UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO

FACULTAD DE CIVIL Y MECANICACARRERA: ING. CIVIL

COMPUTACION APLICADATEMA: CAPITULO XI CSI ANALYSIS REFERENCE MANUAL FOR SAP2000, ETABS AND SAFE

SEMESTRE: DECIMO ¨C¨INTEGRANTES:

ROBERTO CHUQUITARCO STALIN COCA

LOS ELEMENTOS SOLIDOS

Los elementos sólidos se utiliza para modelar sólidos asimétricos bajo carga asimétrica.

Temas avanzados • Visión general • Conectividad Conjunto • Grados de Libertad • Sistema de Coordenadas Local • Tensiones y distensiones • Propiedades de la sección • Masa

• Auto-Peso de la carga • La gravedad de carga • Superficie de carga de presión • Carga de presión de poro • Temperatura de carga • Gire carga • La tensión de salida

VISIÓN DE CONJUNTO

El elemento A es un elemento sólido de tres o cuatro nodos para el modelado asimétrico en estructuras bajo carga simétrica al eje. Se basa en una formulación isoperimétrica que incluye cuatro modos de flexión opcionales incompatible.

Los modelos de elementos de un

representante de dos dimensiones de la sección transversal

simétrica al eje sólido tridimensional. El eje de

simetría puede estar situado de manera

arbitraria en el modelo.

Cada elemento debe recaer totalmente en un plano que contiene el eje de simetría. Si no lo hace, está formulado para la proyección del elemento en el plano que contiene el eje de simetría y el centro del elemento.

La geometría, la carga, los desplazamientos, las tensiones y las cepas se supone que no varían en la dirección circunferencial. Cualquier desplazamiento que se producen en la dirección circunferencial se trata como torsión asimétrico.

El uso de incompatibles modos de flexión mejora significativamente el comportamiento en el plano de flexión del elemento si la geometría del elemento es de una forma rectangular. Mejor comportamiento se exhibe incluso con los de geometría no rectangular.

Cada elemento de un sólido tiene su propio

sistema de coordenadas local para la definición

de material propiedades y cargas, así como para la interpretación de la

salida. Dependiente de la temperatura,

ortotrópicos propiedades materiales están

permitidos.

Cada elemento puede ser cargado por gravedad (en cualquier dirección); por fuerza centrífuga; presión superficial sobre las caras laterales; presión de poros dentro del elemento, y las cargas debidas a cambios de temperatura.

CONECTIVIDAD CONJUNTO

La conectividad y la definición conjunta de cara es idéntica para todos los objetos de la zona, es decir, la Shell, Plano, A y elementos sólidos.

El elemento A sólido se destina a ser plana y estar en un plano que contiene el eje de simetría. Si no, un avión se encuentra que contiene el eje de simetría y el centro del elemento, y la proyección del elemento en este plano se utilizará.

Las juntas para un elemento dado no pueden estar en lados opuestos del eje de simetría. Que puede estar en el eje de simetría y / o a un lado de ella.

GRADOS DE LIBERTAD

El elemento de un sólido activa los tres grados de libertad de traslación en cada una de sus articulaciones conectado. Grados de libertad de rotación no se activan.

La rigidez se creó para los tres grados de libertad. Grados de libertad en el plano de representar el comportamiento radial y axial. La traducción normal representa torsión circunferencial.

TENSIONES Y DEFORMACIONES

Los modelos A sólidos elemento del plano medio de un sector representativo de la estructura asimétrica cuyas tensiones y deformaciones no varían en la dirección circunferencial.

Desplazamientos en la causa plano local 1-2 en el plano cepas (¥11, ¥ 22, ¥12) y el estrés (σ 11, σ 22, σ 12).

Desplazamientos en la dirección radial también causar circunferenciales cepas normales:

Donde u es el desplazamiento radial, y r es el radio en el punto en cuestión. La tensión circunferencial normal (σ 33) se calcula como de costumbre de las tres cepas normales.

Desplazamientos en la dirección circunferencial de torsión (local 3) única causa, dando lugar a deformaciones angulares circunferenciales (¥12, ¥13) y de tensiones (σ 12, σ 13).

Ver Tema "estrés y las tensiones" (página 69) en "Propiedades de los Materiales" Capítulo para más información.

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN

Una sección de un sólido es un conjunto de propiedades de los materiales y geométricas que describen la sección transversal de uno o más elementos A sólidos. Las secciones se definen independientemente de los elementos de un sólido, y se asignan a los objetos de la zona.

SECCIÓN TIPO Cuando se define una sección de área,

usted tiene la opción de tres tipos de elementos básicos:

Después de seleccionar un tipo de un sólido de sección, debe proporcionar el resto de los datos que se describen a continuación.

Shell - shell, placa o membrana, con grados de traslación y rotación de libertad, capaz de soportar las fuerzas y momentos. Este elemento está cubierto en Capítulo "La Shell

Element"

Plano (tensión o deformación) - un sólido de dos dimensiones, con grados de libertad de traslación, capaz de soportar las fuerzas, pero no momentos. Este elemento se trata en

el capítulo "The Element Plane"

Una sólida - el tema de este capítulo, un sólido simetría axial, con traducción grados de libertad, capaz de soportar las fuerzas pero no momentos.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Las propiedades del material para cada elemento de un sólido, se

especifica con referencia a un material previamente definido. Ortotrópicos propiedades se utilizan, incluso si el material seleccionado se define como anisótropo. Las propiedades de los materiales utilizados por el elemento A sólidos son:

Los módulos de elasticidad, e1, e2, y

e3

La cizalla módulos, G12, G13, y G23

La relación de Poisson, U12, U13 y

U23

Los coeficientes de expansión térmica,

a1, a2, y a3

La densidad de masa, m, la masa elemento

de cálculo

El peso densidad, w, para la computación

cargas de peso propio y la Gravedad

El sistema de coordenadas local de material y el elemento (una sección sólida) sistema de coordenadas local no necesita ser el mismo. Los locales 3 direcciones coinciden siempre para el dos sistemas, pero el material 1 y el eje elemento 1 puede diferir por el ángulo de una como se muestra en la Figura 38 (página 164). Este ángulo no tiene ningún efecto para las propiedades de material isotrópico, ya que son independientes de la orientación.

MATERIAL DEL ÁNGULO

EJE DE SIMETRÍA

Para cada sección un sólido, puede

seleccionar un eje de simetría. Este eje se

especifica como el eje Z de un sistema de

coordenadas alternativo que se

hayan definido. Todos los elementos A

sólidos que utilizan una dada una sección sólida tendrá el mismo

eje de simetría.

Para la mayoría de los casos de modelos,

sólo se necesitará un solo eje de simetría.

Sin embargo, si usted desea tener múltiples ejes de simetría en el

modelo, acaba de crear como muchos

sistemas de coordenadas

alternativos según sea necesario para este

propósito y definir las funciones

correspondientes propiedades de la sección A sólidos.

Usted debe ser consciente de que es casi imposible hacer un modelo sensato que conecta unos

elementos sólidos con otros tipos de

elementos, o que conecta entre sí los elementos A sólidos utilizando diferentes ejes de simetría. La

aplicación práctica de tener múltiples ejes de

simetría es tener múltiples estructuras

asimétricas independientes en el

mismo modelo.

INCOMPATIBLES MODOS DE FLEXIÓN

Por falla de cada elemento sólido incluyen cuatro modos de flexión compatibles en su formulación de rigidez. Estos modos de flexión

incompatibles mejoran significativamente el

comportamiento de flexión en el plano del elemento si la geometría

del elemento es de una forma rectangular. Un mejor

comportamiento se exhibe incluso con las geometrías no-

rectangulares.

Si un elemento es severamente distorsionado, la inclusión de los modos incompatibles deben ser suprimidos. El elemento utiliza la formulación

isoparamétrica estándar. Incompatibles modos de flexión también pueden ser suprimidos en casos en los que la flexión no sea importante, como en los

típicos problemas geotécnicos.

MASAEn un análisis dinámico, la masa de la estructura se utiliza para calcular las fuerzas de inercia.La masa aportada por el elemento sólido se agrupa en las uniones de los elementos. No se consideran efectos de inercia dentro del elemento en si.

La masa total del elemento es igual a la integral sobre el plano del elemento de el producto de la densidad de masa, m, multiplicado por el espesor, h. La masa total es distribuida entre las uniones de una manera proporcional a los términos diagonales de la matriz de masa consistente. Ver Cook, Malkus y Plesha (1989) para más información. La masa total se aplica a cada uno de los tres grados de libertad de traslación (UX, UY, y UZ).

PESO PROPIO DE LA CARGA

El Peso propio de la carga activa el peso propio de todos los elementos del modelo. Para un elemento sólido, el peso propio es una fuerza que se distribuye en el plano del elemento. La magnitud del peso propio es igual a la densidad de peso, w, multiplicado por el espesor, h.

Edificio de diez plantas. Se ha aplicado el peso propio y luego se ha ido incrementado la presión de

servicio hasta llegar al fallo.

El peso propio de la carga siempre actúa hacia abajo, en la dirección global-Z.

Si la dirección hacia abajo corresponde a la dirección radial o circunferencial de un elemento sólido, la carga Peso propio para ese elemento será igual a cero, ya que el peso propio que actúa en estas

direcciones no es simétrico al eje.

Si es diferente de cero el peso propio de la carga sólo existirán para elementos cuya dirección axial es vertical.

CARGA GRAVITACIONAL

Si todos los elementos se van a cargar por igual y en dirección hacia abajo, es más conveniente utilizar peso propio de la carga.

Cómo siempre, sólo los componentes de carga de la gravedad que actúa en la dirección axial de un elemento sólido será diferente de cero. Los componentes en la dirección radial o

circunferencial se establece en cero, ya que la gravedad que actúa en estas direcciones no es simétrica al eje.

La Carga de gravedad se puede aplicar a cada elemento sólido para activar el peso propio del elemento. Usando Carga por

gravedad, el peso propio se puede ampliar y aplicarlo en cualquier dirección. Diferentes factores de escala y las

direcciones pueden ser aplicados a cada elemento.

SUPERFICIE DE CARGA DE PRESIÓN

La carga de presión superficial se utiliza para aplicar cargas de presión externa a cualquiera de los tres o cuatro caras laterales del elemento sólido. La definición de estas caras se muestra en la Figura. Presión superficial actúa siempre normal a la cara. Presiones positivas están dirigidos a prevenir el interior del elemento.

La presión puede ser constante a lo largo de una cara o interpolados a partir de los valores dados en las articulaciones. Los valores dados en las articulaciones se obtienen a partir de patrones comunes, y no necesita ser el mismo para las diferentes caras. Los patrones de las articulaciones pueden ser utilizados para aplicar fácilmente presiones hidrostáticas.La presión que actúa sobre un lado se multiplica por el espesor, h, integrada a lo largo de la longitud del lado, y se distribuye entre las dos o tres las uniones en ese lado.