Puente en SAP2000 v14

Seleccionar unidades:

Crear nuevo modelo; New model

Definir Grillas y ubicar el origen en x=0; y=-4.5 z=-8;

Asi se vera las grillas

Definir los materiales: Concreto

Acero de refuerzo

Secciones de los frames

A partir de aca usaremos los comandos del Bridge: Linea de diseño (Layout Lines); para asociar toda la geometría del puente a una línea de diseño; un puente puede tener varios layout lines

Indicar la línea de diseño desde la estación 0 m hasta la estación 40m (longitud del puente)

Definir el Deck Section; luego haremos los cambios

Seleccionar Steel Girder (sección compuesta)

Ingresar la información de la sección transversal; seleccionar la viga w40x297 para las vigas longitudinales; definit espesor de la losa , etc.

Definir los bearing (conexión)

Apoyo fijo

Apoyo Movil

Definimos dos tipos de bent, uno con doble apoyo (double bearing) y otro simple; en esta primera parte solo usaremos el bent con apoyo simple; (bent es el pilar compuesto por la viga cabezal o capotel y la columna)

El Bent1 con double bearing (dos apoyos) se define con una viga cabezal con una long de 10.50; y una columna; aca definimos 02 apoyos en este bent

Asi ensamblamos el bent1

Definimos el Bent 2; single bearing con un solo apoyo con las mismas características anteriores

Asi ensamblamos el bent2

Vamos a cargar toda la información a nuestro bridge object; (No se ha definido Abutments que son los estribos de apoyo en los extremos ya que usaremos el bent2 como abutments)

Aca vamos a ingresar toda la información que necesitamos para ensamblar el puente: Modify/Show assignments (podemos cargar el deck en el span o los spans; abutments, bents, etc)

Asignamos los abutments o estribos

Estribo inicial seleccionar la propiedad del bent 2 que tiene un apoyo simple; este estribo inicial tiene una vinculación del tipo fijo.

Ahora editamos el estribo final; este también será con propiedades de bent y apoyo móvil; observe que la ubicación de la conexión en ambos casos es por debajo de la viga w40x297 (1.0109-0.30-0.05=-1.3609) viga, losa y haunch asiento de viga con el deck o losa; y la sub estructura esta ubicada a 10 cm por debajo de la conexión =-1.4609

Este es un esquema de las partes de un beraing en el apoyo o abutment; aplica también para los bents

Update ; quitar el chek de auto update linked Bridge Objects, para evitar actualizaciones auto.

En esta opción el modelo puede ser como spine (solo el eje en la superestructura); como area y como solido; para este primer avance lo haremos solo como eje (spine)

Luego usamos insertion point para modificar la ubicación de la geometría de la viga cabezal sin tener que desconectar el eje de la columna con la viga; las vigas del deck se están apoyando en el eje de la viga cabezal

Definimos lines (líneas de via)

Definimos la carga móvil como dos sub sistema por ejemplo:

Por ejemplo HL 93M (es el tándem + carga repartida)

HL93K es el camión + la carga repartida ( el HL93S no es necesario ya que estamos haciendo el ejemplo para un solo tramo; este subsistema es para evaluar el momento negativo max. en puentes de mas de un tramo)

Ensamblamos en una sola clase de vehiculo por ejemplo HL93

No es necesario factorar la carga a 33%, ya que esto esta amplificada en el subsistema.

Mostrar los lanes

Definimos casos de carga para el analisis

Solo tenemos dead y modal; incluiremos el de carga móvil (moving load); el factor es 1 para 2 lineas de carga

analizamos

Tenemos respuestas; al ser un modelo con update spine, la deformada ; momento; corte ; axial; etc será la que representa toda la superestructura; se vera todo el comportamiento pero solo en el eje.

Solo se cambio el fondo de pantalla pero volvemos a la pantalla black

Deformada por carga muerta =0.154m

Modal Vemos el momento flector de toda la superestructura:

El momento por carga muerta en el centro de la luz del puente (20m) = 1848.57 tn-m

El corte:

V=201.28 tn

Reacciones en la columna

La reacción es 463.87 Tn en la fundación; ahora vamos a comparar resultados con este modelo pero como area. FIN

Ahora vamos a actualizar este mismo modelo como area; gruardamos con otro nombre: 01Basico2

Actualizamos como area:

Colocamos 1m de discretizacion de los Shell (losa)

Vemos que el programa actualiza todos los elementos y nuestro bent-abutment también; lo correcto es hacer el insertion point a las vigas capitel , pero como esto esta modelado como eje no traerá diferencias significativas.

Ya se ha aplicado insertion point. Analizar

Habrá mas tiempo de computo por que tenemos elementos finitos discretizado (Shell)

Un minuto fue el computo. La deformada

Por peso propio:

D=0.1511m similar a la anterior Mostramos momento para peso propio

Mto viga exterior 176.42 Tn-m

Viga interior 175.53.80Tn Si es simetrico las otras tendrán la misma respuesta: entonces el Mto total en las vigas es 703.9 Tn-m ( 2 vigas exteri + 2 vigas inter)

El momento en el eje es:

Mto: 1848.57 Tn-m En vigas tenemos : 703.90tn-m entonces en la losa debe haber 1144.67 tn-m Lo vamos a verificar:

Se verifica que el momento total es 1632.161; las vigas ya tienen 703.90tn y en la losa tendremos 928.26tn-m esto se hace con sction cut; mas adelante lo explicare.

La reacción es= 463.78 tn similar al modelo anterior. Concluimos que el programa esta teniendo resultados consistentes. Fin del modelo como area; el próximo paso es trabajar con la geometría final del proyecto; hasta aca tenemos un buen concepto de lo que el programa esta realizando; también puedes revisar las solicitaciones por carga móvil, comparar el modal; etc.

Modal 0.71 como area

Modal 0.71 como spine. OK. Hasta aca es la parte básica, debes desarrollarlo y que los resultados sean similares para pasar al otro caso.