Ejemplo de Uso de SAP 2000

8/17/2019 Ejemplo de Uso de SAP 2000

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UNIVERSIDAD DE TALCA

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA

DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN

ACERO ASISTIDO POR SAP2000

MEMORIA PARA OPTAR ALTÍTULO DE INGENIERO DE

EJECUCIÓN EN MECÁNICA

PROFESOR GUIA:

ABRAHAM FARÍAS FLORES

ADOLFO ANTONIO OJEDA BARRIOS

CURICO – CHILE

2006


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“A mí Dios por no haberme hecho perder la fé”

“Sinceramente, a mís Padres, a mí Profesor Guía y a todos los que hicieron posible cerrar exitosamente esta etapa...”


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INDICE

• CAPITULO 1: Temas Generales

1.1 Resumen 31.2 Introducción 4

1.3 Objetivos y Alcances del Proyecto 51.3.1 Objetivo General 51.3.2 Objetivos Específicos 51.3.3 Alcances del Proyecto 5

1.4 Metodologías y Herramientas Utilizadas 61.5 Organización del Documento 6

• CAPITULO 2: Acerca de SAP2000 y Referencia de Análisis Básico

2.1 Acerca de SAP2000 82.2 Características y Niveles de SAP2000 82.3 Normas de Diseño Estructural Disponibles en SAP2000 10

• CAPITULO 3: El Modelo Estructural SAP2000

3.1 Acerca del Modelo Estructural SAP2000 133.2 Unidades de Medida 133.3 Objetos y Elementos 143.4 Grupos 153.5 Sistema Coordenado y Grilla 163.6 Propiedades 163.7 Casos de Cargas 173.8 Funciones 183.9 Casos de Análisis 183.10 Combinaciones 20

3.11 Ajustes de Diseño 203.12 Opciones de Despliegue y Resultados 21

• CAPITULO 4: La Interfase Grafica de Usuario de SAP2000

4.1 Acerca de la Interfase Grafica de Usuario de SAP2000 234.2 Pantalla de SAP2000 23

4.2.1 Ventana General 234.2.2 Barra de Menús 244.2.3 Barras de Herramientas 244.2.4 Ventana Principal 254.2.5 Barra de Estado 25

4.3 Uso del Mouse 254.4 Opciones de Visualización 26

4.4.1 Visualización en 2-D y 3-D 274.4.2 Visualización en Perspectiva 274.4.3 Paneo, Zoom y Rotación en 3-D 274.4.4 Limites 274.4.5 Opciones de Visualización de los Elementos 284.4.6 Otras Opciones 284.4.7 Actualización de la Ventana Principal 28

4.5 Operaciones Básicas 284.6 Operaciones de Archivo [File] 294.7 Definiendo los Nombres de las Entidades [Define] 30


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4.8 Dibujando [Draw] 304.8.1 Dibujando Objetos 314.8.2 Herramientas Snap 324.8.3 Herramientas de Control de Dibujo 32

4.9 Seleccionando [Select] 334.9.1 Selección Grafica 344.9.2 Selección por Característica 35

4.10 Editando [Edit] 354.11 Asignando [Assign] 364.12 Analizando [Analyze] 374.13 Mostrando [Display] 37

4.13.1 Mostrar en Forma de Grafica 384.13.2 Definición del Modelo 384.13.3 Resultados del Análisis 384.13.4 Mostrar en Forma de Tabla 39

4.14 Diseñando [Design] 39

• CAPITULO 5: Referencia de Análisis Básico de SAP2000

5.1 Acerca de la Referencia de Análisis Básico de SAP2000 415.1.1 Tópicos 41

5.2 Sistema Coordenado 425.2.1 Tópicos 425.2.2 Resumen 425.2.3 Sistema Coordenado Global 425.2.4 Direcciones Vertical y Horizontal 435.2.5 Sistema Coordenado Local 43

5.3 Elemento Barra 445.3.1 Tópicos 445.3.2 Resumen 445.3.3 Conectividad en los Nodos 45

5.3.3.1 Compensación en los Nodos (Joint Offsets) 465.3.4 Grados de Libertad 465.3.5 Sistema Coordenado Local 47

5.3.5.1 Eje Longitudinal 1 47

5.3.5.2 Orientación por Defecto 475.3.5.3 Ángulo Coordenado 485.3.6 Propiedades de la Sección 49

5.3.6.1 Sistema Coordenado Local 495.3.6.2 Propiedades del Material 495.3.6.3 Propiedades Geométricas y Rigidez de la Sección 505.3.6.4 Tipo de Forma 505.3.6.5 Cálculo de Propiedades de la Sección Automático 515.3.6.6 Archivo de Base de Datos de Propiedades 52

5.3.7 Puntos de Inserción (Insertion Point) 545.3.8 Compensación en los Extremos (End Offsets) 56

5.3.8.1 Largo Útil 575.3.8.2 Efecto sobre los Resultados de las Fuerzas Internas 575.3.8.3 Efecto sobre la Liberación en los Extremos 58

5.3.9 Liberación en los Extremos (End Releases) 58

5.3.9.1 Inestabilidad en la Liberación en los Extremos 595.3.9.2 Efecto de la Compensación en los Extremos 595.3.10 Masas 605.3.11 Cargas de Peso Propio 605.3.12 Cargas Concentradas 605.3.13 Cargas Distribuidas 61

5.3.13.1 Longitud Cargada 625.3.13.2 Intensidad de Carga 63

5.3.14 Resultados de las Fuerzas Internas 645.3.14.1 Efecto de la Compensación en los Extremos 65


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5.4 Elemento Cáscara 675.4.1 Tópicos 675.4.2 Resumen 675.4.3 Conectividad en los Nodos 685.4.4 Grados de Libertad 705.4.5 Sistema Coordenado Local 71

5.4.5.1 Eje Normal 3 71

5.4.5.2 Orientación por Defecto 715.4.5.3 Ángulo Coordenado 725.4.6 Propiedades de la Sección 73

5.4.6.1 Tipo de Sección 735.4.6.2 Formulación del Espesor 745.4.6.3 Propiedades del Material 745.4.6.4 Espesor 75

5.4.7 Masas 755.4.8 Cargas de Peso Propio 755.4.9 Cargas Uniformes 765.4.10 Resultados de las Fuerzas Internas y Esfuerzos 76

5.5 Nodos y Grados de Libertad 795.5.1 Tópicos 795.5.2 Resumen 795.5.3 Consideraciones de Modelación 80

5.5.4 Sistema Coordenado Local 815.5.5 Grados de Libertad 815.5.5.1 Grados de Libertad Disponibles y No Disponibles 825.5.5.2 Grados de Libertad Restringidos 835.5.5.3 Grados de Libertad Constreñidos 835.5.5.4 Grados de Libertad Activos 835.5.5.5 Grados de Libertad Nulos 84

5.5.6 Restricciones y Reacciones 845.5.7 Resortes 865.5.8 Masas 865.5.9 Fuerzas en los Nodos 895.5.10 Fuerzas de Desplazamiento Básales 89

5.5.10.1 Desplazamientos de las Restricciones 905.5.10.2 Desplazamientos de los Resortes 90

5.6 Constreñimientos de Nodos 91

5.6.1 Tópicos 915.6.2 Resumen 915.6.3 Constreñimientos de Diafragma 92

5.6.3.1 Conectividad en los Nodos 935.6.3.2 Definición del Plano 935.6.3.3 Sistema Coordenado Local 945.6.3.4 Ecuaciones de un Constreñimiento 94

5.7 Análisis Estático 945.7.1 Tópicos 955.7.2 Resumen 955.7.3 Cargas 95

5.7.3.1 Casos de Cargas 965.7.3.2 Cargas de Aceleración 96

5.7.4 Casos de Análisis 975.7.5 Análisis Estático Lineal 97

• CAPITULO 6: Modelo Desarrollado con SAP2000

6.1 Introducción 996.2 Características Generales del Modelo 99

6.2.1 Dimensiones Generales 1016.2.2 Solicitaciones de Cargas 1026.2.3 Secciones a Usar en las Barras 103

6.4 Resumen del Procedimiento de Modelado usando SAP2000 104


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6.5 Desarrollo del Modelo 1066.5.1 Iniciando un Nuevo Modelo y Editando la Grilla 106

6.5.1.1 Iniciando el Modelo 1066.5.1.2 Edición de la Grilla 107

6.5.2 Definiciones del Modelo 1086.5.2.1 Definición de Materiales 108

6.5.2.1.1 Material ACERO 109

6.5.2.2 Definición de las Secciones de las Barras (Frame Sections) 1096.5.2.2.1 Secciones Doble Ángulo 1106.5.2.2.2 Secciones Cajón 1116.5.2.2.3 Secciones Cajas 111

6.5.2.3 Definición de las Listas de Selección de Secciones Automática 112(Auto Select Sections)

6.5.2.3.1 Lista de Selección de Secciones Automática AUTO1 1126.5.2.3.2 Lista de Selección de Secciones Automática AUTO2 1136.5.2.3.3 Lista de Selección de Secciones Automática AUTO3 114

6.5.2.4 Definición de las Secciones de las Áreas (Area Sections) 1146.5.2.4.1 Sección PLANCHA 114

6.5.2.5 Definición de los Casos de Cargas (Load Cases) 1156.5.2.5.1 Casos de Cargas PM, SC, V y N 115

6.5.2.6 Definición de Combinaciones de Cargas por Defecto 1166.5.3 Dibujo y Edición del Modelo 116

6.5.3.1 Dibujando los Nodos 1166.5.3.1.1 Dibujando los Nodos de la Cercha Frontal 1166.5.3.1.2 Dibujando los Nodos de la Cercha Lateral 1186.5.3.1.3 Dibujando los Nodos de la Cercha Posterior 119

6.5.3.2 Dibujando las Barras 1206.5.3.2.1 Dibujando las Barras de la Cercha Frontal 1216.5.3.2.2 Dibujando las Barras de la Cercha Lateral 1226.5.3.2.3 Dibujando las Barras de las Costaneras 123

6.5.3.3 Dibujando las Áreas 1256.5.3.3.1 Dibujando las Áreas de la Techumbre 125

6.5.3.4 Dividiendo las Áreas 1266.5.3.4.1 Dividiendo las Áreas de la Techumbre 126

6.5.3.5 Edición del Modelo 1276.5.3.5.1 Replicación Espejo del Modelo 1276.5.3.5.2 Replicación Lineal del Modelo 128

6.5.4 Asignaciones del Modelo 1286.5.4.1 Asignaciones de Grupos 129

6.5.4.1.1 Asignaciones de Grupos a las Barras GROUP1, GROUP2 y GROUP3 1296.5.4.1.2 Asignaciones de Grupos a las Áreas GROUP4 y GROUP5 131

6.5.4.2 Asignaciones de Secciones 1326.5.4.2.1 Asignación de Secciones a las Barras 1326.5.4.2.2 Asignaciones de Secciones a las Áreas 133

6.5.4.3 Asignaciones de Ejes Locales a las Barras 1346.5.4.4 Asignaciones de Apoyos 1356.5.4.5 Asignaciones de Cargas 135

6.5.4.5.1 Asignación de Sobrecarga SC 1366.5.4.5.2 Asignación de Carga de Nieve N 1366.5.4.5.3 Asignación de Carga de Viento V 137

6.5.5 Configuración y Ejecución del Análisis del Modelo 1396.5.5.1 Configuración del Análisis 1396.5.5.2 Ejecución del Análisis 139

6.5.6 Resultados del Análisis del Modelo 1406.5.6.1 Deformada de la Estructura 1416.5.6.2 Reacciones en los Apoyos de la Estructura 1426.5.6.3 Diagramas de Fuerzas y Momentos en las Barras de la Estructura 143

6.5.7 Diseño de las Barras del Modelo 1456.5.7.1 Configuración del Diseño 1456.5.7.2 Selección de Combinaciones de Carga de Diseño 1466.5.7.3 Ejecución del Diseño 147

6.5.7.3.1 Razones de Demanda-Capacidad de Esfuerzos para las Barras 147


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6.5.7.3.2 Información de Diseño para Barras 1486.5.7.3.3 Rediseño de Secciones 1496.5.7.3.4 Chequeo de Barras de Igual Sección de Análisis (Analysis Section) 150

y Sección de Diseño (Design Section)6.5.7.3.5 Chequeo de Barras que Pasan la Verificación de Razón Demanda 151

Capacidad de Esfuerzos.6.5.7.3.4 Secciones Calculadas por SAP2000 152

6.5.7.3.5 Generación de Tablas de Resultados de Análisis y Diseño del Modelo 154 • CAPITULO 7: Análisis de los Resultados Entregados por SAP2000 para el Caso

Desarrollado

7.1 Análisis de los Resultados Entregados por SAP2000 1567.1.1 Identificación de los Nodos y las Barras 1567.1.2 Deformada de la Estructura (Desplazamientos Nodales)

1587.1.3 Diagrama de Cargas Axiales 1597.1.4 Diagrama de Cargas Cortantes 1607.1.5 Diagrama de Momentos Flexionantes 1617.1.6 Diseño de las Barras para el Marco Central Realizado por SAP2000 162

• CAPITULO 8: Conclusión General 166

• CAPITULO 9: Bibliografía 167

• ANEXOS

Tabla A-01: Desplazamientos Nodales (Table: Joint Displacements) 169Tabla A-02: Fuerzas en los Elementos Barras – Parte1 (Table: Element Forces - Frames, 171Part 1 / 2 )Tabla A-02: Fuerzas en los Elementos Barras – Parte 2 (Table: Element Forces - Frames, 176Part 2 / 2 )

Tabla A-03: Tabla de Resumen de Diseño (AISC-ASD89) (Table: Steel Design - Summary 182Data AISC-ASD89, Part 1 / 2 )Tabla A-03: Tabla de Resumen de Diseño (AISC-ASD89) (Table: Steel Design - Summary 183Data AISC-ASD89, Part 1 / 2


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CAPITULO 1

Temas Generales


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CAPITULO 1: Temas Generales 3

1.1 RESUMEN

Desde hace años ya, la computación se ha integrado a las diferentes disciplinas de la vida.

Gran auge han tenido el desarrollo de numerosas herramientas computacionales en varias ramas

de la ingenierias, en especial las relacionadas al análisis y diseño de estructuras construidas enacero.

En este estudio se presenta la experiencia que se obtuvo al aprender a manejar el

programa de análisis y diseño de estructuras SAP2000 version 9.1.1.

Se establece como meta de este estudio el aprender a manejar SAP2000 para solucionar

problemas basados en estructuras sometidas a cargas estaticas, construidas en acero en el rango

de comportamiento lineal del material.

En este estudio se dan a conocer las diferentes características, funciones y los

fundamentos teóricos necesarios para realizar modelaciones en SAP2000 correctamente. Se

explica detalladamente cada uno de los comandos y los procedimientos tanto para ingresar los

datos requeridos como para obtener los resultados de los análisis realizados por el programa.

Además se ejemplifica el uso del programa mediante el desarrollo completo de un caso, en

el cual se abordan una gran catidad de operaciones y comandos comunes en muchos tipos de

modelos. Se usan varias funciones como la de generación de Grupos, Lista de Seleccion de

Secciones Automaticas, entre otras, que pueden ser usados en como guia en futuras

modelaciones desarrolladas por el lector usando SAP2000.

Se logra mostrar como obtener los resultados del análisis realizado por SAP2000;

obteniendo la deformada de la estructura, diagramas de cargas (axiales y cortantes) y diagramas

de momentos (flexion y torsión), las reacciones que presenta la estructura para algun caso de

garga elegido. Tambien, se presentan los procedimientos para obtener los resultados en diversos

formatos (despliegue en grafico en pantalla, planilla de calculos Excel o en forma de informes

generados pos SAP2000)

Se explota a cabalidad la posibilidad que brinda el programa de llevar acabo diseños bajo

alguna normativa que trae integrada el programa (en este caso se utiliza la norma de Diseño por

Esfuerzos Admisibles AISC-ASD89). Se explica el concepto de Razon de Demanda Capacidad de

Esfuerzos concepto fundamental en la etapa de Diseño y como conocer cuando una seccion dada

a una barra presenta sobreesfuerzo o está sobredimensionada.


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1.2 INTRODUCCIÓN

Durante mís estudios tuve especial atención en los ramos que tratan sobre la Resistencia

de Materiales y el Diseño Estructural en Acero, por lo que este estudio se centra en la aplicacion

de estas disciplinas. En la actualidad el hombre ha desarrollado grandes avances tanto en lacreación de nuevos materiales de construcción, mejoramientos en las normativas de diseño

estructural y desarrollo de poderosas herramientas de ayuda. En esta línea es destacable la

influencia que ha tenido la computación en el apoyo en las labores de asistencia a los diseñadores

de estructurales. Por ejemplo, antes un calculista realizaba sus proyectos en base a sistemas de

ecuaciones de no más de 50 ecuaciones, hoy en día la potente herramienta de apoyo que es la

computación nos ayuda a llevar acabo diseños con grandes sistemas de ecuaciones de mucho

más de 5000 ecuaciones simultáneas, no obstante, hoy esta misma tarea se simplifica bastante

con el uso de las poderosas programas computacionales que hay disponibles. Pese a esto, es

importante destacar que todos los programas computacionales de análisis y diseño de estructuras

solo proporcionan resultados aproximados, que dependen necesariamente de muchos factores que

es preciso que sean incluidos en la modelación del problema, y junto con la experiencia empírica

de diseñador logran obtener una solución mucho mas apegada a la realidad.

El mercado tiene disponible una gran variedad de programas para el cálculo y análisis de

estructuras, algunos de estos son: SAP2000, Robot Millenium, AS Civil, STAAD Pro, ANSYS,

COSMOS/M,. Básicamente, todos los mencionados anteriormente usan el Método Elementos

Finitos para llevar acabo los análisis y obtener soluciones aproximadas.

Dentro de los diseñadores de estructuras chilenos, inclusive en varias universidades es de

gran uso el programa computacional SAP2000 desarrollado por Computers and Structures, Inc.,

que permite conocer el comportamiento de muchos tipos distintos de estructuras; cuando se

someten a solicitaciones de cargas estáticas o dinámicas; y cuando están construidas con

materiales de características lineales o incluso nolineales. Además de proporcionar los resultados

típicos (deformaciones, reacciones en los apoyos, esfuerzos en las barras, etc.) de este tipo de

programas, SAP2000 permite diseñar estructuras en muchos materiales distintos; usando las

normativas de diseño vigentes en la actualidad.

El desafío que me he planteado es conocer y aprender a manejar desde cero el programa

de análisis y diseño de estructuras SAP2000; explicando en este estudio los conceptos básicos

necesarios para llevar a cabo la resolución de un caso de una estructura real construida con

materiales disponibles en nuestro país, y con las normativas vigentes en la actualidad. Las

características que tendrá la modelación de esta estructura son que estará construida con

materiales de comportamiento lineal y estará sometida a cargas estáticas.

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1.3 OBJETIVOS Y ALCANCES DEL PROYECTO

1.3.1 Objetivo General

El objetivo principal de este estudio es aprender a usar SAP2000 versión 9.1.1 como una

herramienta para realizar análisis y diseños para cualquier tipo de estructura construida en acero.

1.3.2 Objetivos Específicos

• Descubrir las capacidades y ventajas que tiene SAP2000 y entender los diferentes

conceptos, funciones y los elementos con que cuenta SAP2000.

• Conocer y aprender a usar SAP2000 como herramienta en la asistencia en el diseño

estructural para la resolución de problemas en 2-D y 3-D.

• Llegar a entender que teorías e hipótesis de cálculo que usa SAP2000 para llevar acabo la

resolución de los problemas.

• Conocer conceptos básicos de las teorías diseño estructural como el Análisis Clásico de

Estructuras y el Análisis Matricial de Estructuras.

• Manejar normativas estructurales nacionales e internacionales con especial énfasis en

código americano de diseño en acero AISC-AISC98.

• Desarrollar una aplicación de diseño de una estructura real usando el software SAP2000.

1.3.3 Alcances del Proyecto

Aunque SAP2000 permite la resolución de muchos problemas de estructuras;

considerando problemas construidos en diferentes materiales de características lineales y

nolineales (acero, concreto, aluminio, acero laminado e frío, entre otros) y permitiendo el análisis

de problemas sometidos a solicitaciones de cargas estáticas y dinámicas.

En todos este estudio solo se aborda la resolución de problemas estructurales sometidos acargas estáticas y construidos en acero de comportamiento lineal.

1.4 METODOLOGÍA Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS


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Inicialmente se comenzó usando la versión 7.1.4 de SAP2000 lanzada en el año 2001, ya

después de adquirir suficiente experiencia se cambío a la versión 9.1.1 lanzada en el año 2004 que

es la usada durante todo este.

El método empleado para realizar este trabajo se basó inicialmente, en conocer y explorar

los diferentes comandos y funciones del programa SAP2000 versión 9.1.1, acompañado del

estudio y traducción de los diferentes manuales en inglés (“SAP2000 Getting Started ” y “SAP2000

Analysis Reference Manual ”), proveídos como ayuda por el fabricante del programa SAP2000.

Para verificar la exactitud en los procedimientos realizados con SAP2000, se modelaron

varios ejemplos con soluciones conocidas extraídos de libros, comparando los resultados

obtenidos.

1.5 ORGANIZACION DEL DOCUMENTO

Este estudio está constituido de 7 capítulos y a continuación se resume brevemente los

tratado en cada uno:

En él “Capitulo 1: Temas Generales”, se comentan los tópicos que permiten conocer los

objetivos, el alcance y de que trata en términos generales este estudio.

En él “Capitulo 2: Acerca de SAP2000 y Referencia de Análisis Básico”, se explica

introductoriamente las características básicas, permitiendo conocer que hace SAP2000, además

se explican los términos necesarios para conocer completamente el concepto de Modelo

Estructural SAP2000 y las técnicas de análisis usadas por SAP2000.

En él “Capitulo 3: Modelo Estructural SAP2000”, se trata mas en profundidad cada uno de

los términos que componen el modelo estructural en SAP2000.

En él “Capitulo 4: Interfase Grafica de Usuario de SAP2000”, se explican la mayoría de los

comandos de la Interfase Grafica de Usuario que permiten realizar la construcción correcta de un

Modelo Estructural SAP2000.

En él “Capitulo 5: Referencia de Análisis Básico” se fundamentan las teorías, los convenios

y técnicas usadas por el programa en el proceso de análisis del modelo.

En él “Capitulo 6: Modelo Desarrollado con SAP2000”, se presenta paso a paso la

explicación de un ejemplo de un caso real desarrollado con SAP2000; se muestra el procedimiento

completo desde un modelo en blanco hasta la obtención de los resultados del análisis y diseño

usando SAP2000.

Finalmente en él “Capitulo 7: Análisis de los Resultados Entregados por SAP2000 y

Conclusiones Finales”, se discuten los resultados del análisis y del diseño del modelo entregados

por SAP2000.


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CAPITULO 2

Acerca de SAP2000 y Referencia de AnálisisBásico


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CAPITULO 2: Acerca de SAP2000 y Referencia de Análisis Básico 8

2.1 ACERCA DE SAP2000

SAP2000 es una herramienta computacional completa y poderosa usada como apoyo en el

diseño de estructuras en acero, concreto, aluminio, y acero laminado en frío, desarrollada por

Computers and Structures, Inc. SAP2000 en su versión 9 lanzada en el año 2004 cuenta con unainterfase grafica potente, amigable, totalmente renovada, y completamente integrada al ambiente

Windows para PC, sin precedentes en las anteriores versiones de SAP.

La creación y modificación de los modelos, ejecución del análisis y chequeo del diseño son

llevados acabo en la misma interfase grafica; la visualización de los resultados, las animaciones en

tiempo real y los diferentes diagramas son fácilmente producibles.

SAP2000, permite diseñar y analizar por elementos finitos estructuras en dos y tres

dimensiones bajo condiciones de cargas estáticas y dinámicas; además puede considerar

contracciones y dilataciones en condiciones de cambios de temperatura; pudiéndose modelar

desde simples problemas en dos dimensiones hasta complejas estructuras tridimensionales no

simétricas.

2.2 CARACTERÍSTICAS Y NIVELES DE SAP2000

La versión 9 de SAP2000 esta disponible en 3 niveles diferentes, todas comparten la

misma interfase grafica de usuario: SAP2000 BASIC, SAP2000 PLUS y SAP2000 ADVANCED.

Todos los niveles comparten sofisticadas capacidades, como lo son: la rápida solución de

ecuaciones, cálculos de esfuerzos y desplazamientos relativos a las fuerzas, elementos barras no

prismáticos, armaduras solo en tensión, tendones post-tensionados, elementos cáscaras de gran

precisión, análisis modal de Eigen y Ritz, múltiples sistemas de coordenadas para geometrías

complejas, varias opciones de restricciones, capacidad de unir enmallados independientes, y la

opción de combinar varios análisis estáticos o dinámicos en una misma ejecución de análisis.

SAP2000 PLUS agrega capacidad ilimitada, capacidad de análisis de puentes bajo cargas

vivas, completo campo de elementos finitos, y opciones de análisis de tiempo-historia. Posibilidad

de incluir efectos de movimientos basales con múltiples excitaciones.

SAP2000 ADVANCED entiende el nivel PLUS al agregar la posibilidad de incluir:

elementos de enlace nolineales del tipo: enganches, aisladores, amortiguadores, y elementos de

plasticidad multi-lineal; juntas de plasticidad multi-lineal para ser usadas en los elementos barras,

comportamientos de cables, geometrías nolineales, y resortes dependientes de la frecuencia. Las

capacidades de análisis incluyen, análisis nolineal estático para efectos de geometrías y

materiales, incluyendo análisis pushover; análisis nolineal de tiempo-historia en superposición

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modal o de integración directa; análisis de pandeo; y análisis en el dominio de frecuencia (del tipo

estado-estable y densidad-espectral-energía).

Todos los niveles citados anteriormente tienen como característica destacada que están

completamente integrados al diseño en acero, concreto, aluminio, y acero laminado en frío, todos

disponibles desde la misma interfase usada para crear y analizar el modelo. El diseño de barras en

acero y aluminio es un proceso iterativo en el cual se busca llegar a la sección de la barra de

tamaño mas optimo. El diseño de barras en concreto incluye él cálculo del acero de refuerzo

necesario. Los miembros pueden ser agrupados para facilitar los propósitos de diseño mediante el

uso de Grupos, y con un solo click del mouse se obtiene información detallada acerca de los

cálculos de diseño. Se han agregado una gran variedad de códigos de diseño internacionales

totalmente actualizados.

Adicionalmente se pueden adquirir módulos add-on, que están completamente integrados

a SAP2000, los módulos add-on disponibles en la actualidad son:

• Diseño de puentes basado en objetos

• Construcción en etapas, que incluye el efecto del tiempo

• Cargas de ondas y ultramar (para el diseño de plantas petroleras)

• Análisis de transferencia de calor

• SASSI 2000 (interacción estructura-suelo)

Todos los datos obtenidos por SAP2000, como son: información del modelo, resultados del

análisis y diseño; pueden ser accedidos usando una estructura de datos tabulados. Los datos

tabulados pueden ser vistos y editados en la interfase del programa; o exportados a un archivo de

base de datos de Microsoft Access, a un archivo de planilla de cálculos de Microsoft Excel; o

simplemente a un archivo de texto plano. Estos mismos datos tabulados pueden ser importados a

SAP2000, permitiendo generar o modificar los modelos fuera del mismo SAP2000. Además

cuenta con la capacidad de exportar e importar desde los principales programas de diseño

disponibles en la actualidad.

El nombre SAP es sinónimo de “estado del arte” (solución de punta) en lo que se refiere a

soluciones analíticas, basadas en poderosos algoritmos, avanzadas técnicas numéricas y

computacionales; desde la introducción de las series SAP, SOLIDSAP y SAP IV desde hace ya 30

años atrás, seguido de la implementación de SAP80 y SAP90 en computadores personales.

SAP2000 agrega una amigable y completa interfase grafica de usuario totalmente

integrada a las grandes capacidades de diseño del programa. Los resultados son un programa de

análisis y diseño, sin igual en eficiencia y productividad que es usado por muchas oficinas de

diseño en el mundo.


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2.3 NORMAS DE DISEÑO ESTRUCTURAL DISPONIBLES EN SAP2000

En la etapa de diseño, SAP2000 permite usar la mayoría de las normas de diseño

estructural internacionales vigentes en la actualidad dependiendo del material en que esta basado

el modelo. Los materiales que incorpora son: acero, concreto, aluminio y acero laminado en frío.

• Normas para diseño en acero:

o ASHTO Steel 04

o AISC-ASD89 y AISC-ASD01

o AISC-LRFD93 y AISC-LRFD99

o API RP2A-LRFD97

o ASCE 10-97

o BS5950 90 y BS5950 2000

o CISC 95

o EUROCODE 3-1993

o Italian UNI 10011

o UBC97-ASD y UBC97-LRFD

• Normas para diseño en concreto:

o ACI 318-99 y ACI 318-02

o BS8110 89 y BS8110 97

o CSA-A23.3-94

o EUROCODE 2-1992

o Indian IS 456-2000

o Italian DM 14-2-92

o KCI-1999

o Mexican RCDF2001

o NZS 3101-95

o UBC 97

• Normas para diseño en aluminio:


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o AA-ASD2000

o AA-LRFD2000

• Normas para diseño en acero laminado en frío:

o AISI-ASD96

o AISI-LRFD96


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CAPITULO 3

El Modelo Estructural SAP2000


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CAPITULO 3: El Modelo Estructural SAP2000 13

3.1 ACERCA DEL MODELO ESTRUCTURAL SAP2000

SAP2000 analiza y diseña una estructura usando un modelo que se define mediante la

interfase grafica de usuario. El modelo consiste principalmente en los siguientes tipos de

componentes:

• Unidades de Medida

• Objetos y Elementos

• Grupos

• Sistema Coordenado y Grilla

• Propiedades

• Casos de Cargas

• Funciones

• Casos de Análisis

• Combinaciones

• Ajustes de Diseño

La interfase grafica de usuario provee de muchas de las características necesarias para

crear un modelo. Se puede empezar con un modelo preliminar mediante la opción de plantillas, y al

usar la característica de optimización de diseños de SAP2000, llegar a un modelo optimizado

iterando.

3.2 UNIDADES DE MEDIDA

SAP2000 trabaja con cuatro unidades básicas: fuerza, longitud, temperatura, y tiempo. El

programa ofrece predefinidos varios grupos de unidades de medida, como son: “kgf, cm, °C”, “N,

mm, °C” y “Kip, in, °F”. El tiempo siempre el programa lo mide en segundos (excepto en problemas

que involucran creep y efectos de envejecimiento en los cuales se mide en días).

Se debe hacer una distinción entre masa y peso. La masa es usada solo para calcular la

inercia dinámica y para cargas ocasionadas por aceleraciones basales. El peso es una fuerza quepuede ser aplicada como una carga normal. Se debe asegurar usar unidades de fuerza (fuerza-

longitud/tiempo2) cuando se especifican valores de peso, y unidades de masa (fuerza-

tiempo2/longitud) cuando se especifican valores de masa.

Cuando un nuevo modelo es iniciado, SAP2000 le pregunta al usuario que grupo de

unidades de medida va a usar. Estas unidades se convierten en las “unidades bases” para el


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modelo. Aunque el ingreso y salida de datos puede ser vistos en cualquiera de los otros grupos de

unidades de medida.

Siempre se usan en mediciones angulares las siguientes unidades de medidas:

• La geometría, como lo es la orientación de los ejes, es siempre medida en grados (°)

• Los desplazamientos rotacionales son siempre medidos en radianes (rad)

• La frecuencia es siempre medida en ciclos/segundos (Hz)

3.3 OBJETOS Y ELEMENTOS

Cada parte física de la estructura se representa por objetos en un modelo SAP2000.

Usando la interfase gráfica de usuario (GUI) se puede dibujar completamente la geometría de laestructura que está representa por objetos, y posteriormente a estos objetos se les asignan las

propiedades y cargas para definir el modelo completamente.

A continuación se listan los tipos de objetos disponibles, en orden de la dimensión

geométrica que se tienen disponibles:

Objetos Punto, son de dos tipos:

• Objetos Nodo (Joint Objects): estos se crean automáticamente en las esquinas o extremos

de todos los otros tipos de objetos listados posteriormente, y ellos se deben agregar

explícitamente en los apoyos del modelo.

• Objetos de Enlace Básales de un Nodo (Grounded (One-Joint) Link Objects): estos se

usan para modelar situaciones especiales de apoyo en las bases o al suelo aplicados a un

nodo, como: aisladores, amortiguadores, resortes multilineales y otros. No son tratados en

este estudio.

Objetos de Líneas, son de dos tipos:

• Objetos Barra/Cable (Frame/Cable Objects): estos se usan para modelar vigas, columnas,

armaduras, cerchas y/o cables entre otros elementos.

• Objetos de Enlace Conectores de dos Nodos (Connecting (Two-Joint) Link Objects): estos

se usan para modelar comportamientos de miembros especiales aplicados a la unión de

dos nodos, como: aisladores, amortiguadores, resortes multilineales y otros. Distintos


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objetos barra unidos por los objetos conectores de enlace tienen largo nulo para efectos de

modelación. No son tratados en este estudio.

Objetos de Áreas, son de un tipo:

• Objetos Área ( Area Objects): estos se usan para modelar muros, pisos y otros miembros

de muros delgados, así como también, sólidos de dos dimensiones son básicamente

objetos de geometría en donde su largo y ancho son mucho mayores que su espesor,

(esfuerzos y deformaciones en el plano y sólidos ejesimétricos). Solo los objetos de

comportamiento cáscara son tratados en este estudio.

Objetos de Sólidos, son de un tipo:

• Objetos Sólido (Solid Objects): estos se usan para modelar cualquier tipo de sólido en tres

dimensiones. No son tratados en este estudio.

Como regla general, la geometría de cada objeto debe corresponder a cada parte física de

la estructura. Esto simplifica en gran parte la visualización del modelo y ayuda en el proceso de

diseño.

Comúnmente en los programas tradicionales de elementos finitos y en las versiones

anteriores de SAP2000, se usa un enmallado que mediante pequeños elementos finitos que

componen el modelo permiten desarrollar el análisis. El modelado basado en objetos elimina engran parte la necesidad de realizar el enmallado. Cuando se ejecuta un análisis en SAP2000,

automáticamente se convierte el modelo basado en objetos en un modelo basado en elementos

que se usa para llevar a cabo el análisis. Este modelo basado en elementos es llamado cuando se

analiza el modelo, y este consiste en los nodos y los elementos finitos tradicionales. Los resultados

del análisis se entregan en función del modelo basado en objetos anterior.

SAP2000 provee opciones para controlar como el enmallado realizado, como el grado de

refinamiento del enmallado, y como manejar la conexión en la intersección entre los diferentes

objetos. También existe la opción de enmallar manualmente el modelo.

3.4 GRUPOS


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Se llama un grupo a una colección de objetos. Estos pueden contener cualquier numero de

objetos de cualquier tipo. El uso de grupos se hace necesario cuando se necesitan manejar

grandes modelos.

• Selección mucho más rápida de objetos para editar y asignar.

• Construcción por etapas con incrementos.

• Definición de secciones de corte a través del modelo.

• Agrupar objetos que comparten un mismo diseño.

• Generar resultados selectivos.

3.5 SISTEMA COORDENADO Y GRILLA

Cada ubicación en el modelo está definida con respecto a un solo Sistema coordenadoglobal. Este sistema coordenado global es tridimensional, mano derecha y rectangular (cartesiano).

Los tres ejes, denotados X, Y y Z, son mutuamente perpendiculares, y cumplen con la regla de la

mano derecha.

SAP2000 siempre considera que la dirección global +Z apunta hacia arriba. Por defecto, la

acción de la gravedad actúa en la dirección –Z apunta hacia abajo.

Se pueden definir sistemas coordenados adicionales para ayudar en la visualización y

desarrollo del modelo. Cada sistema coordenado se define un origen y orientación medida con

respecto al sistema coordenado global.

Para cada sistema coordenado (tanto para el sistema global y los sistemas adicionales), se

puede definir un sistema de grilla tridimensional consistente en un conjunto de líneas de

“construcción” paralelas a los ejes coordenados que forman un “esqueleto cuadriculado” que

ayudan a la ubicación de los objetos en el modelo. Cada grilla puede ser del tipo cartesiano

(rectangular), cilíndrico o general.

3.6 PROPIEDADES

Las propiedades son “asignadas” a cada objeto para determinar el comportamiento

estructural que ese objeto tendrá en el modelo.

Algunas propiedades como lo son las propiedades de material y las de sección, se

denominan entidades y deben ser definidas antes de ser asignadas a los objetos. Por ejemplo,

puede tener las siguientes propiedades:


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• Una propiedad de material llamado ACERO.

• Una propiedad de barra de sección rectangular llamada RECT y una propiedad de barra de

sección circular llamada CIRC, ambas usan el mismo material llamado anteriormente

ACERO.

•

Una propiedad de área de sección llamada BLOQ que también usa el material llamado ACERO.

Si se asigna la propiedad de barra de sección rectangular llamada RECT a algún objeto

barra, cualquier cambio en la definición de la sección RECT o del material ACERO tendrá efecto

automáticamente sobre ese objeto.

Otras propiedades, como lo es la liberación en los extremos para barras o las condiciones

de apoyo en los nodos, son directamente aplicadas a los objetos. Estas propiedades solo pueden

ser modificadas efectuando otra asignación a la misma propiedad del objeto.

3.7 CASOS DE CARGAS

Los casos de cargas representan la acción de las cargas sobre la estructura, como:

fuerzas, presiones, desplazamientos en los apoyos, efectos térmicos, aceleraciones básales, y

otras. Una distribución espacial de las cargas sobre la estructura es llamada un caso de carga.

Normalmente un caso de carga debe definirse separadamente para los diferentes tipos de

cargas, como: cargas muertas, cargas vivas, cargas de viento, cargas de nieve, cargas térmicas, y

otras. Las cargas que se necesitan que varíen independientemente según los propósitos de diseño

o porque como ellas son aplicadas a la estructura, deben ser definidas en casos de carga

diferentes.

Después de definir el nombre de un caso de carga, se debe asignar los valores de las

cargas específicas a los objetos como parte de ese caso de carga. El valor de la carga asignada a

un objeto se le debe especificar el tipo de carga (fuerza, desplazamiento, temperatura), la magnitud

y dirección. Diferentes cargas pueden ser asignadas a diferentes objetos como parte de un solo

caso de carga. Cada objeto puede estar sujeto a múltiples casos de cargas.

Por ejemplo, asumamos que se han definido los siguientes casos de cargas llamados:

VIENTO y NIEVE. Para el caso de carga VIENTO, con diferentes presiones para la cara de

barlovento y de sotavento, el caso de carga VIENTO debe ser asignado a los objetos verticales en

los lados opuestos de la estructura. Para el caso de carga NIEVE, las presiones pueden ser en

dirección hacia abajo asignadas solo a los techos.


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También SAP2000 incluye tres cargas de aceleración que representan las aceleraciones

traslacionales basales unitarias en cada una de las direcciones globales. Las cargas de

aceleración son asignadas automáticamente a todos los objetos cuando estos tienen masa.

Para calcular las respuestas de cierta estructura debido a los casos de cargas, se deben

definir los casos de análisis y ejecutados para especificar como los casos de cargas son aplicados

a la estructura (estáticamente, dinámicamente, etc.) y como la estructura va a ser analizada

(linealmente, nolinealmente, etc.). El mismo caso de carga puede ser aplicado diferentemente en

varios casos de análisis.

3.8 FUNCIONES

Se pueden definir funciones que describen como varía la carga en el tiempo o en un

periodo de tiempo. Las funciones son necesarias solo en los análisis dinámicos y no sonnecesarias en los análisis estáticos. Una función es una serie de pares de datos coordenados

digitalizados. Existen cuatro tipos de funciones disponibles:

• Funciones de Espectro-Respuesta (Response-Spectrum Functions): pseudo espectral

aceleración vs. periodo para ser usada en análisis de espectro-respuesta.

• Funciones de Historia-Tiempo (Time-History Functions): magnitud de la carga vs. tiempo

para ser usada en análisis de historia-tiempo.

• Funciones de Estado-Estable (Steady-State Functions): magnitud de la carga vs.

frecuencia para ser usada en análisis de estado-estable.

• Funciones de Densidad-Espectral-Energía (Power-Spectral-Density Functions): magnitud

de la carga al cuadrado por la frecuencia vs. frecuencia para ser usada en análisis de

densidad-espectral-energía.

Las funciones no son asignadas a los objetos, pero son usadas en la definición de los

casos de análisis.

3.9 CASOS DE ANÁLISIS

Un caso de análisis define como las cargas serán aplicadas a la estructura, y como la

estructura va a responder en el momento de realizar los cálculos. Mas en general, los análisis son

clasificados en lineales o nolineales, dependiendo como responde la estructura a las cargas.


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Los resultados de los análisis lineales pueden ser superpuestos, esto es agregados

conjuntamente después del análisis. Los siguientes tipos de análisis lineales están disponibles:

• Análisis Estático (Static Analysis): es él más común de los tipos de análisis. Las cargas son

aplicadas sin efectos dinámicos (no hay variación de la carga en el tiempo).

• Análisis Modal (Modal Analysis): cálculo de los modos dinámicos de la estructura por

eigenvectores (vectores característicos) o método de los vectores de Ritz. Las cargas no

son realmente aplicadas, a pesar que estas son usadas para generar los vectores de Ritz.

• Análisis de Espectro-Respuesta (Response-Spectrum Analysis): cálculo estadístico de la

respuesta debido a cargas de aceleración. Requiere de funciones espectro-respuesta.

• Análisis de Historia-Tiempo (Time-History Analysis): cargas que varían en el tiempo.

Requiere de funciones de historia-tiempo. La solución puede ser por superposición modal o

por métodos de integración directos.

• Análisis de Pandeo (Buckling Analysis): cálculo de modos de pandeo bajo la aplicación delas cargas.

• Análisis de Cargas Móviles (Moving Load Analysis): cálculo de la magnitud de la respuesta

aguda debido a las cargas en movimiento de vehículos por los carriles en la estructura.

• Análisis de Estado-Estable (Steady State Analysis): cargas que varían armónicamente son

aplicadas en una o mas frecuencias. Requiere de funciones de estado-estable.

• Análisis de Densidad-Espectral-Energía (Power-Spectral-Density Analysis): cargas que

varían armónicamente son aplicadas según cierta especificación probabilística de carga en

el rango de las frecuencias, y la respuesta esperada es determinada. Requiere de

funciones de densidad-espectral-energía.

Los resultados de los análisis nolineales comúnmente no deben ser superpuestos. En lugar

de eso, todas las cargas actuantes conjuntamente en la estructura deben ser combinadas

directamente con los casos de análisis. Los casos de análisis nolineales pueden ser asociados

para representar una secuencia de cargas complejas. Los siguientes tipos de análisis nolineales

están disponibles:

• Análisis Estático Nolineal (Nonlinear Static ): las cargas son aplicadas sin considerar

efectos dinámicos. Pueden ser usadas para análisis pushover y de construcción en etapas.

• Análisis de Construcción en Etapas Nolineal (Nonlinear Staged Construction): las cargas

son aplicadas sin considerar efectos dinámicos, con porciones de la estructura que pueden

ser agregadas o removidas. Los efectos dependientes del tiempo pueden ser incluidos,

como lo son: creep y envejecimiento.


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• Análisis de Historia-Tiempo Nolineal (Nonlinear Time-History Analysis): las cargas son

aplicadas considerando que varían en el tiempo. Requiere de funciones de tiempo-historia.

La solución puede ser por superposición modal o por métodos de integración directos.

Cuando el modelo es analizado, los casos de análisis al ser ejecutados deben ser

seleccionados previamente. Los resultados para algún caso de análisis en particular pueden ser

selectivamente borrados. Los resultados del análisis son una parte del modelo, los que son

llamados cuando se realiza el diseño.

3.10 COMBINACIONES

Una combinación en SAP2000 es llamada como COMBO, es una combinación deresultados de uno o más casos de análisis o de una o más combinaciones. Cuando una

combinación es definida, se aplica a los resultados para todos los objetos en el modelo.

Hay cuatro tipos de combinaciones disponibles:

• Tipo Aditivo ( Additive Type): los resultados de los casos de análisis y de las combinaciones

incluidos son adicionados.

• Tipo Absoluto ( Absolute Type): los valores absolutos de los resultados de los casos de

análisis y de las combinaciones incluidos son adicionados.

• Tipo SRSS (SRSS Type): la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los resultados

de los casos de análisis y de las combinaciones incluidos.

• Tipo Envolvente (Envelope Type): se calculan los valores máximos y mínimos para los

resultados de los casos de análisis y de las combinaciones incluidos.

Excepto para el tipo envolvente, las combinaciones deben usualmente ser aplicadas solo a

los casos de análisis lineales, ya que los resultados nolineales no son generalmente superponibles.

Los diseños están siempre basados en las combinaciones, no directamente en los casos

de análisis. Una combinación con un solo caso de análisis puede ser creada sin problemas. Cada

algoritmo de diseño crea sus combinaciones por defecto. Además, las combinaciones pueden ser

creadas para propósitos de diseño u otros propósitos particulares del usuario.

3.11 AJUSTES DE DISEÑO


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Las características de diseño del programa pueden ser usadas en los objetos barra/cable

cuyas secciones usan como secciones materiales como: acero, concreto, aluminio, o acero

laminado en frío. Varios ajustes pueden hacerse al diseño en cierto modelo.

• Especificar el código de diseño que se usará para cada material: por ejemplo, el AISC-

ASD89 para el acero, el ACI 318-02 para el concreto, el AISC-ASD96 para el acero

laminado en frío y el AISC-ASD2000 para el aluminio.

• Elección de los ajustes de como esos códigos deben ser aplicados al diseño para realizar

los chequeos.

• Combinaciones para las cuales los diseños deben ser chequeados.

• Grupos de objetos que deben compartir el mismo diseño.

• Valores opcionales de “sobrescritura” (overwrite) para los coeficientes y parámetros por

defecto en las formulas del código de diseño.

Para el diseño en acero, aluminio, y acero laminado en frío, el programa puede seleccionar

la sección mas optima desde una lista definida por el usuario. La sección puede ser cambiada

manualmente durante el proceso de diseño. Como resultado de esto cada uno de los objetos

barra/cable puede tener dos diferentes propiedades de sección asociadas con:

• Una “Sección de Análisis” ( Analysis Section) usada en el análisis anterior, y

• Una “Sección de Diseño” (Design Section) resultado del diseño actual.

La sección de análisis debe convertirse en la sección de diseño para el próximo análisis,

siendo un procedimiento de análisis y un proceso de diseño iterativo, que debe continuar hasta que

la sección de diseño es la misma que la sección de análisis. Los resultados de diseño son una

parte del modelo.

3.12 OPCIONES DE DESPLIEGUES Y RESULTADOS

Las definiciones del modelo SAP2000 y los resultados del análisis y diseño pueden ser

mostradas y grabadas de muchas formas distintas, incluyendo:

• Visualización del modelo en dos y tres dimensiones.

• Tablas de valores en formato de texto plano, de planilla de calculo o de base de datos.

• Documentos formateados con tablas de valores en formato de texto enriquecido y HTML.


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• Dibujo de las funciones de los resultados de los análisis.

• Reportes de diseño.

• Exportación a otros programas de diseño.

Existe la opción de grabar bajo algún nombre las: definiciones de visualización, grupos detablas de resultados, formato de documentos y dibujo de las funciones como parte del modelo.

Esto en combinación con el uso de grupos, aumenta significativamente la rapidez en el proceso de

obtención de los resultados durante se desarrolla el modelo.


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CAPITULO 4

La Interfase Grafica de Usuario de SAP2000


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CAPITULO 4: La Interfase Grafica de Usuario de SAP2000 23

4.1 ACERCA DE LA INTERFASE GRAFICA DE USUARIO DE SAP2000

La interfase grafica de usuario (GUI) de SAP2000 es usada para modelar, analizar, diseñar

y mostrar la estructura. Los capítulos siguientes introducen hacia algunos de los conceptos básicos

de la interfase grafica de usuario. Otros conceptos más avanzados y otras características sondescritas en la ayuda en-línea en inglés, desde la misma interfase grafica de usuario.

4.2 PANTALLA DE SAP2000

Después de iniciar el programa, la interfase grafica de usuario de SAP2000 aparece en la

pantalla y se aprecia similar a la de la figura 4-01. En la figura 4-01 aparecen identificadas con

etiquetas varias partes de la interfase que son descritas a continuación.

4.2.1 Ventana General

La figura 4-01 muestra la ventana general de la interfase grafica de usuario. Esta ventana

puede ser movida, cambiada de tamaño, maximizada, minimizada o cerrada usando las

operaciones estándar de Windows. La barra de titulo principal, en la parte alta de la ventana

principal, proporciona el nombre del programa y el nombre del modelo.

FIGURA 4-01: Ventana General de SAP2000.


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4.2.2 Barra de Menús

Los menús en la barra de menú contienen todas las operaciones que se pueden llevar

acabo en SAP2000. Estas operaciones son llamadas comandos de menú o simplemente

comandos. Cada menú corresponde a un tipo básico de operación.

En este estudio, los comandos de menú son indicados como [Menú > Comando], donde

Menú es el nombre del menú y Comando es el ítem que se puede seleccionar desde el Menú. En

algunos casos, se indicarán los comandos de menú como [Menú > Sub-Menú > Comando], cuando

dependan de algún Sub-Menú.

4.2.3 Barras de Herramientas

Las barras de herramientas proveen de acceso rápido a las operaciones mas comúnmenteusadas. Al mantener el cursor sobre alguno de los botones de alguna de las barras de

herramientas, se abrirá una pequeña ventanita con ayuda informando sobre la función del botón.

Varios de los botones de las barras de herramientas corresponden a los comandos de la

barra de menús. Si un comando de menú tiene su correspondiente botón característico, este va a

ser mostrado al desplegarse el menú, como se muestra en la figura 4-02. Esto permite conocer

rápidamente los botones característicos que pueden ser usados para realizar la misma operación

desde los comandos de la barra de menús.

FIGURA 4-02: Los Comandos de la Barra de Menús con sus Correspondientes Botones Característicos.

Se pueden mover las barras de herramientas hacia alguno de los cuatro lados de la

ventana principal, o como ventana flotante al arrastrarla sobre la ventana principal. También se

puede controlar las barras de herramientas que se quieren tener visibles, al clickear el botón

derecho del mouse sobre alguna de las barras de herramientas y seleccionar la barra de

herramientas deseada. Además, se puede crear una barra de herramientas personalizada con los

botones que el usuario desee.


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4.2.4 Ventana Principal

La ventana principal muestra la geometría principal del modelo, y también puede incluir las

propiedades, cargas, resultados del análisis o diseño cuando estas estén en uso. Se puede tener

desde una a cuatro ventanas principales a la vez.

Cada ventana tiene su propia orientación de la vista, tipo de visualización, y operaciones

de visualización. Por ejemplo, un modelo puede ser visualizado sin deformar en una ventana, con

las cargas aplicadas en otra, en su forma deformada producto de las cargas en la tercera y las

razones de esfuerzos de diseño en la cuarta. Alternativamente, se pueden tener cuatro vistas

diferentes de un modelo sin deformar u otro tipo de vista: una vista en planta, dos elevaciones, y

una vista en perspectiva.

Solo una de las ventanas es la “activa” a la vez. Las operaciones de visualización solo

tienen efectos sobre la ventana “activa” actual. Se puede marcar como activa a una ventana

presionando sobre la barra de titulo o en el interior de esa ventana.

4.2.5 Barra de Estado

La barra de estado contiene los siguientes ítem:

• Información del estado acerca de que está realizando el programa actualmente, o él

numero de objetos seleccionados actualmente.

• Las coordenadas de la ubicación del cursor.• Una lista desplegable que muestra o edita las unidades de medida actuales.

• Una lista desplegable que muestra o edita el sistema coordenado actual.

• Los controles de animación cuando se muestra la forma deformada de la estructura.

4.3 USO DEL MOUSE

Los botones izquierdo y derecho del mouse tienen funciones diferentes según sea la

ubicación en la interfase grafica de usuario.

En las zonas de la barra de menú y barras de herramientas, los botones del mouse tienen

las siguientes funciones:


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Botón izquierdo:

• Seleccionar los comandos de la barra de menú y barras de herramientas.

Mover la barra de herramientas al mantenerlo sostenido continuamente.

Botón derecho:

• Personalizar las barras de herramientas.

Clickeando cualquiera de los dos botones del mouse sobre alguna de las ventanas

principales convierte a esta en “activa”. Dentro de la ventana principal, los botones del mouse

tienen las siguientes funciones:

Botón izquierdo, dependiendo si el modo en que se encuentra es “Select Mode” (Modo deSelección) o en “Draw Mode” (Modo de Dibujo):

• Dibujar nuevos objetos.

• Seleccionar objetos existentes.

• Realizar operaciones de visualización como: paneos, zooms, y rotaciones.

Botón derecho:

• Cuando se clickea en un objeto, muestra información acerca del objeto.

• Cuando se clickea en el fondo, muestra un menú de operaciones.

Cuando sé clickea en algún otro lugar (cuadros de dialogo, barras de titulo y barra de

estado) en la interfase, los botones tienen las mismas funciones estándar de Windows.

4.4 OPCIONES DE VISUALIZACIÓN

Se puede elegir entre varias opciones de visualización para la ventana activa que afecta

como aparece la estructura en la ventana. Estas opciones están disponibles en la barra de menús

[View]. Las opciones de visualización son independientes para cada ventana.


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4.4.1 Visualización en 2-D y 3-D

Una visualización en 2-D consiste en un plano paralelo a uno de los planos coordenados X-

Y, X-Z o Y-Z. Solo los objetos en ese plano son visibles. Se puede cambiar la visualización en 2-D

en cualquier momento. Por defecto la visualización en 2-D es accesible en los puntos de la grilla en

el sistema coordenado definido como en uso.

Una visualización en 3-D muestra totalmente el modelo desde una posición que puede ser

escogida. La dirección de la visualización se define por un ángulo en el plano horizontal y un

ángulo sobre en el plano horizontal.

4.4.2 Visualización en Perspectiva

La vista en 3-D puede ser cambiada entre una vista en perspectiva y una en vista deproyección isométrica. La vista en perspectiva es usualmente mejor para la visualización en tercera

dimensión fuera del plano.

Se puede ajustar el ángulo de apertura de la perspectiva tal como define un acercamiento

a la estructura. Un gran ángulo de apertura, más cercano se estará, y más distorsionada la

estructura aparecerá.

4.4.3 Paneo, Zoom y Rotación en 3-D

Se puede realizar un zoom in para visualizar los detalles mas de cerca, o se puede hacer

un zoom out para ver la estructura completa. La operación de zoom in y zoom out se lleva acabo

en pequeños incrementos predefinidos. Se puede también realizar un zoom in en una parte de la

estructura dibujando una ventana con el mouse.

Él paneo permite mover dinámicamente la estructura alrededor de la ventana principal al

mantener presionado el botón del mouse y mover.

Al usar el comando de rotación 3D la estructura rota dinámicamente al mantener

presionado el botón izquierdo del mouse mientras se arrastra por la ventana.

4.4.4 Limites

Se puede ajustar limites superiores e inferiores para las coordenadas X, Y y Z que

restringirán la porción de la estructura que será visible en la ventana principal.


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4.4.5 Opciones de Visualización de los Elementos

Se pueden ajustar varias opciones que afectarán el cómo aparecerán los objetos y que

características serán mostradas, como lo son: la etiqueta (label), los ejes locales (local axes) y

algunas otras propiedades. Estas opciones tienen efecto solo cuando se muestra la estructura sin

deformar.

Los objetos se pueden mostrar como áreas llenas (fill objects), solo los bordes (show

extruded boxes) o como imágenes sombreadas en 3D (extrude view). También, los objetos pueden

ser coloreados según el tipo de propiedades de sección, del material o de los grupos.

Una importante opción es que se pueden visualizar los objetos como encogidos o

acortados (shrink objects), lo que permite ver claramente la conectividad entre los elementos que

existen en el modelo.

4.4.6 Otras Opciones

Se puede optar por ocultar las líneas de grilla y los ejes globales. También, se puede

grabar los parámetros de visualización bajo un nombre a elección, y cargarla en cualquier

momento en la ventana principal.

4.4.7 Actualización de la Ventana Principal

Después de ejecutar alguna operación, la ventana principal puede que necesite que se

redibujen los objetos. Normalmente esto debiera ocurrir automáticamente, aunque un comando de

menú puede ser usado para desarrollar esta característica cuando se trabaja con modelos muy

largos y complejos. Para ejecutar esta característica, use el comando [View > Refresh Window]

para actualizar la ventana principal activa.

4.5 OPERACIONES BÁSICAS

Es necesario entender los tipos básicos de operaciones que se pueden realizar en

SAP2000. El programa responde distinto a las acciones del mouse en la ventana principal

dependiendo bajo que operación se está realizando.

A continuación, se presentan resumidas las operaciones básicas que se pueden realizar en

SAP2000. Los detalles más específicos de como se llevan a cabo estas operaciones básicas son


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abordados mas adelante, en el desarrollo completo de un modelo, y en la ayuda en-línea que está

en la misma interfase grafica de usuario.

4.6 OPERACIONES DE ARCHIVO [File]

Las operaciones de archivo son usadas para empezar un nuevo modelo, para traer un

modelo existente que puede se visto o modificado, para grabar el modelo en que se está

trabajando, y para producir los resultados obtenidos por SAP2000. Se accede a estos comandos

mediante la barra de menús [File].

Un nuevo modelo se puede comenzar desde cero o desde un modelo predefinido usando

una de las plantillas suministradas por el programa.

Los modelos pueden ser grabados en el formato estándar de archivo de base de datos

SAP2000 (extensión *.SBD). También, se pueden traer modelos creados por otras versiones másantiguas de SAP2000, como los archivos SAP90 o los archivos de texto de SAP2000.

Alternativamente, un modelo y sus resultados pueden ser exportados, enteramente o en

parte, a un archivo de texto plano, a un archivo de planilla de cálculos o a un archivo de base de

datos usando el formato tabular de datos de SAP2000. También, se pueden importar usando el

mismo formato tabular de datos de SAP2000, tanto los archivos de datos en formato de texto

plano, planilla de cálculos o base de datos, que han sido previamente exportados desde la

interfase grafica de usuario, o creados externamente de alguna otra forma.

La geometría de los modelos puede ser exportada o importada desde AutoCAD u otros

programas que usen el formato de archivo *.DFX o *.IGES. Similares capacidades estándisponibles para el programa CAD FrameWorks Plus. SAP2000 permite la exportación e

importación desde programas de detallamiento en acero que usen el formato de archivo CIS/2 o

Steel Detailing Neutral.

La descripción del modelo y los resultados del análisis y diseño pueden ser imprimidas en

tablas simples o en reportes a medida que incluyen gráficos, textos u otras características de

formato. La ventana principal activa puede ser impresa gráficamente o grabada en formato de

archivo de Mapa de Bits (*.BMP) o en Metarchivo Mejorado de Windows (*.EMF). Archivos de

video que muestren como se deforma la estructura también pueden ser creados en formato (*.AVI).

Se pueden realizar otras operaciones de archivo incluyendo la definición de la información

del proyecto para un cierto modelo en particular; mantenimiento una detallada anotación de las

actividades que se realizan en el proyecto (log).


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4.7 DEFINIENDO LOS NOMBRES DE LAS ENTIDADES [Define]

Los comandos de definición son usados para crear nombres propios de las entidades que

no son parte de la geometría del modelo. Estas entidades son:

• Propiedades de los objetos

• Propiedades de los materiales

• Propiedades de barra/cable, área, sólidos, y enlaces

• Propiedades de las juntas

• Sistemas de coordenadas y grillas

• Restricciones de nodos

• Grupos de objetos

• Temas relacionados con las cargas

• Nodos patrones para cargas de presión y temperatura

• Casos de cargas

• Masas

• Cargas de puentes (vehículos y carriles)

• Funciones de historia-tiempo y de espectro-respuesta

• Temas de análisis y respuesta

• Casos de análisis

•

Combinaciones• Desplazamientos generalizados

• Secciones de corte

Definiendo estas entidades pueden ser usadas mediante la barra de menú [Define] y no es

requerida una selección de los objetos previa.

Las propiedades de los objetos, los grupos y las cargas pueden ser asignadas a los objetos

seleccionados. Muchas de estas entidades pueden ser definidas durante las operaciones de

asignación mediante la barra de menú [Assign].

4.8 DIBUJANDO [Draw]

Los comandos de dibujo son usados preliminarmente para agregar nuevos objetos al

modelo o modificarlos. Entre los objetos que pueden ser dibujados se incluyen: puntos (nodos y


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enlaces basales), líneas (barras, cables y enlaces conectores), y áreas (cáscaras, planos y

asolids). Los objetos sólidos no se dibujan, pero estos son creados por extrusión.

Los nodos son creados automáticamente en los extremos de las líneas y objetos de

enlace; y en las esquinas de los objetos áreas y sólidos. Adicionalmente se pueden agregar nodos

explícitamente. Los objetos duplicados en la misma ubicación son eliminados por el programa,

exceptuando los objetos de enlace duplicados que son permitidos como opción.

Para dibujar, se facilita el "Draw Mode" (Modo de Dibujo), seleccionando uno de los

comandos de dibujo desde la barra de menú [Draw]. Mientras se dibuja una figura cualquiera, esta

es mostrada en la ventana principal. La figura dibujada cuenta con controles que facilitan el dibujo

y opciones de propiedades que pueden ser asignadas durante se lleva acabo el dibujo.

El "Draw Mode" (Modo de Dibujo) y el “Select Mode” (Modo de Selección) son mutuamente

excluyentes. Para retornar al “Select Mode”, se debe usar el comando [Draw > Set Select Mode], o

ejecutar alguna operación de selección. Mientras se llevan a cabo operaciones de dibujo el botón

izquierdo del mouse puede ser usado para realizar operaciones de zoom, paneo, o rotación,posteriormente el programa retornará a “Select Mode”.

4.8.1 Dibujando Objetos

El botón izquierdo del mouse es usado para realizar operaciones de dibujo. Dependiendo

de la operación de dibujo a realizar, el botón izquierdo del mouse puede ser usado con un click,

doble click, o clic y arrastrar (mantener apretado el botón izquierdo mientras se mueve el mouse):

• Dibujar Nodo Especial (Draw Special Joint): clickear una vez para dibujar un nodo.

• Dibujar Barra/Cable (Draw Frame/Cable): clickear una vez en el extremo inicial, y clickear

en los otros extremos para hacer una serie de barra/cable, para terminar hacer doble click.

• Dibujar Barra/Cable Rápida (Quick Draw Frame/Cable): clickear una vez en alguno de los

segmentos de grilla para dibujar un objeto.

• Dibujar Refuerzo Rápido (Quick Draw Braces): en una vista en 2D, clickear en un espacio

de la grilla para dibujar refuerzos barra/cable en diagonal.

• Dibujar Viga Secundaria Rápida (Quick Draw Secondary Beams): en una vista en planta en

2D, clickear en un espacio de la grilla para dibujar un conjunto de vigas secundarias.

• Dibujar Área Cuadrangular (Draw Quad Area): clickear en las cuatro esquinas para dibujar

una figura cuadrillateral, o doble clic en las tres esquinas para dibujar un triangulo.

• Dibujar Área Rectangular (Draw Rectangular Area): en una vista en 2D, en las dos

esquinas opuestas para dibujar el rectángulo.


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• Dibujar Área Rápida (Quick Draw Area): clickear en un espacio de la grilla para dibujar un

objeto área.

• Dibujar Nodo 1 de Enlace (Draw 1 Joint Link): clickear una vez para dibujar un nodo de

enlace que se conecta en la base.

•

Dibujar Nodo 2 de Enlace (Draw 2 Joint Link): clickear una vez en el extremo inicial, yclickear en los otros extremos para hacer una serie de conectores de enlace, para terminar

hacer doble click.

En la vista en 3D, el movimiento del cursor está limitado por limites conocidos, como lo

son: las delimitaciones dadas por la grilla. En la vista en 2D, el movimiento del cursor es permitido

dentro del plano.

4.8.2 Herramientas Snap

Las herramientas Snap acercan lo más posible e indican al cursor alguna posición según

cierta opción definida por el usuario. Las herramientas Snap son la forma más exacta y rápida de

dibujar y editar los objetos. Varias opciones de herramientas Snap pueden ser iniciadas al mismo

tiempo. Estas opciones son y pueden ser accedidas desde la barra de menus [Draw > Snap to >

...]:

• Ir a los objetos puntos y las intersecciones de las líneas de la grilla (Point and Grid

Intersections)• Ir a los extremos o esquinas y a los puntos medios de los objetos (Ends and Midpoints)

• Ir a las intersecciones de los objetos (Intersections)

• Ir a la proyección perpendicular de un objeto línea, o a la proyección perpendicular en el

borde de un objeto área o sólido (Perpendicular Projections)

• Ir a los objetos líneas o a los bordes de los objetos área o sólidos (Lines and Edges)

• Grilla fina, invisible, tridimensional y uniformemente espaciada definida por el usuario (Fine

Grid)

4.8.3 Herramientas de Control de Dibujo

En la vista 2D, las herramientas de control de dibujo proveen la capacidad de forzar la

ubicación de un punto a lo largo de líneas especificas que pasan a través del ultimo punto

dibujado. Los controles de dibujo son:


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• Constante H: la línea es dibujada paralela al eje que aparece horizontal en la vista 2D

• Constante V: la línea es dibujada paralela al eje que aparece vertical en la vista 2D

• Constante A: la línea es dibujada en un ángulo constante al eje que aparece vertical en la

vista 2D• Constante L: la línea es dibujada en una longitud constante medida en la vista 2D

• Constante S: la línea es dibujada en un ángulo y en una longitud constante medida en la

vista 2D

• Constante D: la línea es dibujada en una longitud constante a lo largo de los ejes que

aparecen horizontal y vertical en la vista 2D

La elección de los controles de dibujo se realiza mediante la ventana flotante que se

despliega con las propiedades del objeto mientras se realiza el dibujo, o directamente accediendo

mediante el teclado (H, V, A, L, S y D). Al presionar la tecla espacio en el teclado se cancelan loscontroles de dibujo.

Las opciones de las herramientas Snap y las herramientas de control de dibujo pueden ser

usadas en conjunto sin ningún problema.

4.9 SELECCIONANDO [Select]

Los comandos de selección son usados para identificar los objetos que en la próxima

operación se les aplicará alguna acción.

SAP2000 usa el concepto de seleccionar primeramente los objetos a los cuales se es

llevará acabo la operación, para luego ejecutar la acción sobre ellos. Las operaciones que

necesitan una selección anticipada son: Editar, Asignar, Diseñar, y Mostrar.

Para seleccionar, se debe estar en Modo de Selección (Select Mode) usando el comando

[Draw > Set Select Mode], o al elegir alguno de los comandos de la barra de menús [Select]. El

Modo de Dibujo (Draw Mode) y el Modo de Selección (Select Mode) son mutualmente excluyentes.

Algunas de las operaciones, excepto dibujar pueden ser realizadas cuando se está en Modo de

Selección.

Los objetos pueden ser seleccionados gráficamente o por alguna característica. La

selección de objetos es acumulativa, esto es, cada operación de selección agrega objetos a los

objetos seleccionados previamente, cada deselección quita objetos a los objetos seleccionados

previamente.

Los objetos seleccionados son vistos en la ventana principal mediante líneas punteadas.

La cantidad de objetos seleccionados de cada tipo es mostrada en la barra de estado.


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Hay tres importantes comandos de selección accesibles desde la barra de menús o desde

la barra de herramientas:

• [Select > Select > All] este comando selecciona todos los objetos del modelo,

independientemente de los que se muestren en la ventana principal.

• [Select > Get Previus Selection] este comando selecciona los mismos objetos que se

habían seleccionados en la ultima operación de selección.

• [Select > Clear Selection] este comando deselecciona todos los objetos del modelo,

independientemente de los que se muestren en la ventana principal.

Otras operaciones de selección (y deselección) se describen a continuación.

4.9.1 Selección Gráfica

Los objetos pueden ser seleccionados gráficamente usando el botón izquierdo de mouse

en la ventana principal. Varios tipos de selecciones gráficas están disponibles:

• Selección por cursor: clickeando sobre un objeto no seleccionado para seleccionarlo, o

clickeando sobre un objeto seleccionado para deseleccionarlo.

• Selección de encerrados en ventana: dibuje una ventana con el mouse desde la izquierda

hacia la derecha para seleccionar todos los objetos que quedan completamente dentro de

ella.• Selección de interceptados en ventana: dibuje una ventana con el mouse desde la derecha

hacia la izquierda para seleccionar todos los objetos que quedan completa o parcialmente

dentro de ella.

• Selección por línea de intercepción [Select > Select > Intersecting Line]: dibuje una línea

para seleccionar todos los objetos que son interceptados por dicha línea.

• Selección por caja 3D [Select > Select > 3D Box]: clickeando en dos puntos en la vista en

3D para seleccionar todos los objetos encerrados dentro de la caja cuya diagonal está

definida por los dos puntos y cuyos lados son paralelos a los ejes X, Y y Z.

Las tres primeras opciones están disponibles por defecto y están indicadas en el cursor en

uso. Las dos ultimas opciones requieren el uso de la barra de menús [Select] o de la barra de

herramientas. Todas estas opciones son indicadas por cursores característicos. Después de una

sola selección, el cursor retorna al cursor por defecto de Modo de Selección.


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Solo los objetos mostrados en determinada ventana pueden ser seleccionados

gráficamente. Por ejemplo, asuma un modelo que incluye objetos puntos y líneas ocultados, pero

solo los objetos áreas son mostrados en una ventana en particular. Si una selección es hecha por

el dibujo de una ventana (selección de encerrados en ventana) sobre la estructura completa, solo

los objetos áreas son va a ser seleccionados, aunque los objetos puntos y líneas estén dentro de la

ventana de selección.

4.9.2 Selección por Característica

Desde la barra de menús [Select], se pueden seleccionar o deseleccionar objetos según

alguna característica, como lo son:

•

Todos los objetos en un plano en particular.• Todos los objetos que tienen un cierto tipo de sección o propiedad.

• Todos los objetos que pertenezcan al mismo grupo.

• Todos los objetos que están conectados a la misma restricción.

• Todos los objetos que tienen la especificada la misma etiqueta.

Estos métodos de selección operan independientemente de la ventana en uso, y afectan a

todos los objetos que tienen determinada característica aún si ellos no son mostrados.

El uso de grupos es particularmente útil cuando se necesitan realizar selecciones de

objetos complicadas. Si un grupo de objetos es probablemente seleccionado en mas de una vez,es recomendable definir un grupo bajo cierto nombre definido por el usuario.

4.10 EDITANDO [Edit]

Los comandos de edición son usados para cambiar el modelo. Muchas operaciones de

edición funcionan con uno o más objetos seleccionados previamente. Las operaciones de edición

se obtienen mediante la barra de menús [Edit], e incluyen:

• Cortar y copiar la geometría de los objetos seleccionados al portapapeles de Windows. La

información de la geometría en el portapapeles puede ser accedida por otros programas

como los de planillas de cálculos.


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• Pegar la geometría de los objetos seleccionados desde el portapapeles de Windows al

modelo. La información de la geometría puede ser editada en un programa de planillas de

cálculos.

• Borrar los objetos seleccionados.

•

Replicar los objetos seleccionados en arreglos lineales (linear) o de espejo (mirror).• Mover los objetos seleccionados a una nueva ubicación.

• Extrudir los objetos seleccionados para crear objetos dimensiónales aumentados.

• Extrudir puntos en líneas.

• Extrudir líneas en áreas.

• Extrudir áreas en sólidos. Esta es la única forma de crear gráficamente objetos sólidos.

• Enmallar (dividir) los objetos seleccionados en objetos del mismo tipo pero más pequeños.

• Conectar o desconectar los objetos seleccionados a un nodo en común.

• Agregar un modelo desde una plantilla.

• Editar el modelo en formato de datos tabulares.

• Cambiar el nombre de las etiquetas de los objetos y de las entidades.

Las operaciones de pegar y agregar objetos al modelo desde una plantilla no funciona si se

seleccionan solo algunos de los objetos. La edición de tablas y cambios de nombres de las

etiquetas pueden ser realizadas para una selección o para el modelo entero. Todas las otras

operaciones requieren que esté hecha la selección de los objetos primeramente.

4.11 ASIGNANDO [Assign]

Las propiedades y cargas son asignadas a uno o más objetos seleccionados. Las

operaciones de asignación se obtienen mediante la barra de menús [Assign], e incluyen:

• Asignar propiedades a objetos nodo, incluyendo apoyos, restricciones, resortes, masas, y

sistemas coordenados locales.

• Asignar propiedades a objetos barra/cable, incluyendo propiedades de sección, liberación

en los extremos, sistemas coordenados locales, compensación en los extremos, puntos deinserción, patrones de preesfuerzos, propiedades de cables, propiedades de nolinealidad,

parámetros de enmallado automático, y más.

• Asignar propiedades a objetos área, incluyendo propiedades de sección, sistemas

coordenados locales, masas resortes de área, parámetros de enmallado automático, y

más.


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• Asignar propiedades a objetos sólido, incluyendo propiedades de sección, sistemas

coordenados locales, resortes de superficie, parámetros de enmallado automático, y mas.

• Asignar propiedades y sistemas coordenados locales a objetos de enlace.

• Asignar varios tipos de cargas a los diferentes tipos de objetos.

•

Asignar valores patrones a los nodos para ser usados en definiciones de cargas de presióny temperatura.

• Asignar nombres a grupos a objetos.

• Copiar las asignaciones desde un objeto seleccionado, y en una operación separada,

pegarlos a esas asignaciones sobre uno o más objetos seleccionados del mismo tipo.

4.12 ANALIZANDO [Analyze]

Después de que se ha creado completamente el modelo estructural usando las

operaciones anteriores, se puede realizar el análisis del modelo para determinar: los

desplazamientos, los esfuerzos y las reacciones, debido a las cargas aplicadas en los casos de

análisis.

Antes de correr el análisis se debe ajustar las opciones de análisis desde la barra de

menús [Analyze]. Estas opciones son:

• Ajustar los grados de libertad disponibles para el análisis.

• Ajustar como la definición del modelo y los resultados de análisis van a ser

automáticamente grabados en formato tabular SAP2000 para un archivo de base de datos

de Access.

Para correr un análisis, se requiere el uso del comando [Analyze > Run Analysis] desde la

barra de menús y seleccionar los casos que se van a analizar.

Antes de correr un análisis, el modelo debe ser guardado. Durante el análisis, se despliega

una ventana flotante que muestra mensajes referentes a los detalles del análisis. Solo, cuando el

análisis está completo, se pueden revisar los mensajes del análisis mostrados en la ventana

flotante. Los mensajes producidos en la ventana flotante pueden ser guardados en un archivo de

extensión *.LOG, los que pueden ser vistos posteriormente usando el comando [File > Show

Input/Output Text Files] desde la barra de menús.

No se pueden llevarse a cabo otras operaciones en SAP2000 mientras se realiza el

análisis del modelo y la ventana flotante está presente en la pantalla. No obstante, pueden

ejecutarse otros programas de Windows sin ningún problema.


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4.13 MOSTRANDO [Display]

Los comandos de mostrar son usados para ver la definición del modelo y los resultados del

análisis. Se pueden mostrar los resultados en forma grafica o tabular. Todas las formas en que se

puede mostrar se eligen desde la barra de menús [Display].

4.13.1 Mostrar en Forma de Gráfica

Se pueden elegir diferentes formas en las que se muestra en forma grafica el modelo para

cada una de las ventanas principales. Cada ventana puede tener su propia orientación de

visualización y las opciones de como se muestran.

4.13.2 Definición del Modelo

Se puede ver la geometría del modelo sin deformar usando el comando [Display > Show

Undeformed Shape] desde la barra de menús. Se pueden ver solo los objetos y asignaciones que

se necesiten usando el comando [View > Set Display Options] desde la barra de menús. Todas las

otras asignaciones pueden ser vistas usando los comandos [Display > Show Loads Assigns] y

[Display > Show Misc Assigns] la barra de menús.Cuando se visualiza la geometría del modelo sin deformar, con o sin las asignaciones, un

click en el botón derecho del mouse en alguno de los objetos proporciona información detallada

sobre geometría, conectividad, asignaciones, y cargas.

4.13.3 Resultados del Análisis

Los resultados del análisis pueden ser visualizados gráficamente para alguno de los casos

que han sido ejecutados.

• Modelo sin deformar.

• Reacciones y fuerzas en resortes para los nodos.

• Diagramas de fuerzas y de momentos para barras, cables, y enlaces.


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• Dibujo de los esfuerzos resultantes de fuerzas y momentos en los contornos para

cáscaras.

• Dibujo de los esfuerzos en los contornos para cáscaras, planos, asolids, y sólidos.

• Líneas de influencia para desplazamientos, reacciones, fuerzas en resortes y fuerzas y

momentos en barra/cable.• Diagramas de trabajos virtuales para todos los tipos de objetos.

Además, la visualización del estado deformado de la estructura puede ser animado,

usando los controles ubicados en la barra de estado. La animación de la deformación de la

estructura ayuda a clarificar el comportamiento que tendrá la estructura cuando es sometida a las

cargas aplicadas.

Los detalles de los resultados visualizados pueden ser obtenidos al clickear en un objeto

con el botón derecho del mouse.

4.13.4 Mostrar en Forma de Tabla

Se pueden usar los comandos de la barra de menus [Display > Show Tables] para ver la

definición del modelo, los resultados del análisis y los resultados del diseño como datos tabulados

en la pantalla. Se pueden escoger las tablas que desean ser vistas. Si se han seleccionado

algunos objetos, solo para esos objetos serán visualizados los resultados en las tablas. De otro

modo los resultados son producidos para el modelo entero.

Se disponen de opciones avanzadas para controlar el formato de las tablas, y crear filtrospara mostrar solo los datos que cumplen cierto criterio. Un ejemplo de esto es que solo se

muestren las razones de esfuerzos que son mayores a 0,9.

Los datos tabulados pueden ser exportados e impresos, usando lo

Ejemplo de Uso de SAP 2000

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