Desarrollo de software para el análisis de estructuras

Abstract

Uno de los primeros problemas con que nos encontramos al analizar una estructura es su idealización, es decir, como pasar del campo físico real a uno imaginario sin perder consistencia. Las estructuras que nosotros observamos a diario están sujetas a una serie de solicitaciones aleatorias naturales y/o artificiales y, no siempre es posible obtener soluciones matemáticas rigurosas para ellas. En realidad, soluciones analíticas pueden ser obtenidas sólo para ciertas situaciones simplificadas. Para problemas que involucren propiedades de materiales. complejas, cargas y condiciones de borde, la ingeniería introduce supuestos e idealizaciones necesarias para hacer el problema matemáticamente manejable, no obstante, estas idealizaciones, ello provee resultados suficientemente aproximados y satisfactorios desde el punto de vista de seguridad y economía. El enlace entre el sistema físico real y la solución matemática es el Modelo Matemático, que es la denominación que se le da al sistema sustituto idealizado incluyendo todos los supuestos considerados para el problema físico. En vista pues de la importancia de un modelo matemático y del manejo de éste a fin de realizar el enlace entre el mundo físico y el abstracto es que se realiza este trabajo, cuyo objetivo principal es el de proporcionar un programa de cómputo que permita el manejo de modelos matemáticos de estructuras aporticadas considerando vigas, columnas y/o placas de concreto armado pudiendo ser los ejes de estos pórticos ortogonales entre sí o no, estructuras reticuladas bi y tridimensionales de una manera rápida y sencilla. El programa en mención deberá ser confiable, rápido, versátil y amigable, que es el objetivo de los softwares actuales. El usuario, con criterio técnico, modelará la estructura con ayuda del programa a partir de un modelo más simple ingresado por el usuario mediante una base de datos, y con esta herramienta le será posible resolverla bajo diferentes condiciones de carga. Lo que el programa hace es realizar cálculos y operaciones en forma rápida, teniendo en cuenta consideraciones ya impuestas y que se mencionan más adelante a fin de que los modelos sean matemáticamente manejables. El desarrollo del presente trabajo será por capítulos y los temas serán agrupados en ellos de la siguiente forma: En el Capítulo I, se encuentran la introducción, consideraciones y supuestos que se tomarán en cuenta para resolver las estructuras. En el Capítulo n se mostrará el método de análisis por elementos, el posterior ensamblaje en su respectiva estructura y en el caso de ser edificios, el ensamblaje de los pórticos en el edificio. En el capítulo ni se presentará el programa y las diferentes opciones que éste tiene. En el capítulo IV se presentan algunos ejemplos y como resolverlos con SAE (Sistema para Análisis Estático Versión 1.0). En el Capítulo V se llega a unas conclusiones y recomendaciones acerca del programa, el método empleado y las consideraciones tomadas en cuenta. Finalmente, para los interesados en la organización interna del programa, en el Anexo A se presentan algunos diagramas de flujo del sistema.