Trabajo SAP2000

FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

Carrera de INGENIERIA CIVIL

V SEMESTRE

SAP 2000 Curso: MECANICA DE MATERIALES II

Docente: MSC. TUPAYACHI

LLANOS SOSA, Wilson Miguel () Huayhua castro salustiano felipe DOMINGUEZ GRISSON, Roberth ALI RUELAS, LULIANA CONDORI MAXI, Rita Monica CHAVEZ CADILLO, ANDRES Juliaca - Perú 2014

INDICE

INTRODUCCIÓN El programa SAP2000 es uno de los software líder en la ingeniería estructural. Se pueden analizar cualquier tipo de estructuras con este programa, e incluso diseñar elemento por elemento de manera precisa con los reglamentos más conocidos (ACI En EU, RCDF en México, EUROCODIGO en Europa, etc.). Se trata de un excelente programa de cálculo estructural en tres dimensiones mediante elementos finitos. Es el descendiente directo de la familia SAP90, muy conocida hace algunos años. En este caso, el programa está totalmente renovado. Tal vez lo más visible sea su nueva interfaz, totalmente integrada en Windows y realmente sencilla de utilizar. El enfoque de la enseñanza del análisis estructural está cambiando en forma acelerada debido a la profusión del uso y disponibilidad de la computadora. Los costos cada vez más bajos y la capacidad de cálculo siempre creciente han tenido, como era de esperar, un efecto positivo en los programas para el análisis de estructuras. El número y variedad de programas para el análisis y diseño de estructuras ha crecido al mismo ritmo que se han desarrollado las computadoras. Es muy probable que alguno o incluso varios delos programas tales como SAP2000, ETABS, VisualAnalysis, STAAD/Pro,RISA, GT-Strudl, WinStrudl, RAM, Robot, LARSA, 3D+, RSTAB y otros, se encuentren hoy en día en todas las oficinas de cálculo y diseño.  A tono con los tiempos, el grupo de docentes docentes del área de Estructuras del Departamento de Ingeniería Civil han ido implementado y se sigue considerando cambios en el contenido de sus cursos de análisis y diseño. Se han eliminado algunos de los llamados “métodos clásicos” del análisis estructural laptos para resolver “a mano” estructuras simples. Esto se hizo principalmente   para poder dar énfasis a los “métodos modernos”, que se basan en la resolución   de los problemas mediante una herramienta computacional. En particular, se está poniendo más énfasis en los cursos de análisis de pregrado en el método de rigidez matricial. Para que los estudiantes puedan resolver estructuras más realistas que aquellas muy simples que se pueden resolver a mano, se decidióadoptar un programa de computadora común para todos los cursos deestructuras, tanto de nivel subgraduado como de nivel de postgrado. Loscambios tecnológicos en la educación en general y en ingeniería estructural soninevitables e irreversibles y no tiene sentido oponerse a ellos; por el contrariodeberíamos aceptarlos y adoptarlos en forma juiciosa e inteligente. Losestudiantes actuales han nacido y crecido sumergidos en la era de la informática y en general se sienten muy cómodos con el manejo de las computadoras. Es por lo

tanto

lógico

y

razonable

aprovechar

esta

coyuntura

para

mejorar

su

formacióntécnica.Luego de intercambiar opiniones y experiencias entre todos los docentes del áreade Estructuras, se decidió en forma unánime adoptar para uso en nuestroscursos el programa dee análisis estructural SAP2000. Es importante destacar queal adoptar este programa, de ninguna manera se le está restando importancia oemitiendo

juicio

alguno

sobre

otros

programas

similares

como

ETABS.

Losprogramas antes citados son todos muy poderosos y confiables. En la decisión de la adopción de un programa en particular influyen muchos factores, algunostécnicos y otros no técnicos. Entre estos últimos se encuentran como lafamiliaridad de los usuarios con algunos de los productos, la disponibilidad de versiones estudiantiles, el precio para uso académico y privado, etcétera. Ennuestro caso, además de los factores citados, queríamos una herramienta quefuera de uso relativamente sencillo, muy usada en la práctica, que tuviera laposibilidad de ser aplicada para diseño, que tuviera la capacidad de analizarestructuras distintas de las de barras (como placas y cáscaras), que fuesereconocida por sus cualidades para el análisis dinámico, muy especialmente paracargas sísmicas, que fuera puesto al día y mejorado en forma continua, y quefuera producido por una compañía bien establecida y de excelente reputación. Elprograma SAP2000, desarrollado y comercializado por la compañía Computers& Structures, Inc. de Berkeley, California, reúne estas condiciones y porconsiguiente fue la opción favorecida. Aunque no es el objetivo de esta introducción, es necesario hacer una aclaraciónsobre el uso (y abuso) de los programas de análisis estructural. Como se tendráoportunidad de apreciar más adelante, es posible para un usuario crear unmodelo de una estructura relativamente complicada y analizarla para distintas condiciones de carga con mucha facilidad y con conocimientos mínimos deltema. Sin embargo, esto puede traer consecuencias muy negativas, e inclusivecatastróficas. Como todo profesional o docente con experiencia sabe, esimposible (y peligroso) sustituir la experiencia y los años de estudio con unacomputadora. Es harto conocido el adagio en inglés: “garbage -in, garbage-out”.En garbage- out”.En otros palabras, los resultados que arroja un programa de computadora sontan malos (o buenos...) como los datos que se le ingresan.Definitivamente hay muchas ventajas en el uso de esta herramienta de cálculo eningeniería estructural. El uso de la computadora permite optimizar el diseño alser factible considerar diversos sistemas estructurales, geometrías o seccionespara una misma estructura en un tiempo razonable. También se puede aumentarla confiabilidad estructural al poder considerarse con relativa facilidad diversosescenarios o combinaciones de cargas más allá de las mínimas requeridas por uncódigo. El mismo objetivo se logra al

acercar más el modelo analítico a laestructura real haciéndolo más sofisticado y detallado (por ejemplo,considerando efectos tridimensionales, etc.).

El nombre SAP ha sido sinónimo de los métodos estado del arte desde su introducción hace más de 30 años. SAP2000 sigue la misma tradición, demostrando una interface de usuario muy sofisticada, intuitiva y versátil, potenciada por un motor de análisis sin precedentes y herramientas de diseño para los ingenieros trabajando en transporte, industrial, trabajos públicos, deportes y otras facilidades.

Desde su ambiente basado en modelaje grafico de objetos en 3D hasta la amplia variedad de opciones de análisis y diseño completamente integradas a través de una poderosa interface de usuario, SAP2000 ha probado ser el programa de propósitos generales estructurales más integrado y productivo en el mercado hoy en día. Esta interface intuitiva le permite crear modelos estructurales rápidamente y de forma intuitiva sin los largos retrasos de aprendizaje de las curvas. Ahora usted puede tener el poder de SAP2000 para todos sus análisis y tareas de diseño. Los modelos complejos pueden ser generados con plantillas poderosas construidas en la interface.

Las Técnicas de Análisis Avanzado permiten hacer un análisis de Deformación Grande, Multi P-Delta, Eigen y análisis Ritz paso por paso. Además permite hacer análisis de Cable, Tensión o Compresión.

Los diseñadores de puentes pueden usar las plantillas de puentes de SAP2000 para generar modelos de puentes, cargas automatizadas de puentes, análisis y diseño, aislamiento de la base del puente y análisis de la secuencia de la construcción del puente.

¡SAP2000 v.14 es para todo el mundo! ¡Para todos los proyectos! Desde marcos estáticos simples de 2D hasta grandes y complejos análisis dinámicos no-lineales en 3D, SAP2000 v.14 es la respuesta para todas sus necesidades de análisis estructural y de diseño. El nombre SAP ha sido sinónimo de métodos analíticos-de-punta desde su introducción hace más de 30 años. SAP2000 sigue en la misma tradición con una interfaz de usuario muy sofisticadas, intuitiva y versátil impulsada por las herramientas de motor y diseño un análisis sin precedentes para ingenieros de trabajo sobre transporte, industrial, obras públicas, deportes y otras instalaciones.

De su objeto 3D basado gráfica de entorno a la amplia variedad de análisis y diseño opciones completamente integrada a través de una interfaz de usuario potente, de modelado SAP2000 ha demostrado para ser el propósito general más integrado, productivo y práctico programa estructural en el mercado de hoy. Esta

interfaz

intuitiva

permite

crear

modelos

estructurales

intuitivamente

y

rápidamente sin demoras larga curva de aprendizaje. Ahora usted puede aprovechar el poder de SAP2000 para todas las tareas de análisis y diseño, incluyendo pequeños problemas cotidianos. Modelos complejos pueden ser generados y entrelazados con poderosas plantillas integradas en la interfaz. Las técnicas de analítica avanzada permiten paso a paso grande deformaciones  Analysis, múltiples P-Delta, Eigen y Ritz analisis, análisis de cable, tensión o compresión sólo análisis, análisis pandeo, Blast Analysis, Fast Nonlinear análisis para amortiguadores, Isolators de base y plasticidad de soporte, métodos de energía para el Control Drift y Glomeruloesclerosis de construcción de análisis.

Diseñadores de puente pueden utilizar plantillas de puente de SAP2000 de generar modelos de puente, automatizada puente Live carga análisis y diseño, aislamiento de base de puente, análisis de secuencias de construcción de puente, grandes deformaciones Cable Supported puente análisis y análisis de Pushover. SAP2000 es para todos! SAP2000 es para cada proyecto! De un análisis simple pequeño marco estáticas 2D a un gran complejo 3D no lineal dinámico análisis, SAP2000 es la respuesta a todas las necesidades análisis y diseño estructurales.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA Sistema Operativo: Microsoft® Windows XP con Service Pack 2 o Microsoft® Windows Vista, 32 y 64-bit REQUERIMIENTOS MINIMOS Con los siguientes requerimientos los programas funcionan muy bien • Procesador: Intel Pentium 4 o AMD Athlon 64 • Memoria: 1 GB para XP, 2 GB para Vista

REQUERIMIENTOS RECOMENDADOS Los siguientes requerimientos son recomendados para un mejor desempeño • Procesador: Intel Core 2 Duo, AMD Athlon 64 X2, o mejor 

• Memoria: 2 a 4 GB para Sistemas de 32-bit, 4 GB o mas para sistemas de 64-bit

CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El principal inconveniente surge en utilizar aplicaciones para el conocimiento suficiente de los

métodos de analisis

Sap2000,

sin

en que se fundamenta el programa; consciente

de esta realidad, en la presente tesis se justifica el uso del programa

 AnÉalisis Estructural

MÉetodo de los Elementos Finitos

para luego automatizar el procedimiento mediante la

en el

Interfaz de

ProgramaciÉon para Aplicaciones. Los interesados en utilizar el programa

Sap2000 para sus análisis, tendrán en la presente tesis

las bases justificadas para su adecuado uso.

FOMULACION DEL PROBLEMA En el presente trabajo se elaborara, personalizara y validara el uso de  API

MICROSOFT VISUAL C#,

desde

producto del trabajo de investiga-ciíon, donde se mostraría claramente

las ventajas y las bondades de la estructural con el

SAP2000

Interfaz de Programacion para Aplicaciones,

MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

el análisis

y la programacion orientada a

objetos. Asimismo, como elemento de trabajo y fundamentacion de los modelos numericos a utilizarse se empleara el

MATHCAD como modelo de aprendizaje.

de los programas, no solo en el aírea de estructuras, estaín escritos basaíndose en este metodo. Por lo tanto, se ha llegado a un nivel tal que es imposible evitar la convivencia constante con estas aplicaciones, por lo que ofrece, por una parte las grandes facilidades para modelar situaciones

JUSTIFICACION  Actualmente entender los fundamentos del

MÉetodo de los Elementos Finitos es muy

reales y por otra, exige al usuario tener un conocimiento suficiente para el correcto uso de las aplicaciones. Con la finalidad de utilizar el programa

Metodo de los Elementos Finitos

Sap2000

de manera responsable se investiga el

para finalmente automatizar el analisis estructural mediante su

Interface de ProgramaciÉon para Aplicaciones. Es imposible programar en

Elementos Finitos,

Sap2000

sin los conocimientos suficientes del

Metodo de los

cuanto mayor conocimiento se tenga del míetodo de anaílisis en que se

fundamenta, mejor sería la convivencia entre el usuario y el programa y como consecuencia natural con su Interface de ProgramacioÉn para Aplicaciones.

CAPITULO II

Crear una aplicación de Armaduras, vigas, y Estructuras con la finalidad de automatizar el proceso de analisis en el programa

Sap2000 mediante su Interfaz grafica.

Los objetivos específicos son los siguientes ■

Utilizar el Sap2000 para resolver y contrastar problemas básicos basados en Bibliografías existentes.

■

■

 Analizar una estructura en Sap2000, como armaduras de acero, vigas y análisis estructuras. Determinar la Simulacion de la estructura con cargas

En la unidad se pretenden desarrollar dos objetivos que son los siguientes:

CAPITULO III MARCO TEORICO

HISTORIA

SAP fue fundada en 1972 en la Ciudad de Mannheim, Alemania, por antiguos empleados de IBM (Claus Wellenreuther, Hans-Werner Hector, Klaus Tschira, Dietmar Hopp y Hasso Plattner) bajo el nombre de "SAP Systemanalyse, Anwendungen und Programmentwicklung". El nombre fue tomado de la división en la que trabajaban en IBM. se ha desarrollado hasta convertirse en la quinta más grande compañía mundial de software. El nombre SAP es al mismo tiempo el nombre de una empresa y el de un sistema informático. Este sistema comprende muchos módulos completamente integrados, que abarca prácticamente todos los aspectos de la administración empresarial. Ha sido desarrollado para cumplir con las necesidades crecientes de las organizaciones mundiales y su importancia esta más allá de toda duda. SAP ha puesto su mirada en el negocio como un todo, así ofrece un sistema único que soporta prácticamente todas las áreas en una escala global. SAP proporciona la oportunidad de sustituir un gran número de sistemas independientes, que se han desarrollado he instalado en organizaciones ya establecidas, con un solo sistema modular. Cada módulo realiza una función diferente, pero esta diseñado para trabajar con otros módulos. Está totalmente integrado ofreciendo real compatibilidad a lo largo de las funciones de una empresa. Después de haber dominado el mercado, la empresa afronta una mayor competencia de Microsoft e IBM. En marzo de 2004 cambió su enfoque de negocio en favor de crear la "plataforma" que desarrolla y utiliza, la nueva versión de su software NetWeaver. Es en este punto donde SAP se encuentra enfrentado con Microsoft e IBM, en lo que se conoce como "la guerra de las plataformas". Microsoft ha desarrollado una plataforma basada en la Web llamada .NET, mientras IBM ha desarrollado otra llamada WebSphere. A comienzos de 2004 sostuvo conversaciones con Microsoft sobre una posible fusión. Las empresas dijeron que las conversaciones finalizaron sin un acuerdo. Sin embargo, a comienzos del 2006 fue anunciada una alianza muy importante entre SAP y Microsoft para integrar las aplicaciones ERP de SAP con las de Office de Microsoft bajo el nombre de proyecto "Duet". La compra de SAP por parte de Microsoft habría sido uno de los acuerdos más grandes en la historia de la industria del software, dado el valor de mercado de la alemana, de más de 55.000 millones de euros (junio 2004). SAP ha conquistado clientes de forma consistente para aumentar la cuota del mercado global entre sus cuatro principales competidores a un 55% a fines de 2004, desde un 48% dos años antes. La participación combinada de Oracle y PeopleSoft declinó de un 29% a un 23%.

SAP es una compañía alemana, pero opera en todo el mundo, con 28 sucursales y afiliadas y 6 compañías asociadas, manteniendo oficinas en 40 países. Una de Ellas en Argentina. Mercados de SAP

SAP comercializa todos sus productos en diferentes industrias del mundo desde las compañías privadas hasta las gubernamentales. La siguiente lista es una muestra parcial de las industrias a las que sirve SAP:

- Materias primas, minería y agricultura - Gas y petróleo - Químicas - Farmacéuticas - Materiales de construcción, arcilla y vidrio - Construcción pesada - Servicios - Consultorías y software - Sanatorios y hospitales - Muebles - Automoción - Textil y vestidos - Papel y maderas - Sector Público

Módulos de aplicación Gestión Financiera (FI)

Libro mayor, libros auxiliares, ledgers especiales, etc. Controlling (CO)

Gastos generales, costes de producto, cuenta de resultados, centros de beneficio, etc. Tesorería (TR)

Control de fondos, gestión presupuestaria, etc Sistema de proyectos (PS)

Grafos, contabilidad de costes de proyecto, etc. Gestión de personal (HR)

Gestión de personal, cálculo de la nómina, contratación de personal, etc. Mantenimiento (PM)

Planificación de tareas, planificación de mantenimiento, etc.

Gestión de calidad (QM)

Planificación de calidad, inspección de calidad, certificado de, aviso de calidad, etc. Planificación de producto (PP)

Fabricación sobre pedido, fabricación en serie, Kanban, etc. Gestión de material (MM)

Gestión de stocks, compras, verificación de facturas, etc. Comercial(SD)

Ventas, expedición, facturación, etc. Workflow (WF), Soluciones sectoriales (IS):

Contienen funciones que se pueden aplicar en todos los módulos

HISTORIA DEL METODO DE ELEMENTOS FINITOS El método de elementos finitos, tiene varios años en su forma conceptual, ya que podemos recordar las bases del cálculo diferencial e integral propuestos por Sir Issac Newton por tomar un ejemplo, el desarrollo moderno de esta técnica comienza en 1940 específicamente en el campo de ingeniería estructural, con los trabajos de Hrennikoff en 1941 y McHeny en 1943 quienes propusieron el uso de líneas en una dimensión para representar elementos como barras o vigas para el cálculo de esfuerzos en solidos con secciones transversales continuas. La frase Elementos Finitos” fue introducida por primera vez con Clough cuando por primera vs se usaron elementos triangulares y rectangulares para el análisis de esfuerzos

DEFINICION DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ La matriz de rigidez como el elemento k, el cual es la matriz que conforma la ecuación f = KD donde k se relaciona con la coordenadas locales de desplazamiento D en donde afecta las fuerza f para un solo elemento. En un medio continuo o una estructura compuesta por una serie de elementos elásticos la matriz de rigidez k relaciona las coordenadas globales (x,y,z) los desplazamiento y las fuerzas globales F de todo el medio o la estructura . Es importante recalcar que la matriz

global esta referenciada a la matriz que describe el comportamiento local para cada elemento que conforma todo el sistema

F= K d

APLICACIÓN DEL METODO 1- Expresar las fuerzas en los extremos de las barras en función de los movimientos en dichos extremos 2- Aplicar las ecuaciones de compatibilidad de las deformaciones, se pone los movimientos de los extremos de las barras (coordendas locales) en función de los movimientos de los nudos (coordenadas globales) 3- Aplicar la ecuación de equilibrio de los nudos

L = S.X L: matriz de cargas en los nudos S: matriz de rigidez en coordenadas globales X: matriz de incógnitas (desplazamiento en los nudos)

CALCULO DE ESFUERZOS

SISTEMAS DISCRETOS Y SISTEMAS CONTINUOS  Al efectuar una clasificación de las estructuras, suelen dividirse en discretas o reticulares y continuas. Las primeras son aquéllas que están formadas por un ensamblaje de elementos claramente diferenciados unos de otros y unidos en una serie de puntos concretos, de tal manera que el sistema total tiene forma de malla o retícula. La característica fundamental de las estructuras discretas es que su deformación puede definirse de manera exacta mediante un número finito de parámetros, como por ejemplo las deformaciones de los puntos de unión de unos elementos y otros. De esta manera el equilibrio de toda la estructura puede representarse mediante las ecuaciones de equilibrio en las direcciones de dichas deformaciones.

HIPÓTESIS DE DISCRETIZACIÓN En una estructura discreta, su deformación viene definida por un número finito de parámetros (deformaciones y/o giros), que juntos conforman el vector de deformaciones Δ, y la estructura tiene tantas formas de deformarse como términos tenga dicho vector. Un medio continuo tiene infinitas formas posibles de deformarse, independientes unas de otras, ya que cada punto puede desplazarse manteniendo fijos cualquier número finito de los puntos restantes, por grande que sea este último. Por lo tanto la configuración deformada de la estructura no puede venir dada por un vector finito Δ como el anterior, sino que es una función vectorial u, que indica cuáles   son las deformaciones de cualquier punto, y que tiene tres componentes escalares:

Esta función es la solución de la ecuación diferencial que gobierna el problema, y si éste está bien planteado, cumplirá las condiciones de contorno impuestas, pero en principio no puede asegurarse que esta función u tenga una expresión analítica manejable, ni siquiera que pueda calcularse. Por lo tanto la función u no podrá conocerse en general. Se representan a continuación algunos de los elementos más importantes. 

Elasticidad unidimensional



Elasticidad bidimensional



Elasticidad tridimensional



Elasticidad con simetría de revolución



Elasticidad con simetría de revolución



Flexión de placas planas

FUNCIONES DE INTERPOLACIÓN Consideremos un elemento finito cualquiera, definido por un número de nudos n. Para facilitar la exposición se supondrá un problema de elasticidad plana. Un punto cualquiera del elemento tiene un desplazamiento definido por un vector u, que en este caso tiene dos componentes:

Los nudos del elemento tienen una serie de grados de libertad, que corresponden a los valores que adopta en ellos el campo de desplazamientos, y que forman el vector denominado δe . Para el caso plano este vector es:

CRITERIOS DE

CONVERGENCIA

 Antes de estudiar los criterios para garantizar la convergencia en el MEF es necesario definir dicho concepto, en el ámbito del MEF. Se dice que un análisis por el MEF es convergente si al disminuir el tamaño de los elementos, y por lo tanto aumentar el número de nudos y de elementos, la solución obtenida tiende hacia la solución exacta. Hay que indicar que en el análisis por el MEF, se introducen, además de la hipótesis de discretización, otras aproximaciones, que son fuentes de error en la solución: integración numérica, errores de redondeo por aritmética finita... El concepto de convergencia aquí analizado se refiere solamente a la hipótesis de discretización, prescindiendo de los otros errores, que deben ser estudiados aparte, y cuyo valor debe en todo caso acotarse

ECUACIONES GENERALES CAMPO DE DEFORMACIONES El campo de deformaciones en un punto cualquiera del dominio está definido por un vector u que tiene tantas componentes como deformaciones existen en el dominio. Para el caso de un problema espacial es:

Si se considera un elemento finito cualquiera, el campo de deformaciones en su interior se aproxima, haciendo uso de la hipótesis de interpolación, como un promedio ponderado de las deformaciones en cada uno de los n nudos del elemento, siendo los factores de ponderación las funciones de interpolación:

Esta interpolación puede ponerse en forma matricial:

Dónde:

: Es el vector de todas las deformaciones nodales del elemento

La matriz de funciones de interpolación N tiene tres filas y tantas columnas como grados de libertad haya entre todos los nudos del elemento. La estructura de esta matriz siempre es del tipo:

DEFORMACIONES

UNITARIAS

Las deformaciones unitarias en un punto cualquiera del elemento, con la suposición de pequeñas deformaciones, son:

Se pueden poner siguiente

en

la

forma

matricial

En esta expresión se identifica el operador matricial que permite pasar de las deformaciones de un punto u a las deformaciones unitarias. Este operador tiene tantas filas como deformaciones unitarias haya en el problema y tantas columnas como componentes tenga el campo de desplazamientos u. Sustituyendo las deformaciones u en función de las deformaciones nodales, mediante las funciones de interpolación, se obtiene:

En esta relación se identifica la matriz B:

Tal que se cumple que:

Esta matriz B relaciona las deformaciones de los nudos del elemento con las deformaciones unitarias en un punto interior cualquiera del elemento. Por lo tanto B representa el campo de deformaciones unitarias que se supone existe en el interior del elemento finito, como consecuencia de la hipótesis de interpolación de deformaciones efectuada, y juega un papel fundamental en el método de los elementos finitos. Dada la estructura de la matriz N, la matriz B se puede poner siempre en la forma:

Cada una de las matrices Bi tiene la forma siguiente:

APLICACIÓN DE ARMADURAS EJEMPLOS DE SAP2000 ARMADURAS

1. Barra de herramientas: Nuevo Modelo

2. Ponemos en KN, m, C 3. Seleccionar NUEVO MODEL: GRIG ONLY

4. Quick grid files (Archivo rápido de rejillas) (Number grid of lines) Número de líneas de rejillas x direction: 5 (dirección al eje x = 5 puntos) y direction: 1 (dirección al eje y = 2 punto) z direction: 2 (dirección al eje z = 2 puntos) GRID SPACING (espaciado de rejillas) x direction: 3 y direction: 6 z direction: 4 



5. Seleccionar Move up in list para seleccionar el plano XZ



Seleccionar Draw flame/Cable o Properties of Object (propiedades de Objetos) cerramos la ventana y empezamos a dibujar de acuerdo al problema planteado.

6. Para poner los apoyos seleccionamos un punto y seleccionamos: * Assing (asignar) * Join (Trabajo) *Restraints (restricciones)

7. La ventana “Restraints in join local direcctions ” En el apoyo fijo seleccionaremos Traslation 1 al 3

8. Para el apoyo móvil seleccionamos (Translation 1) esto debido a que el punto f es una restricción en el eje x

9. Ahora seleccionamos el tipo de material que se va utilizar, en este caso será acero, para ello seleccionamos: Define 

o

Materials….

10. Modificaremos los datos de la siguiente manera. En “Define Materials” tendremos dos opciones las cuales elegiremos A992Fy50, que significa norma ASTM 992 , y cambiaremos de la siguiente manera. “Modify Show/materials

Modificamos tal como se muestra en la ventana, pulsaremos “Modify /show Notes” y “Aceptar” En “weight and mass” (el peso y la masa)  “Weight per unit volumen”(El peso por volumen de la unidad) pondremos: 0 o

11. Ahora definiremos una sección, para ello pulsaremos en la opción definir sección de propiedades 

“DEFINE” (Definir) o

SECCION PROPERTIES (Sección de propiedades) FRAME SECCIÓNS (Secciones del marco) 

Adicionamos nueva propiedad “Add new Property”

Se muestra las diferentes formas que tiene el acero, según sea el caso seleccionaremos la sección circular “PIPE”

Modificaremos de la siguiente manera, las dimensiones lo pondremos T = 0.1m y Tw = 0.02m

Para que los cambios realizados tengan efecto, tendremos que seleccionar cada barra y asignar la modificación de la sección circular.

12. Ahora seleccionaremos las fuerzas para cada punto B hasta la E, para ello nos vamos a: ASSIGN o JOIN LOADS 



FORCES…

Nombramos todas las fuerzas; cabe aclarar que, las fuerzas que van hacia arriba son (+) positivas y las fuerzas que van hacia abajo son (-) entonces en el eje “z” las fuerzas va hacia abajo, por lo que pondremos el signo negativo en cada fuerza.

13. El SAP000 no lo reconoce aun como armadura, en este caso lo propondremos de la siguiente manera. ASSIGN 

o

RELEASES/PARTIAL FIXITY…

Aspeamos los momentos 33 (mayor) en el empiezo y al final

14. Analizaremos con SET ANALYSIS OPTIONS…

Como solo estamos en trabajando en 2 dimensiones “X” y “Z” seleccionamos

UX

UZ y los demás lo desactivaremos

“Run Analysis” (correr análisis). 15. Por ultimo simularemos la armadura, nos vamos a  Nos aparecerá en la ventana “Set Load Cases to run” (Determinar casos de carga a correr).  

Simularemos las cargas muertas y desactivaremos “Modal” y al final Run Now

En la Parte inferior derecha podemos seleccionar STAR ANIMATION, y donde se deformara la armadura.

Se puede ver otras opciones como “Joint Reaction Forces” , reacciones en los apoyos



También las fuerzas axiales “show values on diagram” (Muestre valores en diagrama)

ANALISIS Y DISEÑO SISMICO DE UNA EDIFICACIÓN DE CONCRETO ARMADO DE 4 NIVELES 2.1.8.

Opción 3D Frames:

Al entrar se nos presenta una ventana donde se puede elegir entre cuatro tipos de modelos de Edificios. En cada caso se especifica el Número el Número de Pisos, Altura de Pisos, Número de vigas, Longitudes de los Tramos, Secciones, Restricciones y las Líneas de Grid.

Tipo. Edifico solo de Áreas discretizadas. (Sin Vigas)

Dimensiones Generales del Edificio

Editar el espaciamiento de las líneas de Grid y ubicación del Ori en

Vigas Areas

Definir una nueva sección



Lista de Secciones Definidas Previamente Number of Bays: Número de Tramos.



Story Height: Altura de Pisos.



Bay Width: Longitud del Tramo.



Number of Divisions : Numero de divisiones Internas de los elementos de Area (Mesh)

Number of Stories :  Incluir Restricciones

Número de Pisos

Luego activamos la casilla Use Custom Grid Spacing and locate Origin, con la finalidad de modificar alturas de los pisos del modelo activando el botón Edit Grid y nos mostrará

Por defecto el programa asignara Default  a todos los elementos de l estructura, luego definimos la geometría del modelo y hacemos CLIK y el programa nos muestra…

ASIGNACION DEL TIPO DE APOYO: Para el modelo a analizar se considerará un apoyo empotrado en la cimentación, para ello debemos seleccionar los nudos de la vista en planta correspondiente al nivel de cimentación (Z=0), tal como se muestra

Si la ventana no se encontrara en el n nivel Z=0 se podrá usar las flechas ↑↓ Luego hacemos Click en Assing  – Joint  – Restraints

Seguidamente nos mostrara las restricciones debemos seleccionar las restricciones que tendrán nudos seleccionados, tal como se muestra.

ASIGNACION DE DIAFRAGMAS POR CADA NIVEL (CONSTRAINTS). Para asignar por cada nivel, selecionamos primero todos los nudos del nivel Z=4,tal como se muestra

Luego hacemos click en el menú Assing  – Joint – Constraints

DEFINICION DE LAS PROPIEDADES DEL TIPO DE MATERIAL A UTILIZARSE (CONCRETO)

Debemos definir del tipo de material autilizar, para ello hacemos click en MENU Define –  Meterials

DEFINICIONDE LAS SECCIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES VIGAS V-1 : (0.30x0.60)

; V-2 : (0.30x0.40)

Columnas: C-1 : (0.30x0.50) ; C-2 : (0.40x0.40) Placa : PL : (4.00x0.3o) Para definir las secciones vamos al menú Define –  section –  properties –   frame - sections

ASIGNACION DE LAS SECCIONES ALOS ELEMENTOS: Para asignar las secciones definidas a los elementos de nuestro proyecto, debemos de seleccionar primeramente todos los elementos correspondientes a la viga 0.30 x 0.60, tal como se muestra estando en la ventana la vista de planta hacer click en el icono perspective toogle(lentes)

Así sucesivamente se van alimentando los datos hasta completar la información a las vigas columnas y vigas con sus valores respectivos. Posteriormente visualizamos la estructura usando View – Set Display – Options

Podemos notar que las placas del eje C se encuentran desorientadas y esto corregimos haciendo click en el icono YZ para para movilizarnos al plano X=0, luego seleccionamos la placa descolocada, luego vamos a Assing – Frame – local axis

De manera similar se procede para orientar la otra placa hasta obtener

ASIGNACION DE DE BRAZOS RIGIDOS. Para ello seleccionamos toda la figura con all, luego Assing Frame –End(length) - offsets

DEFINICION DE ESTADOS DE CARGAS ESTAICOS. Son los tipos de carga a utilizarse como por ejemplo las cargas Muertas,carga viva, carga de sismo, etc. Para definir esto se va al menú Deffine –  Load Patterns

ASIGNACION DE CARGAS A LA ESTRUCTURA. Assing -Frame loads - Distributed