Análisis de esfuerzos en vigas de gran peralte mediante el método puntal tensor

• Autor: Marquez Martinez, Diego Alonso
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad de Piura
• Repositorio: UDEP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:pirhua.udep.edu.pe:11042/7760
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/11042/7760
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: SAP 2000 (Programa para computadores) -- Aplicación; Vigas de hormigón -- Investigaciones; Dinámica de estructuras -- Investigaciones; 624.177 23; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

La investigación aborda el problema de comprender y predecir con precisión la distribución de esfuerzos y la capacidad resistente en vigas de gran peralte, elementos cuya respuesta estructural difiere notablemente de la de vigas convencionales debido a su geometría y a la presencia de mecanismos discontinuos de transferencia de cargas. Esta complejidad hace necesario evaluar la pertinencia de métodos de análisis alternativos, como el método puntal–tensor (MPT), y contrastarlos con herramientas numéricas ampliamente utilizadas en ingeniería estructural, como el software SAP2000. El objetivo principal del trabajo consiste en aplicar el método puntal–tensor al análisis de vigas de gran peralte y comparar los esfuerzos y la capacidad resistente obtenidos con los resultados de un modelo de elementos finitos desarrollado en SAP2000. Para ello, se analizaron tres vigas, cada una con distinta relación longitud/peralte (1.0, 1.5 y 2.0), con el fin de evaluar cómo la esbeltez influye en la correspondencia entre ambos métodos. La metodología incluyó, en primer lugar, la revisión del estado del arte sobre el MPT y sus principales aplicaciones en elementos de concreto armado. Posteriormente, se modelaron las tres vigas mediante el MPT, definiendo puntales, tensores y nodos con base en la geometría y las cargas aplicadas. De forma paralela, cada viga fue modelada en SAP2000 utilizando elementos tipo frame y shell. Finalmente, se realizó un estudio comparativo de esfuerzos principales y se evaluó la precisión de cada método en la predicción de la fuerza última, tomando como referencia los ensayos experimentales reportados por Salamy et al. (2005).Los resultados muestran que SAP2000 reproduce con mayor exactitud los esfuerzos internos y la capacidad resistente observada en los ensayos, manteniéndose dentro de márgenes reducidos de diferencia para todas las esbelteces. Por el contrario, el método puntal–tensor presenta discrepancias más notorias. En términos de fuerza última, SAP2000 presenta aproximaciones cercanas al 90–95 %, mientras que el MPT tiende a subestimar sistemáticamente la resistencia real. Se concluye que, si bien el método puntal–tensor ofrece una interpretación mecánica clara y didáctica del flujo interno de cargas, su precisión cuantitativa es menor en comparación con un modelo numérico basado en elementos finitos. No obstante, la complementariedad entre ambos métodos constituye un aporte relevante del estudio, pues permite tanto interpretar conceptualmente el comportamiento estructural como obtener predicciones confiables mediante herramientas computacionales.