Análisis estructural con excel

 Para crear un aplicativo que efectúe el análisis estructural de estructuras planas. El primer paso es crear un formato de hojas con una organización de los datos, teniendo idealizada la estructura deben definirse los siguientes grupos de datos:

- Definicion de secciones con sus propiedades

- Coordenadas de los nudos y configuración de apoyos

- definición de los elementos y su Conectividad

- definición de cargas por elementos y por nudos

- definición de combinaciones de cargas

Por ejemplo, el siguiente cuadro muestra la información para el análisis de una viga de 2 tramos, es decir tiene 3 nudos y 2 elementos, en la parte superior van los datos de las secciones de los elementos:


Una vez definida la geometría se tiene un botón con el que se puede generar el dibujo de la estructura y así controlar la corrección de esos datos.



La siguiente parte muestra las cargas a aplicarse a los elementos y nudos, al final se ha puesto el cuadro que define la combinación de las cargas:


Se ha implementado la posibilidad de aplicar varios tipos de cargas en los miembros, como puntuales o distribuidas, además de cargas en los nudos.

El desarrollado del complemento con VBA es obligado para lograr efectuar todas las operaciones necesarias en el método de rigidez directo. El método involucra varias operaciones matriciales.


Es importante definir algunas celdas clave con un nombre, con ello se logra tener referencias fijas a partir de lo cual se pueden leer los datos cualquiera sean las cantidades de elementos y nudos. En la plantilla desarrollada por ejemplo se tienen celdas con nombres como se ve aquí:



Los resultados del análisis se graban en una hoja distinta del mismo libro y de allí, mediante una operación de postproceso, se pueden obtener los dibujos de los casos de carga, combinaciones de carga o las envolventes, como el que se muestra:

 


Una vez que se presiona el boton: Proceder se dibuja el diagrama del (los) elemento(s) seleccionado(s):

 

Ejemplos de aplicaciones:

PORTICO DE DOS NIVELES