Anlisis no Lineal, verdades a media RAM Perform Program Eldiseobasadopararesistirterremotostieneyaunlargocaminoantesdequeestaprcticaseestandarice.Sin embargo parece que esta idea es de ahora. CuandoUd.Seencuentreleyendoestetexto,estaremoslanzandounprogramaRAMPerform2Dyluegoel3D, basado en el anlisis no lineal de estructuras, estratgicamente se lanzara el RAM Perform 2D porque es ms fcil de usar y aprender, luego se extender al 3D, con toda su capacidad de anlisis. Enlosprximosmesesseofrecerseminariossobreelusodelprogramayseofrecerdiseosrealizadosconel RAM Perform 2D. En este programa, fcil de crear modelos complejos no linealesy realiza anlisis confiables en el rango no lineal. Lo importante es proveer una herramienta muy sofisticada, poderosa en el procesamiento y anlisis, que le ayudara a tomar la mejor decisin en su diseo. Aun cuando el RAMPerform 2D, esuna herramienta compleja haymuchos detalles quedeben ser considerados, as como es fcil tenerlos en cuenta tambin es fcil perder de vistas los bloques completos. Este articulo precisa puntos que se deben tomar en cuenta: Diseo, No Simulacin Cuandousamosunprogramaenunordenadorparaunanlisisestructural,linealonolineal,podemoscrear modelos complejos y sofisticados y con esta herramienta podemos tener todos los resultados del anlisis. El peligro est en creer que nuestro anlisis es una simulacin exacta del comportamiento real de nuestra estructura. Esto no significa que nuestro anlisis no sea til, lo que ocurre es que debemos interpretar los resultados arrojados y tomar la mejor decisin para nuestro diseo. Elobjetivonoessimularelcomportamientorealdeestructuras)locualesimposible),anoserqueseauna estructura simple, pero la informacin obtenida la usaremos de manera adecuada para el diseo. El mtodo, es bueno -Eldiseoconvencionaldeestructurabasadoenelmtododelafuerzaesbueno,cuandodiseamosporeste mtodo generalmente diseamos miembropor miembro, realizamos el anlisis lineal calculando las demandas en los miembros, como carga axial, corte y momento. -Cuando analizamos una estructura por el mtodo de capacidad de carga de los elementos, usando una variedad de formulasquerepresentauncomportamientonolineal,comolafluenciadelacero,pandeolocalypandeoen columnas, etc. Concluimos que para el caso del mtodo de capacidades no usamos los efectos del rango lineal, mientras que en el otro mtodo se toma en consideracin. Porque? La respuesta es que para el mtodo de cargas-fuerza usamos factores de seguridad, factores de carga de diseo que permiten el comportamiento (significativo) en el rango lineal. De all que los valores obtenidos son suficientemente exactos as como los valores obtenidos por los cdigos, todos ellos en el rango lineal. De all debemos de tomar la decisin para usarlos en el diseo. El Problema, bastante malo Cuando nuestra preocupacin es que la estructura soporte un terremoto, el anlisis convencional tiene un problema, un defecto fatal, si suponemos un sismo fuerte, la estructura permanecer en un rango lineal y encontramos que las demandasdefuerzasparalacualhasidodiseadaesmuchomsgrandesquelasencontradas,deallqueenun sismo muy fuerte el comportamiento sustancial ser en el rango no lineal. Esahoraentoncesquelacapacidaddefuerzaesmenosimportantequelaductilidaddelaestructura,elobjetivo ahora es que la ductilidad sea lo suficiente como para que los daos sea mnimos y no presentar o peligrar con el colapso de la estructura. Es as que el Diseo debe estar basado en la deformacin ms que en la capacidad de carga fuerza. La dificultad ahora est en hacer un diseo basado en la deformacin, para esto es necesario hacer un anlisis no lineal. Durante aos los estructurales han luchado para adaptar el anlisis basado en carga-fuerza del anlisis lineal paraquepuedasatisfacerlosrequerimientosdeldiseobasadoenladeformacin,esteesfuerzohaencontrado relativo xito, sin duda que los procedimientos de diseos han mejorado, sin embargo este proceso tiene un defecto, hay una relacin entre los resultados proporcionados en la capacidad de demanda de Fuerza-corte y momento, del anlisislinealconlasdeformacionesquedestaseobtiene,siendodiferentesalasdeformacionesrealesdela estructura. Para hacer este trabajos debemos correctamente necesitamos del anlisis no lineal y as calcularemos demandas de deformaciones directamente. El Mito de los ProgramasConlosprogramasdecomputonoanalizamosestructurasreales,loquehacemosesmodelarunaestructuray analizamos el modelo creado. Cuando usamos el anlisis no lineal este debecapturartodos los aspectos del comportamientolinealy nolineal, que pueden afectar los resultados del anlisis. Por ejemplo para un prtico de acero se podr incluir: pandeo local en vigas y columnas, rotulas plsticas, falla en conexiones de soldadura, etc.Debemos de tomar la decisin sobre cualdelosmodosdecomportamientosonsignificativos,ycomocapturarlosenelmodelodeanlisis,debemos reconocerquealgunosmodosdecomportamientopuedenserdifcilesdemodelar.Esmasfcilmodelarrigidez elstica de un columna que la formacin de rotula plstica partiendo de P-M. Enlaprcticasolopodremoscapturarrelativamentelosmodossimplesdecomportamientonolineal,espoco realista querer tomar todos los modos de no linealidad posible. Un programa como RAM Perform-2D, puede ayudarlos a realizar un mejor anlisis. Mencionaremos algunas causas de no linealidad posible: la fluencia del acero, el agrietamiento, el aplastamiento, la friccin, la fractura, el pandeo, efecto P-delta, etc. Es complicado modelar entonces todas las formas de no linealidad posible, lo repetimos con la finalidad de que el objetivonoesmodelarestructurasexactasauncomportamientoestructuralreal,sinodeevaluarlasinformacin reportada por el programa para tomar una buena decisin en el diseo de la estructura. Podemos crear modelos exactos no lineales? Ya que no podemos modelar una estructura con todos los modos posibles de no linealidad lo que debemos hacer es tenerlosconceptosclarosyasegurarquenuestrodiseoserproductodeciertosmodosdecomportamientono linealy ese deber ser elcaminoque siganuestraestructura.Para esto debemos saber lostipos principalesde no linealidad,cualessonimportantesycualesno,enestaetapaelconceptodecomportamientoqueescojamospara nuestra estructura es sumamente IMPORTANTE. 1.-Porejemplositenemosunprticosimple,zapatascolumnasyvagas,sisabemosquetodosloselementos estarnbajouncomportamientolinealypermanecerneneste,podremosdisearracionalmenteconunmodelo simple lineal. Por otro lado si conocemos que el comportamiento ser bajo condiciones de no linealidad, es decir que todos sus miembros tendrn dicho comportamiento, entonces el modelo a elegir ser un anlisis no lineal. Al medio de estos dos casos nosotros tendremos una amplia variedad de comportamientos. Porejemplopodemosconsiderarelconceptodecolumnafuertevigadbil,donderequerimosquela columnay zapata permanezcanesencialmente en elrangolinealyquepermitan soloalavigauncomportamiento no lineal, otro caso sera que solo los nudos o apoyos de esta viga permanezcan en el rango lineal y que el centro experimente deformaciones o que experimente deformacin lateral y torsin, etc. En este caso podemos modelar linealmente las zapatas, columnas y conexiones y para la viga usaremos un anlisis no lineal. En estos casos por ejemplo disearemos zapatas, columnas, conexiones bastante fuerte para permanecer en el rango ocomportamientolineal,losuficienteparanotorcerlosdeotramaneranoalcanzaremoslosconceptosdel comportamiento deseado. 2.- Otro ejemplo puede ser que modelemos columnas dbil y viga fuerte, este caso el anlisis para columnas seria nolinealyparalavigalineal,estoescomplicadoporqueestaramosfueradelconceptodeductilidaddela estructurayelcolapsoseriaeminente,tambinesmascomplicadoparalavigaelconceptodefuerte,sobretodo para el concreto armado de la viga, por la interaccin entre la carga y el momento P-M 3.- Otra accin quepodra ocurrires miembro fuerte y conexin dbil, donde ahora debemos modelar conexiones no lineales, esto podra ser simple o complicado, dependiendo del tipo de conexin. Todava hay otras alternativas pero son ms fciles de modelar. Enresumenningnanlisisesexacto,unosermseficientequeotro,loquequedaclaroesqueunanlisisno lineal es bastante bueno, solo si usamos bien los conceptos y diseamos estructuras controlando el comportamiento no lineal de las mismas. Jorge Cabanillas Rodriguez. UNI FIC.