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Modelacin en SAP2000Primavera 2004

A continuacin se muestran los pasos a seguir para poder desarrollar la tareaenunciada en clase. Esta gua es slo un complemento y esta hecha en funcin de los

requerimientos del curso CI42A.

1. Al abrir el programa se elige la opcin New Model. Despus se define la grilla en lacual se trabajar (el nmero de lneas que coloquen no interesa en ese instante de lamodelacin)

2. Seleccin de sistema de unidades en el cual se trabajar. Es recomendable trabajar en

Ton-m.

Fig 1. Insercin de unidades

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3. Nombrar el archivo de trabajo. Elegir la opcin File:_ Save As_ para asignar el nombreal archivo que se guardar con la extensin *.SDB (esto es til porque solamente se

necesita copiar este archivo para volver a abrir el modelo en una prxima sesin u otrocomputador que tenga instalado la misma versin del SAP)

4. Definicin del tipo de anlisis para facilitar el anlisis debido a que la estructura esplana se utiliza la opcin Analize:_Set Options_Plane Frame que por default define

el plano de trabajo como el XZ.

Fig 2. Seleccin tipo de anlisis

5. Definicin de las propiedades de los materiales de la estructura. Si las barras son dehormign elegir Define:_Materials_Concrete_Modify_Show para ingresar el tipo de

hormign, anlogamente si el material es acero elegir Define:_Materials _Steel_Modify/Show.

Fig.3. Definicin de los materiales

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6. Definicin de los tipos de secciones. La seccin puede ser rectangular, en forma de C,

en forma de L, circular, etc.; tambin puede definirse una seccin como General eingresar sus propiedades geomtricas (rea, inercia en X, inercia en Y, etc.). Para

definir la seccin se debe ir a Define:_FrameSection, ah se agrega la cantidadnecesaria de secciones diferentes en el modelo. Para ingresar el tipo de forma de la

seccin se elige entre las diferentes opciones, por ejemplo para una seccin rectangularse elige la opcin Add/Rectangular.

Fig.4. Definicin de las secciones

7. Dibujo de la estructura. Para modificar la grilla se elige Draw:_EditGrid. Como seesta trabajando en el plano X-Z, slo es necesario ingresar coordenadas en la direccin

X y en la direccin Z, para el plano Y no es necesario definir una grilla en este caso.Luego para dibujar los diferentes elementos del marco se utiliza la opcinDraw:_QuickDrawFrameElement para asignar los diferentes elementos con el

mouse.

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Fig.5. Editar grilla Fig.6. Seleccin dibujo de barras

Fig 7. Dibujo de la estructura

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8. Asignar a cada elemento el tipo de seccin que le corresponde. Para esto se selecciona

con el mouse el elemento y se utiliza: Assign:_Frame_Section y se elige la seccin quecorresponda antes definida.

Fig 8. Asignacin seccin a las barras

9. Definicin de la condicin de apoyo. Se seleccionan con el mouse los joints(nudos) que

representan los apoyos del marco. Se elige la opcin Assign:_Joint_Restraints. Serestringe los desplazamientos y los giros en los cuales la estructura no permite elmovimiento, para esto es bueno aclarar que la direccin 1 corresponde a X, direccin 2

corresponde a Y y direccin 3 corresponde a Z. Por ejemplo: si la estructura estdibujada en plano X-Z para definir un apoyo simple rotulado se debe restringir el giroen las direcciones 1 y 3, y la rotacin en 2 o Y.

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Fig.9. Asignacin de condiciones de apoyo

10. Definicin de apoyos tipo resortes. Se realizan los mismos pasos anteriores pero en este

caso se elige Assign:_Joint_Springs y teniendo en cuenta direccin en que acta elresorte se coloca la rigidez del resorte. La rigidez actuante puede ser restrictiva a un

desplazamiento o a un giro.

Fig.10. Asignacin de los resortes

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11. Definicin de la rtula. Seleccionan la barra o frame a la izquierda de la rtula y

utilizan Assign:_Joint_Releases, luego se coloca un ticket en el M33 al final(End). Elmismo procedimiento se realiza para la barra a la derecha de la rtula pero en vez

colocar el ticket al final se coloca al inicio (Start). Esto define la libertad de giro en losextremos de las barras que llegan a la rtula.

Nota: El nudo (o joint) de inicio o final se define segn como se dibuj la barra, siendo eljoint de inicio donde se comenz a dibujar la barra, es por esto que la indicacin para lartula se debe considerar este antecedente para soltar la restriccin de momento

coherentemente con el dibujo. Una forma de comprobar que se solt bien la restriccin loda el mismo SAP que muestra con verde los Releases generados, una vez seguido elprocedimiento del punto 11.

Fig.11. Definicin de la rtula

12. Definicin de los estados de carga. Cuando se tienen diferentes cargas aplicadas sobre

la estructura es til definir tipos de cargas, como pueden ser peso propio, sobrecarga deuso, viento, sismo, impacto, etc. Para esto se debe ir a Define:_Static Load Cases,

luego se abre una ventana en la cual hay que ingresar los tipos de cargas (en el casoespecfico del modelo tienen un solo tipo de carga sobre la estructura), las cuales seagregan como nuevas cargas. El tipo de carga no es importante en este caso y por

default se deja como DEAD. El valor que aparece en Self Weight Multiplier(Multiplicador del peso propio) en este caso ser 0 porque no se considerar el peso

propio de los perfiles que componen la estructura.

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Fig 12. Definicin de los estados de carga

13. Asignacin de las cargas externas. Si la carga acta en un nudo se selecciona con elmouse el joint y se va a Assign:_Joint Static Loads_Forces y se coloca el valor

respectivo de la carga de acuerdo a las unidades seleccionadas y a la direccin de lamisma. Adems de elegir el tipo de carga(Load Case Name) que se defini en el paso11.

Fig.13. Asignacin de cargas externas en los nudos

Si la carga no acta sobre un nodo sino en interior del vano se selecciona Assign:_FrameStatic Loads_Forces_Point and Uniform..., luego aparece una ventana en la cual sepueden definir una carga distribuida o una carga puntual en alguna posicin a lo largo del

vano, esta posicin se puede definir mediante distancias relativas o distancias absolutastodo con respecto al nodo inicial. Tambin es obligatorio definir el tipo de carga, la

direccin y el valor mismo de la carga. Para cargas uniformes esta ventana define la carga a

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lo largo de todo el vano con un nico valor como aparece en la siguiente figura derecha

parte inferior.

Fig.14. Asignacin de cargas externas en el vano

14. Realizado todo lo anterior, guardando el modelo, se puede hacer correr el programa. Se

elige Analize:_Run.

Fig 15. Ejecucin del programa

15. Finalmente los resultados obtenidos se pueden ver grficamente en unos botones deacceso rpido. La denominacin para cada uno se muestra a continuacin:

: desplazamiento, el cual se conoce seleccionando con el botn derecho del mouse el

joint.F : esfuerzos internos en las barras (frames). Para la estructura modelada interesa elesfuerzo axial, el corte y el momento (si se trabaj en el plano XZ el momento en el plano

es Moment33 y el corte en el plano es el Shear22).J : identifica las reacciones en los apoyos ocasionados por la carga externa, pudiendo serestas por Reactions o Springs Forces donde la primera corresponde a los apoyos

convencionales y la segunda a las reacciones en los apoyos tipo resorte.

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Fig 16. Botones de acceso rpido

Si la versin del SAP que poseen no presenta estos botones, basta con ir a Display donde sepresentan todas las opciones antes mencionadas para mostrarse.

Fig 17. Presentacin de esfuerzos internos, deformada, etc.

Nota: Si trabajan en la Universidad podrn tener acceso a la versin 7.0 del SAP2000, perosi en sus casas pudieran trabajar en SAP y poseen otra versin inferior es necesario exportar

la versin del archivo en el que trabajaban para poder abrirlo en sus casas. Para esto tienenque ir a File:_ export_SAP2000.s2k, haciendo lo anterior se crea un archivo *.s2k que

puede ser abierto en cualquier versin del SAP2000. Por ltimo para abrir ese archivo *.s2k

deben importarlo desde File:_import_SAP2000.s2k. Lo mismo sucede si en sus casasposeen una versin superior del SAP, deben exportarlo a un archivo *.s2k para poder abrir

el archivo en la U.

Atte. Equipo docenteSemestre Primavera 2004Cualquier consulta escribir a acastill@ing.uchile.cl o en el foro de U-Cursos.