¿Qué es un área tributaria y cómo se calcula el ancho/área tributaria de un miembro??
Las áreas tributarias son un aspecto muy importante de la carga en el análisis estructural.. El Área Tributaria es la cantidad de área que contribuye a la carga que una viga o columna se debe. Puedes pensar en ello como el área que ese elemento es responsable de transportar.. Se define fácilmente al mirar un ejemplo.. Digamos que tienes una losa sostenida por dos miembros., la zona del afluente sería de una sola viga, seria la cantidad de esa losa que soporta:
Las áreas tributarias pueden tener diferentes formas., dependiendo de cómo se soporte la losa. Por ejemplo, un sistema de soporte bidireccional está soportado por todos los bordes. Entonces la carga se distribuye entre los cuatro miembros.. Típicamente, Esto dará como resultado dos áreas tributarias triangulares. (por los extremos más cortos) y dos áreas trapezoidales para los extremos más largos. La forma en que esto se calcula es trazando una línea diagonal a 45° de cada una de las esquinas.. Esto da como resultado la siguiente forma:
Esto lo demuestra el Cargas de área característica en SkyCiv, que calcula automáticamente el área tributaria de su estructura. Esto significa que a medida que cambias la forma de tu estructura, esto se calcula automáticamente para que sus cargas distribuidas estén siempre sincronizadas:
Ancho afluente
El término Ancho Tributario es sólo un término simplificado con un concepto similar. sin embargo, en lugar de usar el área (medido en m^2 o pies^2) A menudo es más fácil representarlo por el ancho del área tributaria..
Por ejemplo, en el siguiente ejemplo, una viga podría tener un área afluente de 15 m^2, pero como es uniforme, podemos decir simplemente que el miembro tiene un ancho de afluente de 1,5 m.:
Al calcular cuánta carga distribuida esto resulta en, esto se vuelve un cálculo más fácil:
Presión de losa = 15kN/m2
Ancho afluente de la viga = 1.5m
Carga distribuida = 15 * 1.5 = 22,5 kN/m
Como puedes ver, es solo una simple multiplicación para obtener la carga distribuida que se aplicará a la viga.
Área Afluente para Columnas
También existen áreas tributarias para columnas., losas de soporte, A continuación se muestra un ejemplo simplificado de cómo se utilizan las áreas tributarias junto con las columnas de soporte.. El concepto es más o menos el mismo.; cierta presión o carga debe ser soportada por elementos, La posición y dirección del elemento determinarán cuánta fuerza se debe tomar..
El área tributaria de una columna es esencialmente el área del piso que aporta su carga a esa columna específica.. Para una columna que soporta una carga uniformemente distribuida., El área tributaria a menudo se representa como una forma geométrica, comúnmente un rectángulo, definida por el espacio entre columnas adyacentes.. Esta área se extiende hasta la mitad de las columnas vecinas en cada dirección..
sin embargo, cuando se trata de cargas distribuidas irregularmente, el cálculo del área tributaria se vuelve más matizado. A veces, las áreas circulares tributarias de las columnas se extienden hasta que se cruzan con otras áreas circulares de las columnas.. Esto da como resultado un conjunto complejo de áreas tributarias., pero es otro método que se puede utilizar para columnas con un mayor grado de precisión.
Métodos de cálculo para áreas tributarias
El área tributaria se determina con base en la disposición del sistema estructural y los puntos de apoyo de la losa o cualquier otra carga. (por ejemplo cargas vivas, cargas muertas). A continuación se muestran algunos métodos comunes utilizados para calcular el área tributaria.:
- Formas geométricas simples:
- En muchos casos, El diseño de la estructura permite formas geométricas simples, lo que hace que el cálculo de las áreas tributarias sea bastante sencillo.. Por ejemplo, un cálculo de carga de área tributaria unidireccional sería rectangular
- Formas poligonales:
- Para diseños más complejos, el área del afluente se puede representar mediante un polígono. Esto es común cuando se trata de estructuras de formas irregulares o cargas distribuidas de manera desigual.. Para calcular estos, normalmente trazarías una línea en 45 grados desde cada esquina hasta que esas líneas se crucen.
- Consideraciones sobre la ruta de carga:
- La trayectoria de carga desde la estructura hasta sus soportes juega un papel crucial en la determinación del área tributaria.. Considere el camino a lo largo del cual se transmite la carga a los miembros de soporte., y definir el área tributaria en consecuencia.
- Líneas de influencia:
- Las líneas de influencia son herramientas gráficas utilizadas en el análisis estructural para mostrar cómo se comporta la respuesta de una estructura. (como fuerzas en miembros o reacciones en apoyos.) Cambia a medida que una unidad de carga se mueve a través de la estructura.. Se pueden emplear para determinar el área tributaria de miembros específicos bajo diferentes condiciones de carga..
- Análisis de elementos finitos (FEA):
- En un análisis estructural más avanzado, especialmente para estructuras complejas, análisis de elementos finitos (FEA) Se puede emplear software para calcular el área tributaria de una forma compleja.. Aplicar una unidad de carga de, digamos, 1 MPa y revisar cómo se distribuye esa fuerza a los elementos de soporte., Es una forma precisa de determinar el área tributaria de un sistema estructural..
- Uso de software de análisis estructural:
- Software de análisis estructural, como SkyCiv Estructural 3D, A menudo tienen herramientas integradas para calcular áreas tributarias.. Esto es tan simple como aplicar presión a un conjunto de nodos y SkyCiv calculará automáticamente el área del afluente. (y cargas distribuidas correspondientes) que se aplicará a los miembros. El software también tiene una herramienta de verificación incorporada que garantizará que toda la presión se haya aplicado correctamente al miembro..
