Asesor de Tesis

[Vlacev TE]

Sobre la PBEE hay diversa información publicada desde sus inicios (sismo de Northridge en 1994 y sismo de Kobe 1995), por nombrarte algunos documentos importantes en el marco Americano: ATC-40, FEMA 273/274, FEMA 356/357, FEMA 440, FEMA 440A, FEMA 178, FEMA 310, ASCE 31, ASCE 41, FEMA P-58. Toda esta lista se recoge en el estándar actual que es el ASCE 41 de 2017. Tienes también una larga lista de papers, tesis, reportes que han contribuido y se seguriá contribuyendo a la PBEE; incluso nosotros tenemos en nuestras secciones algunos reportes y cursos al respecto.

Dentro del marco de la PBEE actual tienes dos generaciones, las cuales resumía en mi anterior mensaje. Si se trata de un trabajo de pregrado, yo te sugeriría analizar en un programa comercial un edificio no tan complejo (tridimensional), luego seleccionar sólo un pórtico y tratar de resolverlo completamente en el Matlab (u otro programa de métodos numéricos) desde los procedimientos lineales a los no lineales (pushover, sin incluir el historia de respuesta), con los resultados puedes entender el proceso que sigue un programa comercial y luego evaluar el desempeño de acuerdo a la ingeniería sísmica convencional y a la PBEE. Yo creo que aprenderás más que analizar un edificio muy complejo usando sólo programas comerciales. Ya para más adelante, un máster, puedes aplicar algunas herramientas más complejas en estructuras más complejas, y más adelante, un doctorado, construir curvas de fragilidad o mejorar el análisis sísmico probabilístico con técnicas de simulación de demandas.

Todo dependerá de tu asesor y recomendaciones que te den, ya que algunos que no tienen mucho conocimiento del tema siempre piden verificaciones experimentales como si fueran sencillas de realizar.

[Iván Silva]

Sobre la PBEE hay diversa información publicada desde sus inicios (sismo de Northridge en 1994 y sismo de Kobe 1995), por nombrarte algunos documentos importantes en el marco Americano: ATC-40, FEMA 273/274, FEMA 356/357, FEMA 440, FEMA 440A, FEMA 178, FEMA 310, ASCE 31, ASCE 41, FEMA P-58. Toda esta lista se recoge en el estándar actual que es el ASCE 41 de 2017. Tienes también una larga lista de papers, tesis, reportes que han contribuido y se seguriá contribuyendo a la PBEE; incluso nosotros tenemos en nuestras secciones algunos reportes y cursos al respecto.

Dentro del marco de la PBEE actual tienes dos generaciones, las cuales resumía en mi anterior mensaje. Si se trata de un trabajo de pregrado, yo te sugeriría analizar en un programa comercial un edificio no tan complejo (tridimensional), luego seleccionar sólo un pórtico y tratar de resolverlo completamente en el Matlab (u otro programa de métodos numéricos) desde los procedimientos lineales a los no lineales (pushover, sin incluir el historia de respuesta), con los resultados puedes entender el proceso que sigue un programa comercial y luego evaluar el desempeño de acuerdo a la ingeniería sísmica convencional y a la PBEE. Yo creo que aprenderás más que analizar un edificio muy complejo usando sólo programas comerciales. Ya para más adelante, un máster, puedes aplicar algunas herramientas más complejas en estructuras más complejas, y más adelante, un doctorado, construir curvas de fragilidad o mejorar el análisis sísmico probabilístico con técnicas de simulación de demandas.

Todo dependerá de tu asesor y recomendaciones que te den, ya que algunos que no tienen mucho conocimiento del tema siempre piden verificaciones experimentales como si fueran sencillas de realizar.

Vlacev, entonces me sujieres analizar un edificio que no sea complejo, luego escoger un pórtico y resolverlo en matlab desde procedimientos lineales a no lineales y con estos resultados realizar la evaluación por desempeño. Es necesario que los resultados que obtenga de matlab los compare con los de sofware comerciales?

[eduardo]

Vlacev, entonces me sujieres analizar un edificio que no sea complejo, luego escoger un pórtico y resolverlo en matlab desde procedimientos lineales a no lineales y con estos resultados realizar la evaluación por desempeño. Es necesario que los resultados que obtenga de matlab los compare con los de sofware comerciales?

Para no dejar solo a Vlacev en la asesoría de tesis....

Comparar siempre es una buena idea.

Al diseñar, lo más razonable es tener una idea aproximada del resultado. Luego, se puede comparar el resultado esperado con el obtenido por el programa. Tras esto se puede intentar explicar las diferencias, que pueden ser por error en el ingreso de datos (muy común) o por error en el modelo del programa o el modelo simplificado.

En ocasiones vas a encontrar errores en las cargas aplicadas, a veces incluso en las condiciones de apoyo. En otras ocasiones vas a encontrar que el modelo simplificado no captura correctamente el comportamiento tridimensional. Este puede ser el caso de edificios con muchas irregularidades en la forma.

Pongamos un ejemplo simple. Tienes una viga continua en un edificio, de luz L, con una carga (solitaria) P en el centro. Si consideramos esa sola carga (ninguna otra en TODA la estructura) el momento al centro de la luz (por esa sola carga) esta entre PL/4 y PL/8 (viga simplemente apoyada, viga empotrada en ambos extremos).

Un control indispensable en el caso de estructuras es que la suma de cargas estáticas/pseudoestáticas corresponda a la suma de reacciones. El primero se calcula a mano, el segundo lo debería dar el programa. Este control, tan elemental, te ayuda a descubrir muchos errores antes de proceder as la etapa de diseño propiamente dicha.

Un control simple de los momentos en vigas, que vi en una tesis francesa, es el siguiente:
-Msa: Momento ante las cargas como vigas simplemente apoyada.
-Momentos en los apoyos MA, MB.
-Mr: Resultado.
Msa+(MA+MB)/2=Mr.

Más comentarios después.

[Vlacev TE]

Vlacev, entonces me sujieres analizar un edificio que no sea complejo, luego escoger un pórtico y resolverlo en matlab desde procedimientos lineales a no lineales y con estos resultados realizar la evaluación por desempeño. Es necesario que los resultados que obtenga de matlab los compare con los de sofware comerciales?

Primero agradecerle a Eduardo por unirse al tema.

A Iván, realizar un cálculo "a mano" nos da una idea integral del análisis y diseño en la ingeniería, más que en estos tiempos buscamos que todo sea automatizado (queremos usar un solo programa que nos de desde el cálculo y el diseño hasta los dibujos). Ideas sencillas también podría ser el cálcular en Matlab el comportamiento de estructuras con aisladores en la base, con amortiguadores y disipadores, y luego verificar los resultados con algún programa comercial.

Muchas veces uno llega a llevar maestrías y doctorados sin conocer el fundamento básico, y se usan directamente programas comerciales sin entender las rutinas internas que llevan. Y así, puedo mencionarte otro, por ejemplo, obtener en Matlab el análisis estructural de muros de concreto armado resistentes a cargas laterales usando elementos shell, es decir, que profundices en conocer el elemento finito y crear tu propia rutina, el modelo no tiene que ser una estructura grande ya que tu objetivo es entender el funcionamiento de los elementos shell. El conocer el elemento shell puede llevar a otro estudiante a plantear tus conclusiones a otra aplicación, por ejemplo, tableros en puentes, y así.

Como lo mencioné al inicio, un trabajo de pregrado o de maestría tiene que ser aplicativo, el objetivo no es "cambiar el mundo" con algo novedoso (claro que pueden haber trabajos buenos y que contribuyan con algo nuevo a la comunidad científica pero no es el objetivo). Cuando uno lleva un doctorado si tiene la obligación de contribuir con algo nuevo, por eso es investigación básica. Una universidad se mide por el nivel y número de investigaciones, pero estas investigaciones son de doctorado, por lo general, no se tiene que pensar que uno de pregrado o de máster tenga esa labor, y justamente se debe a ello que los países que no están bien ubicados en los rankings mundiales es por la carencia de universidades con programas de doctorado.

[Iván Silva]

Gracias Vlacev. Entonces haré mi propio código en matlab para analizar una estructura que no sea compleja desde análisis elásticos hasta el estático no lineal y compararlo con los resultados de otros softwares. Lo de elenmentos finitos no me meto porque no me enseñaron en la universidad así que me demoraría más en acabar la tesis, que quede para otra oportunidad quizás maestría. Postearé mi posible título y me aconsejan si representa el contenido o no.

[Vlacev TE]

Gracias Vlacev. Entonces haré mi propio código en matlab para analizar una estructura que no sea compleja desde análisis elásticos hasta el estático no lineal y compararlo con los resultados de otros softwares. Lo de elenmentos finitos no me meto porque no me enseñaron en la universidad así que me demoraría más en acabar la tesis, que quede para otra oportunidad quizás maestría. Postearé mi posible título y me aconsejan si representa el contenido o no.

Realiza un programa (en Matlab se denominan scripts) que analice estructuras planas, ya que hacerlo en tres dimensiones te será algo complicado. Ten en cuenta que usarás el método de la rigidez en formato matricial (con elementos frame es similar a elementos finitos), los muros modélalos como columnas, que se tenga opción para trabajar con deformaciones por corte. Ten cuenta que tendrás que realizar una condensación estática para obtener una matriz lateral para tus cálculos sísmicos y realizar cálculos dinámicos. Luego, ya que trabajarás con pórticos puedes implementar un análisis pseudo-tridimensional y analizar una estructura en 3D, asi puedes comparar resultados no sólo de un pórtico sino con un modelo netamente en 3D que lo haces en un programa, al menos en lo lineal. Para el análisis no lineal sólo aborda el pórtico. Hay avrios libros de análisis matricial que puedes consultar.

Elabora tu plan de tesis y que te lo revisen y aprueben, así no gastas esfuerzo en caso tengas observaciones.

[Iván Silva]

Realiza un programa (en Matlab se denominan scripts) que analice estructuras planas, ya que hacerlo en tres dimensiones te será algo complicado. Ten en cuenta que usarás el método de la rigidez en formato matricial (con elementos frame es similar a elementos finitos), los muros modélalos como columnas, que se tenga opción para trabajar con deformaciones por corte. Ten cuenta que tendrás que realizar una condensación estática para obtener una matriz lateral para tus cálculos sísmicos y realizar cálculos dinámicos. Luego, ya que trabajarás con pórticos puedes implementar un análisis pseudo-tridimensional y analizar una estructura en 3D, asi puedes comparar resultados no sólo de un pórtico sino con un modelo netamente en 3D que lo haces en un programa, al menos en lo lineal. Para el análisis no lineal sólo aborda el pórtico. Hay avrios libros de análisis matricial que puedes consultar.

Elabora tu plan de tesis y que te lo revisen y aprueben, así no gastas esfuerzo en caso tengas observaciones.

Ok, sí tengo que llegar hasta lo no lineal porque el proyecto lo realizo con otra persona y si hago menos no les va a gustar. Lo de la condensación y análisis lo llegué a realizar en un curso en mathcad hace varios años, lo que se me hace complicado es trabajarlo en matlab, porque le estaba haciendo interfaz con el guide y para unas pequeñas cosillas me demoraba en descubrir como hacerlo y como que me desmotivaba, pero seguiré dandole entonces, mi asesor también me dijo has un programa en matlab y compara los resultados cuando empecé pero luego me pareció que me iba a demorar mucho. Retomaré esto entonces pero con una estructura más sencilla y pequeña, el edificio original era un hospital, pero me demoré en avanzar la tesis y salió la norma que obligaba a usar a aisladores.

[Vlacev TE]

Ok, sí tengo que llegar hasta lo no lineal porque el proyecto lo realizo con otra persona y si hago menos no les va a gustar. Lo de la condensación y análisis lo llegué a realizar en un curso en mathcad hace varios años, lo que se me hace complicado es trabajarlo en matlab, porque le estaba haciendo interfaz con el guide y para unas pequeñas cosillas me demoraba en descubrir como hacerlo y como que me desmotivaba, pero seguiré dandole entonces, mi asesor también me dijo has un programa en matlab y compara los resultados cuando empecé pero luego me pareció que me iba a demorar mucho. Retomaré esto entonces pero con una estructura más sencilla y pequeña, el edificio original era un hospital, pero me demoré en avanzar la tesis y salió la norma que obligaba a usar a aisladores.

Como toda aplicación, el Matlab necesita práctica, por ejemplo, el CICsMIC (https://www.cingcivil.com/?page_id=1941) nos tomó cerca de un mes para tener la versión que se compartió. No se desarrolló más utilidades ya que nos topamos con algunas desventajas del Matlab (para trabajar con modelos de edificios más altos, que en tu caso no las tendrás), más adelante retomaremos el proyecto.