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ANALISIS Y MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE EDIFICCIONES POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS ASISITIDO POR COMPUTADORAS

CAPITULO IPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAANALISIS Y MODELAMIENTO ESTRUCTURAL EN EDIFICACIONES POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS ASISTIDO POR COMPUTADORAS1.1 DETERMINACION DEL PROBLEMAHoy en da el Anlisis y Modelamiento Estructural de las grandes Edificaciones, ya no puede ser calculada con los procesos matemticos manuales como se realizaba aos atrs, antiguamente se utilizaban Mtodos Aproximados, como el mtodo del Portal, del Voladizo, Mtodo de Cross, etc.

Actualmente, la mente humana tiene estas limitaciones. Por ello, una forma natural de proceder de los Ingenieros consiste en separar los sistemas globales en sus componentes individuales, o Elementos, cuyo comportamiento pueden conocerse sin dificultad, y a continuacin reconstruir el sistema original o realizar un Ensamblaje Global de toda la Estructura para estudiarla y posteriormente poder disear y reparar los errores que puedan presentarse.

1.1 DETERMINACION DEL PROBLEMAEl mtodo a emplear ser el Mtodo de Elementos Finitos, haciendo un poco de historia, este mtodo fue empleado desde los aos de 1970, sin embargo ha ido evolucionando continuamente y se han creado diversos software que emplean este mtodo a travs de programacin y una serie de clculos matemticos y mtodos numricos.

Sin embargo, todos estos software son creados por Empresas Norteamericanas, y debido a ello sus comandos y herramientas se encuentran en sus idiomas respectivos, y es complicado el manejo debido a los conocimientos ms avanzados que manejan.

Cualquier Proyecto de Estructuras, antes de efectuarse debe ser analizado y modelado para ver si cumple con las recomendaciones Estructurales que da la Norma Peruana.

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1.2 FORMULACION DEL PROBLEMACOMO EFECTUAR EL ANALISIS Y MODELAMIENTO ESTRUCTURAL EN EDIFICACIONES POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS ASISTIDO POR COMPUTADORAS?OTRAS INTERROGANTES

1.2.1 OBJETIVOSOBJETIVO GENERALDesarrollar un Software que realice el Anlisis y Modelamiento Estructural en Edificaciones por el mtodo de Elementos Finitos.OBJETIVOS ESPECIFICOS

1.3 JUSTIFICACIONLos avances tecnolgicos obligan el conocimiento cabal de los mtodos ms precisos para el clculo en la ingeniera, donde el error cada da se vuelve mnimo, por lo tanto es necesario el conocimiento analtico y computacional de teoras de clculo ms precisas y exactas.Difundir el uso del mtodo de los elementos finitos.Actualmente, todos los procesos de Anlisis y Modelamiento Estructural se realizan a travs de software asistido por computadoras, desde el programa ms simple que es para el clculo del comportamiento de Vigas y Columnas hasta el Diseo de un Rascacielos de n pisos, sim embargo, todos estos programas han sido creados por Norteamericanos y por consiguiente todos los programas estn con sus Idiomas correspondientes.

2.4. HIPOTESIS2.4.1 Hiptesis GeneralComprobar que el Anlisis y Modelamiento Estructural en Edificaciones por el mtodo de Elementos Finitos asistido por Computadoras, es el mtodo ms eficaz que se ha descubierto en la Ingeniera Estructural.2.4.2 Hiptesis EspecificasHE1: Se puede obtener resultados ms prximos a la realidad del comportamiento de las Estructuras, al realizar un Anlisis y el Modelamiento Estructural en Edificaciones mediante el Mtodo de los Elementos Finitos. (V I)

HE2: El Mtodo de Elementos Finitos asistido por Computadoras es un mtodo numrico diferencial capaz de resolver cualquier tipo de Analisis Estructural que la mente humana pueda imaginar. (V. D)

HE3: El Analisis y Modelamiento Estructural de Edificaciones asistido por Computadoras puede ser desarrollado por alumnos que tengan conocimientos solidos sobre ecuaciones diferenciales, Modelacin Estructural y conocimientos sobre mtodos numricos. (Hiptesis de Propuesta)

2.5. VARIABLES

2.5.1. VARIABLE INDEPENDIENTE2.5.1.1 Indicadores:

Comportamiento de las Estructuras Reales comparadas con los desplazamientos obtenidos por Softwares.

Idealizaciones de Cargas producidas por la influencia de los elementos estructurales en el Esqueleto de la Estructura.

Comparacin entre los Analisis Tiempo-Historia, Modal Espectral y Analisis PushOver.

2.5. VARIABLES2.5.2. VARIABLE DEPENDIENTE2.5.2.1 Indicadores:

Cantidad de Profesionales en la rama de la Ingeniera Estructural que emplean el mtodo de Elementos Finitos en la actualidad.Resultados obtenidos por el mtodo de Elementos Finitos, comparados con mtodos como Slope Deflection, Kani, Kross.Nivel de Programacin.Lenguajes de Programacin donde se puede realizar adecuadamente un anlisis con el Mtodo de los Elementos Finitos

2.5.3. VARIABLES

3.0 METODOLOGIA3.1. DISEO METODOLOGICO3.1.1 TIPO DE INVESTIGACIN.Este proyecto de Investigacin de Tipo Tecnolgica, ya que est orientado a demostrar la validez de tcnicas bajo las cuales se estn aplicando principios cientficos y matemticos.3.1.2 NIVEL DE INVESTIGACIONEl nivel Investigacin del Proyecto de Tesis se calificara como una Investigacin Descriptiva, ya que se orienta a describir y conocer las caractersticas actualizadas del Anlisis y Modelamiento Estructural de las Edificaciones, por medio del Mtodo de Elementos Finitos que es un mtodo ya establecido.

3.2 POBLACION Y MUESTRALa Poblacin abarca a todo el Universo de los Programas de Analisis Estructural de Escritorio, los cuales tengan como funcin Modelar y Analizar Edificaciones para su posterior diseo y control respectivo.

3.3 TECNICAS DE ANALISIS DE DATOSSe utilizara para la elaboracin del pequeo Software de Elementos Finitos asistido por Computadora, el programa Matlab, la cual cuenta con una Interfaz grfica la cual permite la visualizacin de los elementos frame, Shell, Plate, Membrana para Realizar el respectivo Analisis y Modelamiento Estructural en Edificaciones.

4.0 CRONOGRAMA DE EJECUCION

5.0 PRESUPUESTO5.1. RECURSOS5.2. PRESUPUESTO

6.0 MATRIZ DE CONSISTENCIA

6.0 MATRIZ DE CONSISTENCIA

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION