SAP2000 / ETABS Shell Membrane Plate DIFERENCIAS

Clase 3: Diferencias Shell Membrane Plate SAP2000 y ETABS

Los software de analisis estructural SAP 2000 y ETABS permiten en la definición de áreas tipo shell el uso de tres distintos elementos shell, Membrane y Plate en muchos casos los proyectistas y usuarios del programa utilizan algunos de estos elementos si conocer realmente sus diferencias.

Diferencias: 

Shell: 

Soporta esfuerzos coplanares y perpendiculares al plano, es decir, permite deformación dentro y fuera del plano. Permite modelar y optener la deformada espacial de muros o losas macizas resistentes a momentos, corte y fuerza axial.

Este elemento se puede usar en sustitución de membrane y plate y arroja información mas detallada del área, en este caso es necesaria la creación de un mallado (nodos internos) para garantizar la correcta distribución de las cargas. 

Membrane: 

Soporta solo esfuerzos coplanares, es decir, solo se deforma en su plano y no permite deformaciones fuera del mismo, este elemento es útil para distribuir cargas por area tributaria a nervios, correas o vigas de manera rígida. 

Sirve para modelar Losetas, losacero, losas nervadas, losas con tablenos, techos livianos, etc.

Plate:

Soporta solo fuerzas perpendiculares al plano, es decir, lo contrario a la membrana este elemento permite deformaciones fuera del plano pero no dentro de el, cualquier fuerza ejercida dentro del plano de este elemento genera un mecanismo indeterminado.

Puede ser útil para modelar áreas donde la deformación ocurra en una dirección
Dicho de esta manera para algunos puede que no quede muy claro, es por eso que los invito a ver estos dos vídeos en youtube que pueden ser de utilidad: 

→Shell Membrane Plate Parte I←

→Shell Membrane Plate Parte II←

Fuerzas Resistentes Shell Membrane Plate SAP y ETABS

Shell Thin o Shell Thick 

El programa da las opciones tanto en shell como en plate de usar los elementos Shell Thin o Shell Thick, lo propio con plate haciendo referencia a placa delgada o gruesa. 

El programa simplemente esta preguntado si toma en consideración o no las deformaciones por corte del área. 

Generalmente para espesores L/h<20 se debe considera una losa o área de espesor grueso donde las deformaciones por corte toman mayor participación en la deformación total del elemento. 

L: Longitud total del elemento áreah: Espesor del elemento.Esto se logra entender con el teorema de Castigliano, el cual resumo gráficamente:

Teorema de Castigliano

En el primer ejercicio se puede apreciar un elemento delgado (thin) en el cual se podría despreciar las deformaciones por corte. 

En el segundo hay un elemento grueso (Thick) donde se debe tomar en cuenta las deformaciones por cortes + las de flexión. 

Si tienen dudas, los invito a dejarlo en los comentarios que con mucho gusto responderé sus consultas.