Programa didáctico de análisis no lineal de secciones transversales en elementos estructurales a flexión y fuerza axial
ilustraciones
- Autores:
-
Buitrago Escobar, Hernán Sebastián
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Nacional de Colombia
- Repositorio:
- Universidad Nacional de Colombia
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unal.edu.co:unal/83192
- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines::624 - Ingeniería civil
000 - Ciencias de la computación, información y obras generales::005 - Programación, programas, datos de computación
Hormigón armado
Estructuras de Hormigón armado
Reinforced concrete
Reinforced concrete structures
Método de las fibras
Análisis inelástico de secciones transversales
Programación didáctica a código abierto
Concreto reforzado a flexo-compresión
Flexión en secciones asimétricas
Fiber method
Inelastic analysis of cross sections
Open source didactic programming
Flexo-compression reinforced concrete
Bending in asymmetric sections
- Rights
- openAccess
- License
- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Linero Segrera, Dorian Luis40b197f66d511582c15e27a27020afecMolina Herrera, Maritzabel14233208c489a98ba0f0225ef4ae6d9aBuitrago Escobar, Hernán Sebastián04eba17bc87af2528d8cef603dc2feecAnálisis, Diseño y Materiales Gies2023-01-30T20:48:35Z2023-01-30T20:48:35Z2022https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/83192Universidad Nacional de ColombiaRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiahttps://repositorio.unal.edu.co/ilustracionesMediante la presente tesis de maestría se desarrolla y documenta un programa didáctico a código abierto que analiza la sección transversal de un elemento estructural bajo la acción de la fuerza axial y la flexión biaxial, considerando el comportamiento no lineal del concreto y del acero. El programa desarrollado MKAPPA fue escrito de forma estructurada en el lenguaje de programación de alto nivel interpretado por MATLAB y GNU Octave, conservando visibles y modificables cada una de sus rutinas. Así mismo, el programa incluye rutinas que permiten integrar el pre y postproceso grafico realizado en Gmsh. La formulación implementada en el programa incluye el método de las fibras aplicado a secciones transversales de elementos estructurales (Kaba & Mahin, 1984) y los modelos constitutivos uniaxiales del acero y del concreto propuestos por King et al. (1986), Liang (2009), Mander et al. (1988) y Susantha et al. (2001). En los ejemplos de aplicaci´on se analizaron siete secciones transversales para diferentes condiciones de carga. Los tipos de secciones fueron: dos secciones de concreto reforzado, una rectangular y otra circular, tres perfiles W de acero estructural, un ángulo de lados desiguales de acero estructural y una tubería de acero rellena de concreto. Para cada sección se obtuvo la relación entre el momento y la curvatura, y la distribución del esfuerzo normal y del estado del material. Estos resultados se compararon con el programa XTRACT, obteniendo resultados similares y verificando el correcto funcionamiento del programa desarrollado. (Texto tomado de la fuente)Through this master’s thesis, an open source didactic program is developed and documented that analyzes the cross section of a structural element under the action of axial force and biaxial bending, considering the nonlinear behavior of concrete and steel. The developed program MKAPPA was written in a structured way in the highlevel programming language interpreted by MATLAB and GNU Octave, keeping each of its routines visible and modifiable. Likewise, the program includes routines that allow integrating the graphical pre- and post-processing carried out in Gmsh. The formulation implemented in the program includes the fiber method applied to structural elements cross sections (Kaba & Mahin, 1984) and the uniaxial constitutive models of steel and concrete proposed by King et al. (1986), Liang (2009), Mander et al. (1988) y Susantha et al. (2001). In the application examples, seven cross sections were analyzed for different loading conditions. The types of sections were: two reinforced concrete sections, one rectangular and one circular, three W profiles of structural steel, an unequal sided angle of structural steel and a concrete-filled steel tube. For each section, the relationship between the moment and the curvature, and the distribution of the normal stress and the state of the material were obtained. These results were compared with the XTRACT program, obtaining similar results and verifying the correct operation of the developed program.MaestríaMagíster en Ingeniería - EstructurasAnálisis estructuralxvi, 182 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - EstructurasFacultad de IngenieríaBogotá - ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá620 - Ingeniería y operaciones afines::624 - Ingeniería civil000 - Ciencias de la computación, información y obras generales::005 - Programación, programas, datos de computaciónHormigón armadoEstructuras de Hormigón armadoReinforced concreteReinforced concrete structuresMétodo de las fibrasAnálisis inelástico de secciones transversalesProgramación didáctica a código abiertoConcreto reforzado a flexo-compresiónFlexión en secciones asimétricasFiber methodInelastic analysis of cross sectionsOpen source didactic programmingFlexo-compression reinforced concreteBending in asymmetric sectionsPrograma didáctico de análisis no lineal de secciones transversales en elementos estructurales a flexión y fuerza axialDidactic program for nonlinear analysis of cross sections in structural elements under bending and axial forceTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAbou-Elfath, H. (2018). Simplified fiber beam-column model for inelastic analysis of moment-resisting steel frames. Alexandria Engineering Journal, 57, 2865-2877.American Society of Civil Engineers. (2017). Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings.Berkowski, P., Doblare, M., & Gracia, L. (1992). Síntesis discreta de pórticos metálicos planos incluyendo el efecto P-Delta. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, vol. 8, 3, 283-301.Chadwell, C., & Imbsen, R. (2004). XTRACT: A Tool for Axial Force - Ultimate Curvature Interactions.Computers and Structures, Inc. (2005). CSI Analysis Reference Manual. For SAP2000®, ETABS®, and SAFE™.Gere, J., & Goodno, B. (2018). Mechanics of materials. (Ninth). Cencage Learning, Inc.Geuzaine, C., & Remacle, J. (2009). Gmsh: a three-dimensional finite element mesh generator with built-in pre- and post-processing facilities. Internacional Journal for numerical methods in engineering, 0, 1-24.Kaba, S., & Mahin, S. (1984). Refined modelling of reinforced concrete columns for seismic analysis.Kim, S., Lee, J., Choi, S., & Kim, C. (2003). Practical second-order inelastic analysis for steel frames subjected to distributed load.King, D., Priestley, M., & Park, R. (1986). Computer programs for concrete column design. University of Canterbury.Liang, Q. (2009). Performance-based analysis of concrete-filled steel tubular beam – columns, Part I: Theory and algorithms. Journal of Construction Steel Research, 65, 363-372.Liang, Q., & Fragomeni, S. (2009). Nonlinear analysis of circular concrete-filled steel tubular short columns under axial loading. Journal of Constructional Steel Research, 62(12), 2186-2196.Mander, J., Priestley, M., & Park, R. (1988). Theorical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 144(8), 1804-1826.Mathworks. (2020). MATLAB Primer.Montejo, L., & Kowalsky, M. (2007). CUMBIA - Set of codes for the analysis of reinforced concrete members. 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A fiber beam-column element for seismic response analysis of reinforced concrete structures.Thai, H., & Kim, S. (2011). Nonlinear inelastic analysis of concrete-filled steel tubular frames. Journal of Construction Steel Research, 67.Timoshenko, S., & Goodier, J. (1951). Theory of elasticity (second). McGraw-Hill Book Company, Inc.EstudiantesInvestigadoresMaestrosPúblico generalORIGINAL1032497721.2022.pdf1032497721.2022.pdfTesis de Maestría en Ingeniería Estructuralapplication/pdf14047663https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/83192/2/1032497721.2022.pdf5dc8c67e237691fdc85d43e3acd316b7MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-85879https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/83192/3/license.txteb34b1cf90b7e1103fc9dfd26be24b4aMD53THUMBNAIL1032497721.2022.pdf.jpg1032497721.2022.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4331https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/83192/4/1032497721.2022.pdf.jpg991b8ca3c69100f829f9f47197c3ac44MD54unal/83192oai:repositorio.unal.edu.co:unal/831922024-08-17 00:00:08.521Repositorio Institucional Universidad Nacional de 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