Verificación Del Mecanismo De Colapso De Una Estructura Por Programación Lineal.

Abstract

El diseño de estructuras sujetas a cargas externas demanda una valoración
realista del factor de seguridad con respecto al colapso de la estructura, denominado
multiplicador de colapso. La determinación de éste multiplicador y la identificación del
mecanismo de colapso de una estructura sometida a acciones sísmicas severas representan
elementos fundamentales, y un requisito, para lograr el diseño óptimo de la misma. Por otra
parte el nuevo proyecto de reglamento INPRES – CIRSOC 103 requiere que el diseñador
establezca un mecanismo de colapso de diseño, requisito que no es posible cumplir a priori.
Ante éste requerimiento las metodologías de análisis que permiten determinar el mecanismo
de colapso real para un estado de cargas dado cobran una importancia fundamental. Este
trabajo de investigación se enmarca en el campo del diseño sísmico de estructuras y esta
enfocado al desarrollo de un método de análisis e identificación del mecanismo de colapso de
una estructura asociada a un estado de cargas dado, mediante el estudio y verificación del
comportamiento de ésta con técnicas de programación lineal. En este sentido se implementa
un método sencillo como el Simplex al proceso de búsqueda del mecanismo de colapso de
pórticos planos, contemplando momento flector y esfuerzo normal. El planteo de este
problema estructural conduce a la forma estándar de esta metodología de programación
lineal. Se muestra que la obtención del multiplicador de colapso puede ser totalmente
automatizado para pórticos planos. A partir de un algoritmo de resolución sencilla, y en base
a los mecanismos de colapso simples, se obtiene el mecanismo de colapso de la estructura
para el estado de cargas dado. Finalmente se presenta un programa empleando este método
en plataforma MATLAB - OCTAVE. El objetivo principal es la verificación y optimización del
diseño de una estructura empleando el mecanismo de colapso real. Esta metodología permite
además asegurar que todas las rótulas se produzcan simultáneamente para el estado de
cargas de diseño.