Modelación no lineal automatizada en ETABS
El principal obstáculo al momento de realizar un análisis no lineal de edificios de muros de hormigón armado, es que la elaboración del modelo es extremadamente difícil por la cantidad de datos de ingreso que se requieren y lo poco amigables que son las interfaces de los softwares comerciales. Esto es especialmente cierto cuando se modelan muros de hormigón armado.
Usualmente se utilizan softwares de CSI, como ETABS o Perform3D, pero sus interfaces son lentas y/o confusas, por lo que juegan en contra cuando se está con la presión de tiempo de entregar resultados a un cliente.
Además, un estudio no lineal necesariamente requiere de un análisis iterativo, con muchas pruebas y ajustes entremedio.
Esta fricción motivó el desarrollo de una aplicación en la cual se puede interactuar gráficamente con los muros de un proyecto, asignarles un armado, y obtener automáticamente una distribución de fibras en la sección (el usuario puede configurar varios parámetros para mayor precisión). Luego, esa distribución de fibras se incorpora al modelo ETABS directamente.
Software para modelación de fibras de muros en ETABS
Este programa nos permitió, por ejemplo, elaborar y procesar rápidamente (en un par de días) un modelo no lineal de un edificio de ~30 pisos para justificar que, durante un pushover, los acortamientos del hormigón confinado estuvieran en rangos admisibles.
Captura del modelo deformado frente a un estado de pushover (análisis estático no lineal)
Contrario a lo que se obtendría con un análisis seccional conservador como el propuesto en el DS N°60. Se observa que el acortamiento alcanzado en el análisis estático no lineal es de 0.0031. Sin embargo, los modelos de fibras tienden a subestimar el acortamiento pues desacoplan la deformación por flexión y la deformación por corte. Una aproximación conservadora del acortamiento real se obtiene al multiplicar por 2 el acortamiento obtenido mediante el modelo no lineal, con lo cual se llegaría a un acortamiento máximo de 0.0062, cumpliendo aún así con el límite normativo del DS N°60 de 0.008.
Captura de muro de sección T y su diagrama de acortamiento en ETABS 20
Este es otro caso que muestra cómo la capacidad para desarrollar software y el conocimiento específico de la disciplina estructural permite resolver cuestiones que de otro modo serían más difíciles de hacerlo. En mi opinión, hoy en día no basta ser solamente especialista en lo teórico, si no que conviene adoptar un enfoque híbrido para aprovechar las tecnologías disponibles.