Modelización de Zonas de Carga en ETABS e SAFE Utilizando Áreas "None"

 

La correcta distribución de cargas es un paso fundamental en la construcción de cualquier modelo de elementos finitos. Este artículo técnico demuestra cómo es posible utilizar una propiedad de área del tipo "None" en ETABS para definir de forma expedita y precisa una zona de carga específica, sin alterar la rigidez de la estructura.

 

Para ilustrar este procedimiento y los cuidados asociados, recurriremos a un caso práctico: la planta de un edificio de servicios que contempla una zona ajardinada. Nos enfocaremos exactamente sobre esta zona ajardinada.

La modelización de sobrecargas específicas, como las originadas por una zona ajardinada, exige que el modelo de cálculo refleje con exactitud la disposición de estas zonas.

Para comprender la estrategia de modelado, la imagen presenta el modelo de cálculo de ETABS superpuesto con la planta de arquitectura. Esta visualización ayuda a entender exactamente dónde debe posicionarse el área de carga frente a los elementos estructurales.

 

2. Aplicación de la Carga en el Área "None"

El paso siguiente consiste en la modelización efectiva. Definimos un área con la propiedad de sección "None" exactamente sobre la zona de jardín delimitada anteriormente. Al ser un objeto "None", esta área no tiene peso propio ni contribuye a la rigidez de la losa, sirviendo exclusivamente como una superficie de transferencia de carga.

En este ejemplo, asignamos a esta área una carga distribuida de 7 kN/m².

 

3. El Principio de Transferencia de Cargas

Es fundamental comprender cómo ETABS interpreta este objeto. La imagen ilustra el principio básico de este procedimiento: la carga aplicada al área "None" se transfiere automáticamente por el programa a los nudos de malla más cercanos de los elementos estructurales subyacentes (Losa).

 

4. Cuidados a Tener: Compatibilidad de Malla y Rigor

Si el usuario no interviene en las definiciones de discretización de la malla, el programa no genera automáticamente una malla compatible con las fronteras del objeto "None". Aunque es aconsejable garantizar la compatibilidad de la malla para un mayor rigor de cálculo, no es estrictamente obligatorio en modelos corrientes, ya que el algoritmo del programa tiene la capacidad de distribuir la carga de forma proporcional por los nudos más cercanos, aunque estén físicamente alejados.

Sin embargo, en caso de que su proyecto exija un mayor control y un rigor absoluto en la contabilización y distribución de estas cargas, se recomiendan los siguientes procedimientos avanzados:

  • Incluir Nudos en el generador de Malla: Garantizar que los nudos extremos (vértices) del área "None" coincidan o se añadan a los nudos de la malla de la losa. Esto fuerza a la malla a reconocer los límites primarios de la zona de carga.

 

  • Incluir Elementos de Barra en el generador de Malla: En casos muy específicos donde el camino de cargas deba ser milimétrico, se deben dibujar elementos de barras también con la propiedad "None" a lo largo de todo el contorno del área cargada. A continuación, se añaden estos objetos de contorno a las restricciones de generación de la malla de la losa, garantizando una discretización perfecta a lo largo de la frontera de la zona cargada.

 

En las imágenes se puede observar una zona donde la malla no es compatible con el objeto de área "None". Conforme a lo señalado, las cargas tributarias de los nudos de extremidad del objeto "None" se transferirán automáticamente a los nudos de la malla.

 

Como complemento a este artículo, puede consultar el artículo Superposición de objetos de losa en los programas ETABS y SAFE, que trata de la jerarquización de los diversos elementos de losa.

Anexos

Modelo.EDB