Análisis estáticos y dinámicos por el MEF: reglamentaciones CIRSOC 103, 201, 301, 801

• Organiza: Departamento de Estructuras
• Docentes: Dr. Ing. Leonardo J. Cocco, Dr. Ing. Mariano P. Ameijeiras, Dr. Ing. Carlos F. Estrada
• Fecha de Inicio: 08/08/2025
• Fecha de finalización: 31/10/2025
• Modalidad de Cursado: virtual
• Lugar: aula virtual a definir
• Duración: 36hs., distribuidas en 12 clases los días viernes.

• El nuevo cuerpo normativo de seguridad estructural de la República Argentina propone técnicas de análisis utilizando herramientas y metodologías que provienen del método de los elementos finitos y la dinámica estructural.
• Los objetivos del curso son: la conceptualización y la familiarización en la aplicación del método de los elementos finitos y los procedimientos estáticos y dinámicos necesarios para el análisis de estructuras involucradas en los siguientes reglamentos: CIRSOC 103 (2018): reglamento argentino para construcciones sismorresistentes, CIRSOC 201 (2024). reglamento argentino de estructuras de hormigón, CIRSOC 301 (2018): reglamento argentino de estructuras de acero para edificios, y CIRSOC 801 (2019): proyecto general y análisis estructural.

Ingenieros civiles, estudiantes avanzados de ingeniería civil y carreras afines, y todo aquel profesional interesado en el análisis estático y dinámico de estructuras civiles dentro del marco de las reglamentaciones CIRSOC.

1. Introducción al MEF. Clasificación del problema, modelo matemático. Modelado (interpolación, elementos, nodos, y grados de libertad) y discretización, análisis numérico, posproceso. Problema introductorio: modelación de estructuras de barras. Elemento de barra. Matriz de rigidez elemental. Elemento de barra con orientación arbitraria. Matriz de rigidez global: ensamble. Propiedades de la matriz de rigidez. Introducción de cargas. Ecuaciones del problema. Condiciones de borde. Solución de ecuaciones. Determinación de tensiones en elementos de barra. Cargas y tensiones debidas a estados térmicos. Reacciones de vínculo. Tipos de análisis: LA, GNA, GMNA, GNIA, GMNIA. Ejemplos.
2. Elementos finitos para análisis estructural. Teorema de los desplazamientos virtuales. Principio de la mínima energía potencial total. Elemento de barra. Elemento de viga de Bernoulli. Elemento de viga de Timoshenko. Elemento triangular para estados planos. Elemento de placa. Cargas nodales. Cálculo de tensiones y esfuerzos. Transformación de coordenadas. Formulación isoparamétrica: elemento cuadrilátero. Ejemplos.
3. Análisis no lineal geométrico. Matriz de rigidez geométrica de elementos de barra, viga y placa. Pandeo: análisis de bifurcación sobre la trayectoria lineal (LBA). Análisis de segundo orden. Efecto de imperfecciones iniciales. Coeficiente de estabilidad ASCE 7 (12.8-16, ASCE 7-10). Modelación de vigas postensadas. CIRSOC 201-24: análisis estructural, análisis de segundo orden, influencia de las cargas axiales, las imperfecciones (tolerancias), la sección fisurada y los efectos de duración de las cargas, efectos de la esbeltez a lo largo de la longitud de la columna y comparación con los métodos simplificados. CIRSOC 301-18: análisis estructural, resistencia requerida: método de análisis directo, consideración de las imperfecciones iniciales (tolerancias), consideraciones sobre la rigidez, resistencia de diseño, comparación con métodos simplificados. Ejemplos.
4. Análisis dinámicos. Ecuaciones de movimiento. Matriz de masa: consistente, puntual, aplicaciones. Frecuencias naturales y modos. Amortiguamiento. Condensación estática. Solución de las ecuaciones de movimiento: método modal. Reducción del orden. Corrección estática. Utilización de vectores de Ritz. Métodos de integración directa. Análisis espectral. Combinación de modos. CIRSOC 103-05 P1: procedimiento de análisis sísmico mediante métodos estático, modal-espectral, y respuesta lineal en el tiempo. CIRSOC 103-05 P6: procedimiento para análisis sísmico de muros de sostenimiento, presiones hidrodinámicas en recintos cerrados (ACI-350.3), cargas de colisión, cargas explosivas. Ejemplos.
5. Estructuras de cables. Introducción: la catenaria. Estática del cable: el perfil parabólico y la influencia de la rigidez flexional, respuesta a cargas concentradas y distribuidas, grupo de cables y estabilidad de mástiles arriendados, elementos de la teoría de puentes colgantes. Dinámica del cable: vibraciones libres, vibraciones forzadas, grupo de cables en mástiles arriendados, sismo vertical en puentes colgantes. CIRSOC 801 (motivación 4.6.3.7, 4.6.3.8): puentes atirantados, puentes colgantes. Ejemplos.
6. Vibraciones inducidas por viento en puentes. Vibraciones en tableros de puentes: divergencia, excitación por desprendimiento de vórtices, galope y flutter. Cables: vibraciones por vorticidad, galope, vibraciones por viento-lluvia, vibraciones inducidas en los apoyos, vibraciones por flujo irregular (buffeting). CIRSOC 801 (4.7.2.2): vibraciones inducidas por viento. EN 1991-1-4 Annex E: vortex shedding and aeroelastic instabilities. Ejemplos.

Dr. Ing. Mariano P. Ameijeiras
Por correo a m.ameijeiras@unc.edu.ar