TIC en la Ing: PLACAS ESTRUCTURALES

sábado, 11 de diciembre de 2021

PLACAS ESTRUCTURALES

Las placas son estructuras rígidas, generalmente monolíticas, que dispersan las cargas aplicadas según un patrón multidireccional, con las cargas siguiendo generalmente las rutas más cortas y más rígidas hasta los apoyos. Un ejemplo común de una placa es una losa de concreto reforzado.

Características

La propiedades de la placa están en su forma y las posibles fuerzas de transferir.

La forma es plana, mientras que las fuerza axiales en la dirección del plano de la superficie.

Un ejemplo de una estructura de placa es una superficie compuesta por paneles de muro que transfieren los esfuerzos verticales y horizontales en su plano.

Aplicación

Las placas se utilizan a menudo en edificios residenciales así como en la construcción de edificios en general, generalmente en forma de muros. Por un lado, los muros se utilizan para transferir todas las cargas verticales como esfuerzos axiles en la cimentación; por otro lado, aseguran la rigidez horizontal de toda la estructura.

Por lo tanto, la mayoría de los edificios están diseñados estructuralmente de tal manera que los muros de cortante proporcionan la estabilidad de la estructura frente a todas las cargas horizontales, como el viento o un terremoto. Dado que las placas (del muro) solo absorben fuerzas en su plano, las líneas de acción de todos los muros en la planta estructural deben intersecar al menos dos puntos para garantizar la estabilidad de toda la estructura.

El ejemplo más simple es un garaje que consta de tres paredes. La planta tiene forma de U y las líneas de acción de las placas del muro, es decir, los esfuerzos horizontales de los muros, se intersecan en dos puntos. La imagen muestra la carga horizontal en la dirección de los dos muros que son paralelos entre sí. En este caso, el sistema actúa como una viga de un solo vano, por lo que el muro transversal no absorbe ningún esfuerzo en la otra dirección.

Placas en RFEM y RSTAB

En RFEM, los muros y losas de techo se pueden modelar como superficies por definición o simular mediante un acoplamiento en nudo.El software de análisis de pórticos estructurales RSTAB también proporciona potentes herramientas para simular las placas.

Abstract

Una placa puede visualizarse como una serie de vigas adyacentes con forma de franjas interconectadas continuamente a lo largo de sus longitudes. A medida que una carga aplicada se transmite a los apoyos mediante la flexión de una viga en forma de franja, la carga se distribuye en la placa completa mediante fuerza cortante vertical que se transmite desde la franja deflexionada a las franjas adyacentes. La flexión de una viga en forma de franja también causa la torsión de las franjas transversales, cuya resistencia a la torsión aumenta la rigidez total de la placa. Por lo tanto, mientras que la flexión y la fuerza cortante transfieren una carga aplicada en la dirección de la viga en forma de franja con carga, la fuerza cortante y la torsión transfieren la carga en ángulo recto con la franja cargada.

Una placa debe ser cuadrada o casi cuadrada para asegurarse de que se comporte como una estructura de dos sentidos. Cuando una placa se hace más rectangular que cuadrada, disminuye la acción de dos sentidos y se desarrolla un sistema de un sentido que sigue la dirección más corta porque las franjas más cortas de la placa son más rígidas y sustentan una parte mayor de la carga .

Las estructuras de placas plegadas están compuesta de elementos plegados de gran peralte unidos rígidamente a lo largo de sus bordes y que forman ángulos agudos para apuntalarse entre sí contra el pandeo lateral. Cada plano se comporta como una viga en la dirección longitudinal. En la dirección corta, el claro se reduce por cada pliegue que actúa como un apoyo rígido. Las franjas transversales se comportan como una viga continua apoyada en los puntos de los pliegues. Los diafragmas verticales o los marcos rígidos rigidizan una placa plegada contra la deformación del perfil del pliegue. La rigidez resultante de la sección transversal permite que una placa plegada cubra distancias relativamente largas.

Un marco espacial está compuesto de elementos lineales rígidos cortos triangulados en tres dimensiones y sujetos solamente a tensión o compresión axiales. La unidad espacial más simple de un marco espacial es un tetraedro que tiene cuatro nodos y seis miembros estructurales.

Debido a que el comportamiento estructural de un marco espacial es análogo al de una placa, su crujía de apoyo debe ser cuadrada o casi cuadrada para asegurarse de que se comporta como una estructura de dos sentidos.

Aumentar el área de contacto de los apoyos aumenta el número de miembros a los cuales se transfiere la fuerza cortante y reduce las fuerzas en los miembros.