Manual Sap2000 Final B

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CUADRO RESUMEN

   S    O    R    U    M

   S    A    G    I    V

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7

Atrib (cm2)

L (cm)

qpp (kg/cm)

qscuso (kg/cm)

qsctecho(kg/cm)

8898 65983 37926 30000 31000 13366 8437,5 10937 20000 14400 16500 5272 6201 14000 4050 5625

85 420 198 350 500 80 88 113 200 240 258 93 158 230 90 150

9,94 14,92 18,20 8,14 5,89 15,87 9,11 9,19 9,50 5,70 6,08 5,39 3,73 5,78 4,28 3,56

6,28 9,43 11,49 5,14 3,72 10,02 5,75 5,81 6,00 3,60 3,84 3,40 2,35 3,65 2,70 2,25

1,05 1,57 1,92 0,86 0,62 1,67 0,96 0,97 1,00 0,60 0,64 0,57 0,39 0,61 0,45 0,38

DESCARGA SAP2000

EN

ELEMENTOS

FRAME

EN

Para realizar la descarga en los elementos en SAP2000, debemos seleccionar un frame cualquiera, e ir al menú:

ASSIGN>FRAME/CABLE/TENDON LOADS>DISTRIBUTED.

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Llegamos a la ventana FRAME DISTRIBUTED LOADS

LOAD CASE NAME UNITS LOAD TYPE AND DIRECTION COORDINATE SYSTEM (COORD SYS) DIRECTION DIRECTION OPTIONS ADD TO EXISTING LOADS REPLACE EXISTING LOADS DELETE EXISTING LOADS

Es el nombre del estado de carga a ingresar (Ya ingresados en LOAD CASES) Unidades con las que se ingresará el valor de la carga. En este caso, si es una fuerza, ingresará en kgf. Si es un momento, ingresará como kgf·cm. Es el sistema de coordenadas con el cual ingresaremos la carga. Puede ser GLOBAL o LOCAL. Dirección de la carga Añade la carga a las existentes del actual estado de carga. Reemplaza Reempla za la carga existente del actual estado de carga. Borra la carga existente del actual estado de carga. (Es lo mismo que reemplazarla por “0”) Para cargas trapezoidales. Distancia desde el nodo “i”. Valor numérico de la carga. Distancia relativa del nodo “i”. Se mide en % (valores 0 a 1)

TRAPEZOIDAL LOADS DISTANCE LOAD RELATIVE DISTANCE FROM END “i” ABSOLUTE DISTANCE FROM Distancia absoluta del nodo “i”. Se mide en cm (valores 0 a largo END “I” del elemento) Carga distribuida lineal UNIFORM LOAD

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Si queremos agregar la carga de peso propio (PP) del muro 2 debemos hacer ingresar lo siguiente: LOAD CASE NAME UNITS LOAD TYPE AND DIRECTION COORDINATE SYSTEM (COORD SYS) DIRECTION OPTIONS ADD TO EXISTING LOADS UNIFORM LOAD

Seleccionar PP Kgf, cm, C GLOBAL Gravity (También (Tambi én puede ser Z) 14,92 (o -14,92 si se eligió Z)

Para cada estado de carga (ScTecho, ScUso, otros) debemos repetir los pasos por cada elemento. Ahora, como nuestra estructura es de 2 pisos (es decir, tiene dos diafragmas rígidos). En el primer diafragma hay dos estados de carga, que son PP y ScUso, no se incluye ScTecho. En el segundo diafragma, debe considerarse PP y ScTecho, no se incluye ScUso. La sobrecarga de techo, se mostrará en el estado final de carga. Finalmente, para nuestro ejemplo, los estados de carga son:

13. AJUSTES DE LA MODELACIÓN Al tener una planta tipo, podemos copiarla hacia arriba. Así, al tener la planta tipo ya cargada, solamente debemos editar el último piso (techo) y cambiar el estado de carga. Para esto, seleccionamos todo el conjunto y vamos al menú EDIT>REPLICATE

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LINEAR INCREMENTS INCREMENTS DATA REPLICATE OPTIONS

Copia en forma lineal Es la distancia la cual se quiere replicar. En X, Y o Z. Es el múltiplo con que se multiplicarán los valores dados en INCREMENTS. Se debe ingresar que es lo que se quiere replicar. Puede ser cargas de todo tipo, elementos u otras cosas.

Para nuestro ejemplo, debemos ingresar los siguientes datos: INCREMENTS INCREMENTS DATA REPLICATE OPTIONS

dx = 0 dx = 0 dz = 260 (recuerden que las unidades son en cms) 1 (ya que queremos que se copie una sola vez) Por defecto, copiará todo lo que n ecesitamos. ecesitamos.

Luego de la réplica, el modelo debiera verse así.

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14. CONDICIONES DE APOYO Las condiciones de apoyo en este caso, deben ser empotradas en ambas direcciones. Para esto, primeramente debemos cambiarnos a la vista por plano (específicamente a la vista XY) y seleccionamos el plano en Z=0, ubicado en la barra principal.

Seleccionamos todos los puntos ubicados en ese plano. Una vez realizado este punto, vamos al menú ASSIGN>JOINT>RESTRAINTS

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En FAST RESTRAINTS seleccionamos la figura de empotrado. Es decir, impedirá la rotación y la traslación en todos los ejes locales del “joint”. Pulsamos ok y nuestro modelo debe quedar empotrado:

15. CONDICION DE DIAFRAGMA RIGIDO Como ya lo hemos estudiado, al no estar modelando la losa de H.A., debemos darle condición a los puntos que se encuentran a nivel de losa, de modo que el movimiento que realizarán “idealice” una losa. Para esto, debemos dar la condición de diafragma rígido para estos puntos. Para realizar esto, debemos elegir todos los puntos del los planos xy de las elevaciones (Z = 260, Z = 520), exceptuando los que se encuentran en Z = 0.

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Luego, vamos al menú ASSIGN>JOINTS>CONSTRAINTS

En donde debemos elegir DIAPHRAGM en CHOOSE CONSTRAINT TYPE TO ADD. Pulsamos el botón ADD NEW CONSTRAINT

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Le damos el nombre al Constraint (DIAFRAGMA). Como queremos que el plano XY se comporte como diafragma, seleccionamos el eje Z, para que considere el plano XY como un diafragma rígido. Finalmente, marcamos la opción ASSIGN A DIFFERENT DIAPHRAGM CONSTRAINT TO EACH DIFFERENT SELECTED Z LEVEL Pulsamos OK y OK. La condición de diafragma debe estar asignada y ser distinta para cada piso. Para verlas, vamos al menú DISPLAY>SHOW MISC ASSIGN>CONSTRAINTS. Ahí  elegiremos CONSTRAINT y seleccionamos la condición DIAFRAGMA_260, y pulsamos OK. Debemos ver lo siguiente:

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Los puntos verdes, indican los puntos que están asociados a la condición de diafragma a 260 cm de altura. Analogamente para la otra condición (DIAFRAGMA_520)

16. ESTADOS FINALES DE CARGA Y ANÁLISIS Finalmente, los estados de carga son: PP

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ScUso

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ScTecho

Debemos entonces, obtener los periodos naturales de vibración. Para esto, debemos ejecutar el análisis de la estructura. Primeramente debemos definir las condiciones de análisis, en el menú ANALYSIS>ANALYSIS OPTIONS.

Para este caso, podemos considerar trabajar en 3D, es decir, que considere todos los grados de libertad que existan. (168 gdl). Para esto, seleccionamos en FAST DOFs la opción SPACE FRAME. Pulsamos OK.

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Para correr el análisis, vamos a menú ANALYZE>RUN ANALYSIS o bien, en la barra principal pr incipal..

Seleccionamos que solamente corra el análisis modal. Y pulsamos RUN NOW.

Esta es la pantalla que nos debe entregar el análisis. Aquí también se puede ver la información de la estructura (grados de libertad, ecuaciones a resolver, etc) y además ver posibles errores. Podemos ver que entrega inmediatamente los modos de vibrar, con su frecuencia y período. El problema es que no sabemos que periodo de vibración tomar para cada eje. Ingeniería Antisísmica Ayudantía de SAP2000

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Para esto, una vez realizado el análisis, y volviendo a SAP2000 pulsando OK, observaremos lo siguiente:

Para buscar los períodos de cada eje, vamos al menú DISPLAY>SHOW TABLES

Seleccionaremos en ANALYSIS RESULTS/STRUCTURE OUTPUT/MODAL INFORMATION/MODAL PARTICIPATING MASS RATIOS y pulsamos pu lsamos OK.

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Lo que nos entregará una tabla:

En donde UX, UY y UZ son los porcentajes de masa modal que actuan en cada modo. SumUX, SumUY y SumUZ, es la suma acumulada de los porcentajes de cada modo. Para obtener el periodo natural de vibración en X y el modo al cual pertenece, debemos buscar Ingeniería Antisísmica Ayudantía de SAP2000

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en la columna UX, el máximo valor. Este valor es la cantidad de masa modal que participa en ese modo:

Es decir, en X, el período natural de vibración de 0,048288 seg, y se produce en el modo 1. Análogamente para Y, pero debemos buscar en la columna UY:

Es decir, en Y, el período natural de vibración de 0,034715 seg, y se produce en el modo 2. MODO 1

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MODO 2

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17. ANÁLISIS ESTÁTICO Para realizar el análisis estático en nuestro modelo, debemos acudir a la norma NCh 433. (página 23)

(Pagina 7)

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P 6.2.1 c.I Cuociente X Cuociente Y

>= 40 m/s ? 108,333333 SI 149,855908 SI

(pag 24)

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(Página 12)

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(Página 30)

(Página 6)

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(Páginas 8 a 11 y 13 a 15)

(Página 30)

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(página 19)

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(página 22)

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Tx Ty

0,048 s 0,0347 s

(página 31)

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