Diferencias Entre Elementos Membranas, Plate y Shell (Gruesos y Finos)

Prof. Joel Curreri

 Diferencias entre elementos elementos áreas tipo Shell, Shell, Plate y Membrana y  Diferencias entre Shell Shell Gruesos y Finos.

 Empezaremos por explicar la definición definición de un elemento elemento área área dentro del programa programa Sap2000 y ETABS. ETABS. 

 Definición de un Elemento Elemento Área:

 Definición de un Elemento Elemento Shell o Membrana: Membrana:

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 Definición de Elementos Elementos Áreas de Tipo Tipo Membrana.

 Nota: sólo emplear emplear para casos de losas losas rectangulares.  Realmente utilizamos un elemento e lemento área de tipo membrana para realizar un análisis más rápido y tener una aproximación de los resultados, ya que este elemento distribuye las cargas de las losas simplemente por área tributaria a los miembros estructurales tipo viga. Ya con las versiones actualizadas del ETABS no es necesario definir una membrana, porque el software ya trae por defecto el poder definir la sección típica de una losa membrana y es capaz de realizar el análisis y

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la distribución de cargas por elemento finito, que refleja un modelo matemático más ajustado a la realidad.

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 Definición de Elementos Elementos Áreas de Tipo Tipo Plate.

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 Definición de Elementos Elementos Áreas de Tipo Tipo Shell.

Prof. Joel Curreri

 Diferencias entre entre Shell Finos y Shell Shell Gruesos. Formulación Shell Fina ("Kirchoff Thin Shell Formulation"):  Dependiendo de la relación espesor/long e spesor/longitud itud de la estructura, la deformación a cortante puede ser despreciable en comparación con la deformación a flexión. Este es el caso si la relación anterior es menor de 0.05 (es decir, 5%). Esto significa que la longitud de la estructura es 20 veces mayor que espesor, por tanto la pieza es relativamente fina, es decir: Si L/T > 20, entonces usar elementos Shell Finos (Donde: L = longitud global del elemento de área, T = espesor e spesor del elemento)  La formulación de Kirchoff fue fue creada para los casos donde la deformación deformación a corte es despreciable, lo cual permite un ahorro importante de tiempo y esfuerzo e sfuerzo de cálculo. .Formulación Shell Gruesa ("Mindlin Thick Shell Formulation"): Se aplica en el caso de elementos Shell de espesor considerable donde la deformación a corte no se  puede despreciar en comparación comparación con la deformación deformación a flexión. Si L/T < 20, entonces usar elementos Shell Gruesos .- Tensiones de Membrana y de Flexión en elementos SHELL FINOS:  Los elementos SHELL tienen una cara superior ("top face") y una inferior ("bottom face"). Por lo general las tensiones en la cara superior son diferentes a las tensiones en la cara inferior, salvo que la estructura trabaje con cargas axiales puras (es decir, fuerzas de membrana puras). En flexión  pura, tensiones en la cara superior e inferior son exactamente iguales en magnitud, pero tienen sentido diferente: una cara trabaja a compresión y la otra a tracción. Las tensiones en elementos SHELL FINOS (Teoría de Kirchoff) se pueden descomponer en tensiones membrana y en tensiones de flexión (las tensiones de cortadura se desprecian ya que el espesor del elemento es pequeño comparado con las otras dimensiones del elemento),