Guía de Sap-2000

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FUND MENTO TEORICO

1.1 INTRODUCCION.

ESTRUCTURA.

Consiste en una serie de partes conectadas con el fin de soportar una

o varias cargas. Ejemplo de ellas son los techos o cubiertas, los edificios, lospuentes, las torres, los tanques y las presas. El proceso de crear cualquierade estas estructuras requiere plantacin, anlisis, diseo y construccin.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

Algunos de los elementos ms comunes de que constan las estructurasson los siguientes.

Tirantes. Los miembros estructurales sometidos a una fuerza detensinse denominan tirantes puntales de arriostramiento. Debido a

la naturaleza de esta carga, estos miembros son esbeltos y paraformarlos se eligen perfiles redondos, rectangulares (varillas y barras),ngulos, canales, etc., mostrados en la figura.

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Vigas. Las vigas son usualmente miembros horizontales rectosusados principalmente para soportar cargas verticales, vase la figurasiguiente. A menudo se las clasifican segn la manera en que estnapoyadas. Cuando la seccin transversal de la viga varia con sulongitud, sta se denomina ahusada o acartelada. Las vigasgeneralmente son diseadas para resistir momentos flectores; sinembargo, si son cortas y soportan grandes cargas, la fuerza cortanteinterna puede resultar muy grande y ser la que determine el diseo.

Columnas. Son miembros que generalmente son verticales yresisten cargas axiales de compresin. En ocasiones, las columnasestn sometidas a carga axial y a momento de flexin, a estosmiembros se los denomina columnas flexocomprimidas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.

A la combinacin de los elementos estructurales y los materiales queestn hechos se le llama sistema estructural. De acuerdo al grado decomplejidad de su anlisis, podemos citar los siguientes tipos.

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ARMADURA.-Es aquella estructura compuesta de miembros esbeltos unidosentre s en sus puntos extremos. Son usadas cuando se requiere que el clarode una estructura sea grande y su altura no es un criterio importante de

diseo. Las armaduras planas se componen de miembros situados en elmismo plano y se usan a menudo para puentes y techos, mientras que lasarmaduras espaciales tienen miembros en tres dimensiones y son

apropiados para gruas y torres.

Las figuras siguientes muestran algunos de los tipos de armadurasexistentes, tanto para techos como para puentes.

CABLES.- Otras formas de estructuras que se usan para salvar grandesdistancias son el cable y el arco. Los cables suelen ser flexibles y soportansus cargas en tensin. Sin embargo, a diferencia de los tirantes, la cargaexterna no se aplica a lo largo del eje del cable y, en consecuencia, el cableadopta una forma acorde con la carga aplicada. Los cables son usadosgeneralmente para soportar puentes y techos. Cuando se usan para estosfines, el cable tiene una ventaja sobre la viga y la armadura, especialmente

en claros mayores a 150ft.

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MARCOS.-Los marcos se usan a menudo en edificios y se componen de

vigas y columnas que estn articuladas o bien son rgidas en sus conexiones,vase la figura. Al igual que las armaduras, los marcos pueden serbidimensionales y tridimensionales.

1.2 EL ENTORNO DE SAP 2000.

Sap 2000 es un Software de anlisis esttico y dinmico de modelosestructurales a travs del mtodo de elementos finitos. Para tal efecto haceuso de herramientas que permiten generar los modelos estructurales oimportarlos desde cualquier paquete que genere graficas bajo un

determinado tipo de archivo. El anlisis lo realiza bajo una determinadanorma de diseo elegida y los resultados obtenidos son de acuerdo a lla.

1.3 DESCRIPCION DE ICONOS.

Men Despegable: Contiene la lista de todas las ordenes de SAP 2000.

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Barra de Herramientas Estndar: Contiene, generalmente, lasherramientas estndar de Microsoft Office.

Visor de Coordenadas: Muestra las coordenadas de posicin actual delcursor.

Global: Muestra el sistema de coordenadas utilizado por el modeloestructural.

Cuadro de unidades: Selecciona las unidades de trabajo de cualquiersistema de unidades existentes.

1.4 PERSONALIZACION DE BARRA DE HERRAMIENTAS.

Usted puede generar sus propias barras de herramientas de trabajo(toolbars) ya sea para generar modelos estructurales, definir sus propiedadeso asignarlas como tambin tener un a barra propia para ver los resultadosdel anlisis.

A continuacin detallamos la secuencia de personalizacin de barra deherramientas.

1) Sobre el men desplegable barra de herramientas, con elmouse haga un clic derecho. Del cuadro saliente elija customize(personalizar).

2)

2) La ventana saliente muestra todas las barras de herramientasexistentes, y para agregar una nueva seleccione new (nuevo) enintroduzca el nombre de la barra de herramientas y aceptar.

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3) Al aceptar, automticamente se generara la barra deherramientas que aparecer sobre la pantalla. Trabajando con lamisma caja de dialogo. Ingresamos al men commands.Con ayuda

del mouse arrastramos las herramientas a utilizar hacia la barrade herramientas generada.

1.5 PROYECTO I DEMOSTRACIN

Esta demostracin estar a cargo del instructor buscando que el

participante, identifique de una manera practica, los procesos que seemplean para generar un modelo estructural, y de esta manera familiarizarsecon los iconos y trminos utilizados.

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EL BOR CIN DE MODE LOS

ESTRUCTUR LES

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2.1 INTRODUCCION.

La generacin de modelos estructurales involucra el manejo de varioscomandos de SAP 2000, que sern descritos en este capitulo a travs deejemplos prcticos.

Existen 3 maneras de generar un modelo estructural las cuales son:

Dibujando sobre rejillas de dibujo (grid lines) previamente definidas

en cantidad y dimensiones.

Aprovechando los modelos estructurales estndares (templates)existentes dentro el programa.

Importando el dibujo desde cualquier programa computacionalgraficador bajo un determinado tipo de archivo. Ejm. Desde Autocad

bajo el tipo de archivo DXF.

NOTA.- Para un mejor entendimiento sobre la utilizacin de los comandos deSAP, vamos a realizar ejemplos de aplicacin.

EJEMPLO 1.- Generar el modelo estructural usando rejillas de dibujo (GridLines). La dimensiones estn en mm.

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2.2

SELECCIN DE UNIDADES DE TRABAJO

1) Sobre la pantalla del entorno SAP., con ayuda del mousedespliegue el cajetn de unidades de trabajo que SAP 2000 ofrece.La misma que es mostrada en la figura.

2.3

GENERACION DE REJILLAS DE TRABAJO

Para generar el modelo estructural del ejemplo mostrado, siga lasecuencia de pasos indicados a continuacin.

1) Del men File, elija el comando nuevo modelo (New Model) ysobre el cuadro desplegado elija la opcin lneas de rejilla (GridLines).

2) Del cajetn desplegado, que por defecto aparecer lascoordenadas del sistema coordenado cartesiano, introduzca lossiguientes valores y acepte:a) New of Grid Lines:Define a la cantidad de nmero de lneas de

rejillas que son necesarias utilizar para realizar el dibujo, bajolas tres coordenadas.

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b) Grid Spacing.-Define la distancia que existir entre todas laslneas de rejillas definidas.

3) La distancia entre rejillas en la direccin Z no son iguales, paramodificarlas bastara hacer con el mouse un doble clic sobrecualquiera de las esquinas de las rejillas generadas.

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4) El cuadro desplegado muestra las distancia definidas entrelneas de rejilla con respecto al sistema coordenado global (Lasdistancias entre rejillas son definidas desde el origen del sistema

coordenado global). Usted puede modificar todos los valoresexistentes e incluso aumentar disminuir. Tambin podr definirla posicin del sistema coordenado global.

5) Introduzca los nuevos valores, active la casilla (Glue to GridLines) y acepte.

6)Tratndose de un modelo en 2D, bastara trabajar con una solaventana y elegir al plano ZX como plano de trabajo.

7) Al generarse las rejillas de trabajo se activaron los comandosdel entorno SAP. Ubique la barra de herramientas dibujar (Draw).

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8) De la barra de herramientas dibujar (Draw), elija el comandodibujar elemento (Draw Frame) y comience a generar elmodelo del ejemplo. Para generar un elemento con este comando,con el mouse haga un clic sobre el inicio del elemento a dibujarsobre las rejillas generadas, y nuevamente haga un clic sobre el

final del elemento. Para liberarse del comando pulse la tecla Esc.

9) Usted tambin puede generar un elemento de forma rpida sihace uso del comando dibujo rpido de elementos (QuickDraw Frame) . Bastara hacer un clic con el mouse sobre la grillapara generar el elemento.

10) El comando dibujo rpido de brazos (Quick Draw Brace)se utiliza para realizar elementos marcos diagonales. Para suutilizacin bastara realizar sobre el interior de un rectngulo,conformado por las rejillas, un clic con el mouse.

EJEMPLO 2.- Generar el modelo estructural Haciendo uso de uno de losmodelos estndares de Sap. La dimensiones estn en mm.

Para generar el modelo estructural del ejemplo mostrado, siga lasecuencia de pasos indicados a continuacin.

1) Seleccione las unidades de trabajo (Kg,mm. oC)

2) Ingrese al men (File), elija el comando nuevo modelo (NewModel) y sobre el cuadro desplegado elija la opcin estructurasen 2 dimensiones (2D Trusses) y aparecer la siguiente ventana.

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3) Despliegue el cajetn tipos de estructuras en 2 dimensiones (2DTruss Type) y elija Pratt Truss.

4)Todos los parmetros que definen en dimensin al modeloaparecer sobre su pantalla.

5) Para ver la ubicacin de dichos parmetros sobre el modeloingrese a definicin de parmetros (Parametric Definition).

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6) Vista los parmetros que define la estructura acepte para cerrarla ventana.

7) En la ventana de dialogo que aparece introduzca los siguientesvalores:

L1: 3000 N1: 3

L2: 3000 N2: 3

H1: 0 H2: 1092

h3: 0

8) El modelo que se generara, con los modelos estndares de SAP.,tendr a su sistema coordenado global en el centro del mismo.

Es necesario llevar al modelo en un 1er cuadrante como loindica el modelo del ejemplo; Para ello:

9) Ingrese al icono localizacin de origen (Locate Origen). Dentrodel cajetn que aparecer introduzca los valores siguientes yacepte.

X = 3000 Y = 0 Z = 0

10) Desactive la casilla de restricciones (Restraint) y aceptepara cerrar la ventana.

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11) Sobre la pantalla de SAP., aparecer el modelo estructuralgenerado con su sistema coordenado global en el centro.

12) Despliegue el cajetn de sistemas coordenados ubicado enla parte inferior derecha del entorno SAP y elija el nuevo sistema

coordenado denominado GLOBAL.

13) Ahora el modelo estructural aparecer en el 1erCuadrantecomo se ilustraba el ejemplo.

NOTA: Usted puede generar su propio modelo estructural bajo estas dosformas mostradas en los ejemplos ilustrados, ya sea en 2 3 dimensiones.

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DEFINICIN DE PROPIEDADES

Bajo el modelo estructural generado:

3.1 INTRODUCCION.-En este capitulo usted va a poder definir todas las propiedades que

sern parte del modelo estructural generado. Estas son:

a) Material

b) Secciones

c) Casos de cargas

d) Combinaciones de carga

3.2

DEFINICION DE MATERIAL.

Donde se elige el material o materiales que tendrn cada elemento denuestro modelo estructural generado.

Por defecto el programa ya contiene varios tipos de materiales y ustedpuede elegir una de ellas.

1) Del men Defineelija la opcin materiales (materials).

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2) Sobre el cuadro desplegado seleccione la opcin acero (steel).Usted tiene la opcin de introducir un nuevo tipo de aceroingresando en adicionar nuevo material (Add New Material) aceptar las propiedades del acero que por defecto Sapofrece.

3) Si usted desea modificar algunas de las propiedades delacero, ingrese a (Modify/Show Material).

4) Sobre el cuadro desplegado usted puede modificar las

propiedades del acero como ser:

Densidad (Mass per unit Volume)

Peso Especfico (Weightper unit Volume)

Modulo de Elasticidad (Modulus of Elasticity)

Relacin de Poison (Poissons Ratio)

Coeficiente de Expansin Trmica (Coeff of Termal

Expansion)

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Esfuerzo de Fluencia (Yield Stress)

Esfuerzo de Tensin Ultima (Tensile Stress)

5) Una vez realizado los cambios acepte dos veces para cerrar lacaja de dialogo.

3.3

DEFINICION DE SECCIONES.

Usted elegir la seccin o secciones que tendrn cada elemento denuestro modelo estructural generado.

Por defecto el programa asigna un tipo de seccin.

1) Del men Defineelija la opcin secciones de elementos (FrameSections).

2) Sobre el cuadro de dialogo desplegado: Usted tiene dos opcionespara elegir

El de elegir secciones perfiles Normalizados.

El de elegir un tipo de seccin y colocarle sus dimensionesrespectivas.

Elegiremos la segunda opcin, para ello:

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3) Despliegue el cajetn de adicionar seccin (Add /Wide Flange).La misma mostrara todos los perfiles de trabajo que ofrece elprograma.

4) Por ejemplo, elijamos un perfil del tipo C canal (Channel)

5) Elegido la seccin, ingrese a la opcin adicionar nuevaspropiedades (Add New Property).

6)Sobre el cajetn desplegado, usted podr: colocar un nombre a laseccin, elegir el material definido y colocar las dimensiones alperfil. Por ejemplo, para el modelo estructural generadodefinamos una seccin de C de dimensiones 80x40x3x3 mm.

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7) Si desea conocer la propiedades de la seccin calculadas por elprograma con las dimensiones y material introducido, ingrese apropiedades de la seccin (Section Properties).

8) Para llegar al entorno Sap, acepte tres veces la opcin Ok.

9) Usted podr definir todos los perfiles diferentes que seannecesarios para asignarlos a su modelo estructural.

3.4

DEFINICION DE CARGAS

Usted, en esta parte del capitulo, definir todos los tipos cargas que

actuaran sobre el modelo estructural generado.

Por defecto el programa define y asigna la carga del peso propio de todoselemento que conforman el modelo estructural.

1) Ingrese al men Define y elija la opcin casos de cargas (LoadCases)

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2) Sobre el cuadro de dialogo, despliegue el cajetn tipo (Type),donde se encuentran todos los tipos de cargas que puede definirpara posteriormente asignarlas a su modelo estructural. Entrelos tips mas importantes, tenemos:

Dead: Muerta

Live: Viva

Quake: Sismo

Wind: Viento

Snow: Nieve

3) El peso propio del modelo estructural, es considerado como unacarga del tipo muerta, por defecto el programa ya lo define yasigna al modelo con solo introducir el valor de la unidad en elcajetn del factor multiplicador de peso propio (Self Weightmultiplier). Para todos los dems casos de carga dicho factorvaldr cero.

4) Para definir un nuevo tipo de carga elija del cajetn (Type) la

carga, por ejemplo del tipo viva (Live).

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5) Posteriormente con el mouse ingrese a la casilla nombre de la

carga (Load Name) y escriba el nombre que llevara la carga. Porejemplo mvil.

6) Cambie el valor del factor multiplicador de peso propio (SelfWeight multiplier) por cero.

7) Para aceptar la definicin haga un clic con el mouse en adicionarnueva carga (Add New Load).

8) Usted podr definir varios tipos de carga para su modelo

siguiendo los procedimientos 4) al 7).

9) Para cerrar la caja de dialogo con el mouse haga un clic en Ok.

3.5

COMBINACIONES DE CARGAS

Con los tipos de cargas definidos anteriormente y bajo la norma dediseo a utilizar, usted puede definir una o varias combinaciones de carga.

Por ejemplo: La norma de diseo AISC ASD89 indica: Si se definieroncargas del tipo:

Carga Muerta: Dead Load (DL)

Carga Viva: Dead Live (LL)

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Carga de Viento: Wind Load(WL)

Usted puede generar las siguientes combinaciones de carga:

COMB1: DL

COMB2: DL + LL

COMB1: DL + WL

COMB1: DL + LL + WL

COMB1: LL + WL

Estas combinaciones de carga las define automticamente el programa,en caso de que usted no lo haga.

1) Del men define, elija la opcin Combinaciones (Combinations).

2) Sobre el cajetn desplegado, ingrese a adicionar nueva

combinacin (Add New Comb......)

3) Introduzca el nombre de la combinacin (Cobination Name) acepte el que se encuentra por defecto.

4) Despliegue el cajetn caso de carga (Case Name). La mismamostrara todos los tipos de carga definidas anteriormente.

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5) Seleccione la carga que conformara la combinacin.

6)El factor de incremento de carga (Scale Factor) para nuestrocaso valdr la unidad, debido a que se eligi la norma de diseode la AISC ASD89. Si se empleara otra norma de diseo deseguro dichos factores cambiaran.

7) Una vez elegida la carga y colocado el factor, haga clic enadicionar (Add).

8) Repita los procedimientos 5) al 7) hasta llegar a conformar la

combinacin de carga.

9)Para cerrar la caja de dialogo con el mouse haga clic en Okdosveces y llegara al entorno Sap.

10) Usted puede definir una varias combinaciones de carga.

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ASIGNACIN DE PROPIEDADES


4.1

INTRODUCCION.-

Es en esta parte, donde usted va asignar todas las propiedades quefueron definidas en el capitulo anterior.

4.2

ASIGNACION DE RESTRICCIONES EN NODOS

1) Seleccione el los nodos a los cuales asignara las restricciones.

2) Ingrese al men asignar (Assign) y elija la opcin nodo (joint),luego la opcin restricciones (Constraint).

3) Una vez elegido el tipo de restriccin, haga un clic en la opcin okpara aceptar la asignacin y volver al entorno Sap.

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4.3

ASIGNACIN DE MATERIALCuando usted defini el perfil de la seccin en el capitulo anterior,

implcitamente asigno el material al perfil. Ahora cuando usted asigne elperfil asignara tambin el material.

4.4

ASIGNACION DE SECCIONES

1) Seleccione el miembro o los miembros del modelo estructural,haciendo uso del comando (Intersecting Line) .

2) Otra opcin de seleccin, consiste en: Si desea seleccionar unelemento del modelo, con ayuda del mouse bastara picar sobre elelemento que se desea seleccionar.

3) Ingrese al men asignar (Assign) y elija la opcin(Frame/Cable/Tendn), luego la opcin secciones (FrameSection).

4) Sobre el cajetn desplegado elija la seccin que asignara, queanteriormente defini.

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5) Una vez elegida la seccin, haga un clic en la opcin ok paraaceptar la asignacin y volver al entorno Sap.

6) Si usted desea apreciar la disposicin de los perfiles sobre elmodelo, ingrese al men ver (View) y elija la opcin mostrarconjunto de opciones (Set Display Options).

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7) Del cajetn desplegado, active la casilla (Extrude View) y aceptepara confirmar la asignacin y volver al entorno Sap.

8) Para cambiar la posicin de el los perfiles del modelo (rotacin dela seccin), primeramente deben ser seleccionados.

9) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin(Frame/Cable/Tendn), luego la opcin ejes locales (Local Axis).

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10) Sobre el cajetn desplegado, introduzca el valor de 900.

11) Haga un clic en la opcin okpara aceptar la asignacin y volveral entorno Sap., y usted podr apreciar la nueva disposicin de losperfiles.

12) Siga los pasos 8) al 11), para terminar de cambiar la posicin detodos los perfiles restantes del modelo.

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4.5

ASIGNACIN DE CARGAS.

Los Tipos de cargas que defini en el capitulo anterior, ahora las podr

asignar ya sea en los nodos sobre los elementos del modelo estructural.

Recuerde que el peso propio del modelo estructural fue asignado almismo cuando defini la carga del tipo muerta y al introducir el valor de launidad en el cajetn del factor multiplicador de peso propio (Self Weightmultiplier).

ASIGNACION DE CARGAS EN NODOS

1) Seleccione el los nodos a los cuales asignara la cargarespectiva.

2) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin carga ennodos (Joint Load), luego la opcin Fuerzas (Forces).

3) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso

de cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas las cargasdefinidas.

4) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo viento (Wind).

5) Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos el lasdirecciones del sistema coordenado global o sistema coordenadolocal.

6) Introduzca el los valores de carga en las direcciones requeridas.Por ejemplo Fxx = 35 Kgf.

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7) Haga un clic en la opcin okpara aceptar la asignacin y volveral entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicada almodelo.

8) Siga los pasos 1) al 7), si desea asignar las cargas restantes almodelo del tipo viento.

ASIGNACION DE CARGAS EN MIEMBROS

1) Seleccione el los miembros a los cuales asignara la cargarespectiva.

2) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin(Frame/Cable/Tendn Loads).

3) Del nuevo cuadro desplegado usted tiene la opcin de elegir paraasignar cargas sobre elementos del tipo:

Gravedad (Gravity)

Puntual (point)

Distribuida (Distributed)

Temperatura (Temperature)

1.- ASIGNACIN DE CARGAS PUNTUALES

4) Seleccione la carga del tipo puntual.

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5) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre de casode cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas las cargasdefinidas.

6) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo mvil (Live).

7)Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos el lasdirecciones de la gravedad, el sistema coordenado global ysistema coordenado local.

8) Para la asignacin de la carga puntual sobre el elemento existedos opciones:

a) Relative Distance from End-I: Si usted elige estaopcin, la distancia del elemento donde actuara lacarga deber ser introducida en tanto por ciento.

b) Absolute Distance from End-I: Cuando utiliceesta opcin la distancia del elemento dondeactuara la carga deber ser introducida en sumagnitud real, de acuerdo al sistema de unidadeselegido.

Por ejemplo, hagamos uso de la opcin b), donde la carga acta a de la longitud del elemento (Si L=1064.2 entonces 3/4L=798.15

mm)

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9) Sobre el cajetn desplegado active la Absolute Distance fromEnd-I.

10) Con la carga seleccionada mvil (Live).

11) Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos el las

direcciones mencionadas en el punto 3). Elija la opcin delsistema coordenado global y la direccin de la gravedad.

12) Introduzca el los valores de carga en las distanciasrequeridas. Por ejemplo

13) Haga un clic en la opcin okpara aceptar la asignacin yvolver al entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicadaal modelo.

14) Siga los pasos 9) al 14), si desea asignar cargas restantesal modelo del tipo mvil.

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ASIGNACIN DE CARGAS DISTRIBUIDAS

15) Seleccione la carga del tipo distribuida (Distributed).

16) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre decaso de cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas lascargas definidas.

17) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo nieve (Snow).

18) Seleccione la opcin de asignar fuerzas momentos en lasdirecciones requeridas.

19) Introduzca el valor de carga de 0.05 Kgf/mmen el cajetncarga uniforme (Uniform Load).

20) Haga un clic en la opcin okpara aceptar la asignacin yvolver al entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicadaal modelo.

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21) Usted, tambin, puede asignar cargas distribuidas del tipotriangular y trapezoidal, haciendo uso de cajetn cargas

trapezoidales (Trapezoidal Loads)

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ANLISIS Y DISEO


5.1 INTRODUCCION

Despus de asignar todas las propiedades definidas en el captulos

anteriores, vamos a realizar el anlisis del modelo.

5.2

ELECCION DE LA NORMA DE DISEO.

1) Ingrese al men opciones (options) y elija la opcin preferencias(Preferences) y seleccione diseo en acero de elementos (SteelFrame Design)

2) Del cajetn desplegado:

3) Ingrese al cajetn de norma de diseo (Design Code),desplegndolo.

4) Elija la norma de diseo AISC ASD-89.

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5) Haga un clic en la opcin okpara aceptar y volver al entorno Sap.

5.3

SELECCIN DE GRADOS DE LIBERTAD (D.O.F.)

Cuando se carga cualquier modelo estructural, puntos especficos deella, llamados nodos, sufrirn desplazamientos. A esos desplazamientos sedenominan Grados de Libertadde la estructura.

1) Ingrese al men analizar (Ana1yze) y seleccione la opcinconjunto de opciones de anlisis (Set Anyisis Options).

2) Del cajetn desplegado: Seleccione los grados de libertad quecorresponden al modelo estructural del ejemplo seguido durantetodo el manual. Para ello active y desactive las casilla de laopcin disponibles DOF: (Available Deegred of freedomDOFs).

3) Otra forma de eleccin rpida es haciendo uso de la opcin(Fast DOFs). Esto si se conoce el tipo de estructura y los gradosde libertad que gobierna la misma.

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5.4

ANLISIS

1) Ingrese al men analizar (Ana1yze) y seleccione la opcin iniciaranlisis (RunAnyisis).

2) Del cajetn desplegado, seleccione el nombre de caso de carga

modal (Modal) y haga un clic en la opcin correr sin el caso decarga (Run/Do Not Run Case).

3) Para iniciar el anlisis haga un clic en la opcin correr ahora (RunNow).

4)Terminado el anlisis haga un clic sobre la opcin ok paraterminar el anlisis y volver al entorno Sap.

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INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Bajo el modelo estructural analizado:

6.1

INTRODUCCION

Despus del anlisis, usted va a poder apreciar las deformadas delmodelo estructural generado por las cargas y la combinacin de cargadefinida. Como tambin los diagramas de esfuerzos internos y la verificacinde diseo del modelo.

6.2

DEFORMACIONES DEL MODELO ESTRUCTURAL

Terminado el anlisis sobre el entorno Sap. aparece el modelo estructuraldeformado por la carga de peso propio.

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrarforma deformada (Show Deformed Shape).

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2) Del cuadro mostrado, despliegue el cajetn de Nombre casos decargas (Case/Combo Name) y elija la carga o combinacin decarga para ver su respectiva deformada.

3) Por ejemplo: Elija la combinacin de carga comb1.

4) Haga un clic sobre la opcin okpara volver al entorno Sap y verla deformada respectiva.

5) Si realiza, con el mouse, un acercamiento a cualquier nodo,automticamente aparecer los valores de las deformadas en esepunto.

6) De igual manera si usted, con el mouse, hace un clic derechoaparecer un cuadro con los valores de la deformada para esenodo.

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7) Para apreciar la deformada del modelo en movimiento, bastarainiciar la animacin (Start Animation), ubicada en la parte deabajo del entorno Sap.

8) Repita los pasos 1) al 6) para ver las deformaciones respectivasde las cargas definidas y asignadas al modelo.

6.3

REACCIONES

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrar

fuerzas/esfuerzos (Show Forces/Stresses), luego la opcin nodo(Joint).

2) Del cuadro desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso decarga o combinacin (Case/Combo Name), la cual mostrara atodas las cargas definidas.

3) Seleccione la carga, para la cual desea ver las reacciones en losapoyos. Por ejemplo Combinacin (Comb1).

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4) Haga un clic en la opcin okpara aceptar y volver al entorno Sap. yver los valores de las reacciones.

5) Repita los pasos 1) al 4) para ver las reacciones respectivas de lascargas definidas y asignadas al modelo.

6.4

DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLECTORES FUERZAS CORTANTES YAXIALES.

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrarfuerzas/esfuerzos (Show Forces/Stresses), luego la opcinelementos/cables... (frames/Cables..).

2) Del cuadro desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso decarga o combinacin (Case/Combo Name), la cual mostrara atodas las cargas definidas. Elija la combinacin de carga (Comb1)

3) Elija el tipo de diagrama de reaccin interna que desea ver. Por

ejemplo el diagrama de momento flector en la direccin 2.

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4) Haga un clic en la opcin okpara aceptar y volver al entorno Sap. y

ver el diagrama.

5) Para ver los valores del diagrama, bastara hacer un clic derecho,con el mouse, sobre el elemento. Por ejemplo, seleccione al

elemento izquierdo superior.

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6) El cuadro desplegado muestra un resumen de diagramas deesfuerzos internos del elemento, bajo la direccin elegida.

7) Haga un clic en la opcin Done para aceptar y volver al entornoSap.

8) Repita los pasos 1) al 6) para ver los diagramas respectivas deacuerdo al tipo de carga y direccin elegida.

6.5

VERIFICACION DE DISEO DEL MODELO (BARRA DE COLORES)Los resultados de diseo de los elementos del modelo estructural son

representados mediante colores, los mismos que son parte de una barra decolores. Vase la figura.

La barra de colores simplemente representa rangos de relaciones de

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esfuerzos normales producidos por la aplicacin de una o varias cargas(Combinaciones).

1) Ingrese al men diseo (Design) y elija la opcin diseo deelementos de acero (Steel Frame Design), luego la opcin seleccinde combinaciones (Select Design Combos....).

2) Del cuadro desplegado: Por defecto aparecer, sobre el cajetn, en lacasilla de diseo de combinaciones (Design Combos....) lascombinaciones de carga que por defecto el programa introduce.

3) Seleccione las combinaciones, que por defecto aparecen, ytrasldelas a la casilla de lista de combinaciones (List ofCombos...) pulsando la opcin remover (Remove).

4) De la casilla de la lista de combinaciones (List of Combos...),seleccione la combinacin de carga definida en el capitulo III eintrodzcala a la casilla de diseo de combinaciones pulsando la

opcin adicionar (Add..).

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5) Haga un clic en la opcin Okpara aceptar y volver al entorno Sap.

6) Nuevamente, ingrese al men diseo (Design) y elija la opcinverificacin de diseo de la estructura (Start Design/Check ofStructure).

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7)Todos los componentes del elemento estructural, se encuentran

con un determinado color que pertenecen a la barra de colores.

8) De acuerdo al color, seleccione al elemento mas solicitado. En

nuestro caso el color amarillo con un valor de relacin de esfuerzosigual 0.799

9) Sobre el elemento seleccionado, haga un clic derecho.

10) Del cuadro desplegado:

11) El programa mostrara, para la combinacin de carga elegida, laubicacin sobre el elemento donde se genera los mayores esfuerzos.

12) Ingrese a la casilla de detalles (Details)

13) Sobre su pantalla aparecer la hoja de resultados de diseo parael elemento seleccionado (elemento critico), bajo la norma de diseoelegida (AISC ASD-89).

6.6

INTERPRETACION DE RESULTADOS.

1) La hoja de resultados mostrado, por defecto se encuentra enunidades Kip-Ft-oF.

2) Ingrese al cajetn de unidades dentro de la misma hoja deresultados y seleccione las unidades Kgf-cm-oC.

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3) De la hoja de resultados:

I. La primera parte:Esta referida a la identificacin y resumende dimensiones del elemento.

II. La segunda parte:Es referida a las propiedades de la seccincalculadas por el programa segn las dimensiones de la misma.

III. La tercera parte:Son los valores de los esfuerzos internos delelemento (Stress Check Forces & Moments).

P : Fuerza de traccin compresin

M33: Momento interno de flexin en el eje principal local 3-3M22: Momento interno de flexin en el eje principal local 2-2V22: Cortante interno en el eje 2-2V33: Cortante interno en el eje 3-3

T : Momento de torsin interno

IV. La cuarta parte: Es referida a la relacin de esfuerzosnormales calculada por el programa, bajo la norma de diseoelegida. La ecuacin que gobierna esta relacin es:

22

22

2222

33

33

3333

11 be

bm

b

e

bm

FFfa

fC

FFfa

fC

Fa

fa

+

+ ASD H1-1

La ecuacin gobernante es elegida por el programa de acuerdo acondiciones o restricciones que la norma indica.

De seguro, que si se realiza la interpretacin de resultados paraotro elemento, la ecuacin gobernante sera diferente.

Para un mejor entendimiento, remitase a la norma AISC ASD-89.

V. La quinta parte:Esta referida al diseo a tensin del elementosegn las ecuaciones de diseo de la norma y las condicionesque impone.

VI. La sexta parte: Esta referida al diseo a flexion, en sus dosejes principales, del elemento segn las ecuaciones de diseode la norma y las condiciones que impone.

VII. La septima parte:Esta referida al diseo a cortante, en susdos ejes principales, del elemento segn las ecuaciones de

diseo de la norma y las condiciones que impone.

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