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EJEMPLOS PARA EL PROGRAMA SMART-BARS POR ABAK CALCULADORAS

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EJEMPLOS PARA EL PROGRAMA SMART-BARS PARA CALCULADORAS TEXAS INSTRUMENTS VOYAGE 200 Y TI-89 TITANIUM

Para acceder al programa debes cargar el menú de mecánica, química y utilidades, desde la pantalla

HOME presiona la tecla diamante y la tecla 4, se escoge la opción “ESTATICA RESISTENCIA

ESTRUCTURAS” y la sub-opción “”VIGAS CERCHAS PORTICOS ESTRUCTURAS”

NOTA: También se puede acceder al programa Smart-Bars en el menú de Ing Civil (Diamante y la

tecla 6) en el submenú de Estructuras

Con esto se ejecutara el programa Smart-Bars y después se presiona ENTER para ingresar a la pantalla

de ingreso de datos

MUCHO CUIDADO: Por favor debe tener en cuenta la dirección del sistema de coordenadas,

en estos ejemplos el sistema de coordenadas esta hacia abajo, cuando lo desee modificar lo puede

realizar en opciones. Si graba una estructura con el sistema de coordenadas en una dirección (por

ejemplo hacia arriba) y lo abre teniendo el programa configurado en coordenadas en otra (por ejemplo

hacia abajo) la estructura que aparecerá en pantalla no será correcta.


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Smart-Bars - Example 1 - Intoduction

Description

Simple beam on two supports with one node load in vertical direction in the middle.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 3

Materials 1

Sections 1

Elements 2

Supports 2

Node loads 1

System input

Nodes

Number X-coordinate [m] Z-coordinate [m]

1 0 0

2 5 0

3 10 0


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En este ejemplo son solo 3 nudos, al terminar de ingresar los datos del 3 nudo se da ENTER

para que se ingresen esos datos, el pedirá los datos del 4º nudo, no se colocan datos y se

presiona la tecla ESC, en la pantalla aparecerán los nudos que se ingresaron y su numeración.

Materials

Number E-modulus [kN/m²] Spec. weight [kN/m³] Coeff. therm. [m/K]

1 210000000 78.5 0.000012

Para este ejemplo la viga es de un solo material, en este caso acero, se aconseja definir para

cualquier ejercicio un tipo de material.

Después de ingresar el dato del material (1) se da ENTER para que el programa tome esos

datos, el cargara de nuevo para un segundo material (con los mismos datos del anterior), como

en este ejemplo solo tenemos un solo tipo de material le damos al programa ESC


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Sections

Number Material number Area [m²] Iy [m^4] Height [m]

1 1 0.0149 0.0002517 0.3

Para este ejemplo solo será de un solo tipo de sección o sea las características para el material

que creamos anteriormente (material # 1), se ingresan los datos y presiona ENTER, el cargara

para una segunda sección, como no tenemos mas secciones se presiona ESC

Elements

Number Node A Node B Type Section number Hinge A Hinge B

1 1 2 Beam 1 None None


Para este ejemplo tenemos dos elementos, los elementos los identificas por que van de nodo a

nodo, y se les define que tipo de sección es (anteriormente creamos las secciones y las

identificamos con un número, para este ejemplo es solo un tipo de sección identificada con el #

1), cuando se ingrese los datos del segundo elemento pedirá los datos de un tercer elemento,

como este ejemplo no tiene solo presionamos ESC y en la pantalla se dibujara los elementos.


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Supports

Number Node number X-direction Z-direction Y-rotation Spring number

1 1 Fixed Fixed Free None

2 3 Free Fixed Free None

Los soportes (apoyos) se ingresan teniendo mucho cuidado que el número del nodo sea el

correcto, se le indica si ese apoyo tiene libertad o no de movimiento en X, en Z y en Y (rotación

en Y), cuando un apoyo esta empotrado la dirección en X, la dirección en Z, y la rotación en Y

se deben colocar en fijo (las tres)


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El programa siempre pasara a otra ventana donde preguntara rotación apoyo, para este ejemplo

que no tiene se le da ESC para empezar a ingresar los datos del segundo apoyo.

Presionamos ESC y pedirá datos para un tercer apoyo,

como no tenemos un tercer apoyo presionamos ESC, aparecerá en pantalla los apoyos con su

respectiva convención.


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Node loads

Number Node number Fx [kN] Fz [kN] My [kNm]

1 2 0 10 0

En este ejemplo tenemos una carga puntual, o sea un nodo con carga, cuando es carga distribuida

donde empieza la carga va un nodo y donde termina la carga distribuida va el otro nodo.

Luego de ingresar los datos del nodo con carga, el programa pedirá los datos para un segundo nodo,

como no tenemos para este ejemplo se le da ESC, en la pantalla aparecerá la carga puntual.

Para realizar los cálculos de la estructura se da en la opción “Calcular”


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Al terminar muestra una nueva pantalla donde esta la estructura dibujada con todos sus elementos y las

opciones para ver los resultados

En el menú Grafico (F2) puede ver en la estructura los diagramas de cortante, momento, deformación

etc.

En el menú Tabular (F3) mostrara tablas con información de las fuerzas internas, deformaciones,

valores en los apoyos etc.


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Para ir a la pantalla de ingreso de datos presiona “Entrada” en ella puede editarlos si es necesario

Para salir del programa DEBE UTILIZAR EL COMANDO “Salir” para que el

programa no se bloquee.


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Smart-Bars - Example 2 - Hinges

Description

Structure with shear and moment hinges and node loads.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 5

Materials 1

Sections 1

Hings 2

Elements 4

Supports 3

Node loads 2

System input

Nodes


1 0 0

2 2 0

3 4 0

4 6 0

5 4 3

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0149 0.0002517 0.3

Hinges

Number Spring number X-direction Z-direction Y-rotation

1 None Fixed Free Fixed

2 None Fixed Fixed Free


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Elements


1 1 2 Beam 1 None 1



4 3 5 Beam 1 2 None

Supports


1 1 Fixed Fixed Fixed None



Node loads


1 2 0 15 0

2 3 0 10 0


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Smart-Bars - Example 3 - Element loads

Description

Structure with moment hinges and global and local element loads.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 4

Materials 1

Sections 1

Hings 2

Elements 3

Supports 2

Element loads 2

System input

Nodes


1 0 5

2 0 0

3 5 0

4 7 5

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0149 0.0002517 0.3

Hinges




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Elements



2 2 3 Beam 1 1 1


Supports




Element loads

Number Element number Value A [kN/m] Value B [kN/m] Type

1 2 5 10 Global z

2 3 2 2 Local z


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Smart-Bars - Example 4 - Sections

Description

Structure with three different sections and node loads.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 6

Materials 1

Sections 3

Elements 5

Supports 2

Node loads 2

System input

Nodes


1 0 0

2 3 3

3 3 5

4 7 3

5 10 0

6 7 5

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0043 0.000015 0.14

2 1 0.0270 0.00171 0.6

3 1 0.0149 0.000252 0.3


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Elements







Supports




Node loads


1 2 10 50 0

2 4 -10 50 0


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Smart-Bars - Example 5 - Beam & truss

Description

Mixed structure with beam and truss elements.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 7

Materials 2

Sections 2

Elements 10

Supports 2

Node loads 3

System input

Nodes


1 0 0

2 0 3

3 0 6

4 4 0

5 8 0

6 4 2.5

7 8 2

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

2 10000000 6.0 0.000005

Sections


1 1 0.0149 0.000252 0.3

2 2 0.045 0.000338 0.3


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Elements




3 1 4 Truss 2 None None








Supports




Node loads


1 1 5 10 0

2 4 0 10 0

3 5 0 10 0


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Smart-Bars - Example 6 - Temperature

Description

Structure with temperature load cases.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 4

Materials 1

Sections 1

Hings 2

Elements 3

Supports 3

Temperatures 2

System input

Nodes


1 0 0

2 0 -2

3 3.5 -2

4 3.5 0

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0149 0.000252 0.3

Hinges




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Elements


1 1 2 Beam 1 1 1



Supports



2 3 Fixed Free Free None


Temperatures

Number Element number Temp. increase [K] Temp. gradient [K]

1 1 5 0

2 3 0 -30


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Smart-Bars - Example 7 - Forced displacement

Description

Structure with a forced displacement.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 3

Materials 1

Sections 1

Elements 2

Supports 3

Displacementes 1

System input

Nodes


1 0 0

2 5 0

3 10 0

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0149 0.000252 0.3

Elements





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Supports





Displacementes

Number Support number X [m] Z [m] Phi_y [rad]

1 2 0 0.05 0


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Smart-Bars - Example 8 - Springs

Description

Structure with springs at a hinge and a support.

Screenshots

Structure

Axial

forces

Lateral

forces

Moments

Deformations


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System data

Type Quantity

Nodes 3

Materials 1

Sections 1

Springs 2

Hinges 1

Elements 2

Supports 2

Node loads 2

System input

Nodes


1 0 0

2 5 0

3 5 3

Materials


1 210000000 78.5 0.000012

Sections


1 1 0.0149 0.000252 0.3


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Take care! If you input a spring, the freedom of the hinge or support has to be free! (marked with yellow

and green)

Springs

Number X [kN/m] Z [kN/m] Phi_y [kNm/rad]

1 0 0 100000

2 0 1000 0

Hinges


1 1 Fixed Fixed Free

Elements


1 1 2 Beam 1 None 1


Supports


1 1 Fixed Free Free 2


Node loads


1 2 0 250 0

1 1 0 250 0

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