Curso de Safe 12 Losa Aligerada

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EJEMPLO DE APLICACION PARA USO DE SOFTWARE DE INGENIERIA CIVIL

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CURSO DE SAFE 12.2EJEMPLO 01: DISEO DE UNA LOSA ALIGERADADisear la losa aligerada que se muestra: Datos: f'= 280 kg/cm2 fy= 4200 kg/cm2 Columnas: C (0.30mx0.50m) C (0.35mx0.50m) C (0.25mx0.50m) C (0.30mx0.25m) C (1.00mx0.35m) C (0.25mx0.35m) C (0.20mx0.35m) C (0.35mx1.35m) C (0.40mx0.20m) Vigas: V (0. 25mx0.55m) V (0. 20mx0.55m) V (0. 30mx0.20m) s/c= 200 kg/m2 Piso terminado: 100 kg/m2 Muros de Concreto Armado: e=20cm. h = 17 cm (losa maciza) h = 20 cm (losa aligerada)

PRIMERA PARTE: CREACION DEL MODELO Inicializacin del Programa:

Creacin de un Nuevo Modelo y configuracin de unidades:

INGRESO DE LOS EJES DEL MODELO

DEFINICION DE MATERIALES

Propiedades mecnicas de concreto: Mdulo de Elasticidad (E): ACI31808: E = 15100 f C' = 15100 280kg / cm 2 = 2.53 x105 kg / cm 2 E060 (2009): E = 15000 f C' = 15100 280kg / cm 2 = 2.51x105 kg / cm 2

Relacin de Poisson =0.20

(0.150.20)

Coeficiente de expansin termal: A=9.9E06 /C (9.2E06 /C 12E06 /C)

E 2.5 x105 kg / cm 2 = = 1.04kg / cm 2 Mdulo de Corte: G = 2(1 + ) 2(1 + 0.20)Peso Volumtrico: 2.40 tn/m3

DEFINICION DE SECCIONES DE LOSA

DEFINICION DE SECCIONES DE COLUMNAS

DEFINICION DE SECCIONES DE VIGAS

DEFINICION DE SECCIONES DE MUROS DE CONCRETO ARMADO

DIBUJO DE LAS LOSAS EN EL MODELO Se dibujarn los objetos rea que modelen las losas. Se dibujarn en total 11 objetos area, 06 de los cuales definirn los aligerados, uno la losas maciza y 04 aberturas (openings). Elegir el icono draw Rectanglar Slab/Area y seleccionar del cuadro desplegado propiedad ALIGERADO20.

Picar en las intersecciones de los ejes: 1A, 1F, 2F Y 2A, para definir el primer aligerado

Picar el icono Draw Slab/Area y seleccionar la propiedad ALIGERADO20.

Picar en las intersecciones de los ejes: 2A, 2F, 4F, 3C Y 3A, para definir el segundo aligerado.

Para definir el tercer aligerado, picar las intersecciones de los ejes: 3A, 3C, 7C Y 7A

Para definir el cuarto aligerado, picar las intersecciones de los ejes: 7A, 7C, 9C Y 9A

Para definir el quinto aligerado, picar las intersecciones de los ejes: 9A, 9F, 11F, 11C, 10B Y 10A.

Finalmente se definir el sexto aligerado con las intersecciones: 10A, 10B, 11C, 11F, 12F, Y 12A.

Para dibujar el objeto rea que modele la losa maciza, en el cuadro flotante Draw Slab/Area, cambiar a la propiedad MACIZA17. Picar el cursor en las intersecciones de ejes: 5D, 5F, 9F y 9D.

Como parte final del dibujo de los objetos rea dentro del modelo, se dibujarn las aberturas. En el cuadro flotante Draw Slab/Area, cambiar el tipo de objeto a Opening.

Finalmente, el modelo tendr la siguiente apariencia:

Luego de realizar el trazo de los objetos rea, el siguiente paso consiste en redimensionar dichos objetos de acuerdo a las dimensiones indicadas en los planos. Por ejemplo, la primera losa tiene dimensiones reales 15.90m x 5.725m y en el modelo solo se tiene 15.675m x 5.60m. Para llegar las dimensiones reales se tendr que incrementar 0.10 en el lado izquierdo, 0.125m en los lados derecho e inferior. Para tal efecto, seleccionar todos los nudos del eje A y seleccionar la opcin Move Points/Lines/Areas del men Edit. Del cuadro de dialogo emergente escribir 0.10 en Delta X y presionar Ok.

De la misma forma selecciona todos los nudos del eje F y desplazarlos 0.125m hacia la derecha. De manera similar, los nudos ubicados en el eje 1 tendrn que desplazarse 0.125m hacia abajo y los nudos ubicados sobre el eje 12 se movern 0.10 hacia arriba.

DIBUJO DE LAS COLUMNAS EN EL MODELO Seleccionar el icono Draw Columns y elegir la seccin COL30X50 en el recuadro Property Below y digitar 3.0 en el recuadro height Below

SECCIN DE COLUMNA BAJO LA LOSA ALTURA DE COLUMNA BAJO LA LOSA

Picar en la interseccin de los ejes AA Y 11

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL35X50 y picar en las intersecciones de ejes: 1B, 1C, 1F, 2F, 3F, 9F, 10B y 11C.

En el recuadro Angle [deg] digitar 90 (rotacin de los ejes locales 90) y picar en las intersecciones de ejes: B2, C2, B3, C3, B7, B9

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL100X35 y picar en la interseccin de ejes: A 10,

En el recuadro Angle [deg] digitar 0 (rotacin de los ejes locales 0) y picar en las intersecciones de ejes: A3 y A7.

Cambiar, en el recuadro Property Below, interseccin de ejes: A 10,

a la seccin COL30X25 y picar en la

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL25X50 y picar en las intersecciones de ejes: A 2 y A 9

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL20X35 y picar en las intersecciones de ejes: D 6 y D 9.

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL25X35 y picar en la interseccin de ejes: F 5.

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL40X20 y picar en las intersecciones de ejes: A 12, B 12, C 12 y F 12.

Cambiar, en el recuadro Property Below, a la seccin COL100X35 y el recuadro Angle [deg] digitar 90 (rotacin de los ejes locales 90). Picar en la interseccin de ejes: F 11.

Finalmente introduciremos los desfases de los nudos extremos de algunas columnas en relacin a los puntos cardinales de la seccin transversal. Solo aplicaremos los puntos de

insercin a las columnas de los bordes. Seleccionar la columna ubicada en A1 y elegir la opcin Insertion Point del sub men Column/Brace Data del men Assign

Del mismo modo proceder con las columnas ubicadas en los ejes AA, FF, 11 y 1212.

DIBUJO DE LOS MUROS EN EL MODELO Seleccionar el icono Draw Walls y elegir la seccin MURO20 en el recuadro Property Below y digitar 3.0 en el recuadro height Below

SECCIN DE COLUMNA BAJO LA LOSA ALTURA DE COLUMNA BAJO LA LOSA

Picar en A2 arrastra el cursor del mouse hasta A3, definir el 1er muro. A continuacin picar en A7 arrastra el cursor del mouse hasta A9, definir el 2do muro.

A continuacin picar en D9, C9, C9, C6, D6 y finalmente picar en C8 y D8.

DIBUJO DE LAS VIGAS EN EL MODELO

Seleccionar el icono Draw Beams/Lines y elegir la seccin VIGA20X55 en el recuadro Property. Dibujar las vigas de seccin VIGA20x55 en los ejes AA y 1212; de la misma manera en los ejes 44 y 55, entre C Y F.

Elegir el icono Set Display Options y hacer un check en el casillero correspondiente a Extrude View

Elegir la seccin VIGA25X55 en el recuadro Property del cuadro flotante Draw Beams/Lines. Dibujar las vigas de seccin VIGA25x55 en los ejes 11, 22, 33, 77 , 9 9 , 1010 , 1111, , BB , CC , 22 , 22 y; de la misma manera en los ejes 44 y 55, entre C Y F.

Finalmente, cambiar a la seccin VIGA30X20 en el recuadro Property del cuadro flotante Draw Beams/Lines. Dibujar las vigas de seccin VIGA30x20 en los ejes EE entre los ejes 2 y 3.

Elegir el icono Set Display Options y hacer un check en el casillero correspondiente a Slab Internal Ribs y quitar el check de la opcin Extrude View.

6

5

4

3

2

1

Seleccionar las losas aligeradas 2, 4 y 6, elegir la opcin Local Axes del sub men Slab Data del men Assign. Digitar 90 (grados) en el recuadro Angle.

Elegir el icono Set Display Options y hacer un check en el casillero correspondiente a Extrude View. Seguidamente picar el icono Set Default 3D View.

A continuacin se mostrar el modelo extruido en 3D:

INTRODUCCION DE LAS CARGAS EN LA LOSA Seleccionar el icono Set Plan View para regresar a la vista en planta.

Elegir la opcin Load Patterns del men Define. En el cuadro flotante definir los estados de carga muerta y Viva

Quitar la extrusin del modelo y seleccionar todas las losas. Escoger la opcin Surface Loads del submen Load Data del men Assign

El cuadro Surface Load seleccionar Muerta en la opcin Load Pattern Name, Gravity en Load Direction y digitar 0.10 en Uniform Load

De modo similar introducir los datos para la carga viva, seleccionando en el cuadro Surface Load el nombre Viva, en la opcin Load Pattern Name, Gravity en Load Direction y digitar 0.20 en Uniform Load.

DEFINICION DE LAS COMBINACIONES DE CARGA PARA DISEO Escoger la opcin Load Combinations del men Assign. Elegir Add New Combo

En el cuadro Load Combination Data digitar en el recuadro Scale Factor, 1.4 para la Carga Muerta y 1.7 Carga Viva. Finalmente hacer check sobre la opcin Strength (Ultimate) del recuadro titulado Design Selection

ANALISIS DEL MODELO

Seleccionar la opcin Automatic Slab Mesh Options del men Run. Digitar 1.0 en el recuadro Approximate Maximum Mesh Size.

Elegir el icono Set Display Options y hacer un check en el casillero correspondiente a Show Mesh.

Seleccionar la opcin Run Analysis del men Run.

Seleccionar la opcin Show Slab forces/Stresses del men Display. En el cuadro desplegado seleccionar la combinacin COMB1 del recuadro Load Case/Load Combination. En el Recuadro Component Type elegir la opcin Resultant Forces. Finalmente en el recuadro Component elegir M11

De modo similar desplegar la distribucin de momentos M22

DISEO DEL MODELO

Como primer paso definiremos las franjas de diseo. Picar sobre el icono Lock/Unlock Model.

Hacer click sobre el Icono Draw Design Strip, para dibujar las franjas de diseo en el modelo. Picar sobre el punto medio del lado izquierdo de la primera losa y luego picar sobre el punto medio del lado derecho para dibujar la primera franja.

Elegir el icono Set Display Options y hacer un check en el casillero correspondiente a Show Width.

Hacer click sobre el icono Select Object y seleccionar con el puntero la franja dibujada.

En el men Edit seleccionar la opcin Edit Strip Width, del submen Add/ Edit Design Strip.

Elegir la opcin User Specified Strip Segme