asignar las cargas a la estructura, considerando que estas cargas parten en su mayoria de hipotesis estadisticas que son para nada precisas. Lo importante en mi opinion a la hora de diseñar una edificación es proveer a la estructura de mecanismos de falla ductiles para asi optener un desempeño sismorresistente apropiado.

Perfecto, eso es lo correcto.