Manual de SAP2000 V14 Con Vigas Curvassssssss

Manual de Aplicación del Programa SAP2000 v14 Ing. Eliud Eliud Hernández Hernández / eliu eliudh5@gm [email protected] ail.com / 58-412-239 58-412-2390553 0553

3.5 .5.. Ed Edit it Poin intts: Editar

Puntos.

3.5.1. 3.5 .1. Ad Add d Grid Grid at Sel Selec ectt Points Points:: Adicionar una línea de Grid al Punto seleccionado.

Se indica la dirección en que se va a agregar la línea de grid (X, Y o Z )

111


Ejemplo:

Consideremos un sistema de piso con vigas, correas y una losacero en el plano XY donde se tienen los ejes A, B, 1, 2 y 3 tal como se muestra en la figura. Se selecciona la junta Nro 40, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT POINTS / ADD GRID AT SELECT POINTS.

Junta 40

Una vez establecida la opción correspondiente con los datos indicados, se obtiene lo siguiente:

Eje generado en X el cual pasa por la junta 40

112


Ejemplo:

Consideremos un sistema de piso con vigas, correas y una losacero en el plano XY donde se tienen los ejes A, B, 1, 2 y 3 tal como se muestra en la figura. Se selecciona la junta Nro 40, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT POINTS / ADD GRID AT SELECT POINTS.

Junta 40


Eje generado en X el cual pasa por la junta 40

112


3.5.2.

Merge Joints: Unir Juntas dentro de una tolerancia especifica.

Tolerancia Especificada

3.5 .5.3 .3..

Ali lig gne ned d Poin intts: Alinear

Puntos.

Alinear puntos a una determinada coordenada X, Y, o Z Alinear puntos a la Línea más cercana a los puntos seleccionados

Ejemplo:

Consideremos un sistema de elementos lineales ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan las juntas Nro 46 y 48 identificadas con círculos, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT POINTS / ADD GRID AT SELECT POINTS.

113



Las juntas 46 y 48 se alinean a la coordenada especificada Y = 9 m.

3.6 .6.. Ed Edit it Lin inees: Editar

Líneas.

114


3.6.1.

Divide Fr Frames:

Dividir elementos de Pórtico “Frame”

Número de divisiones Factor de División: Long Final/Long Inicial

Generar una división en la intersección de las juntas, elementos lineales, áreas y/o sólidos seleccionados Ejemplo 1:

Consideremos un elemento lineal ubicado en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se selecciona dicho elemento, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT LINES / DIVIDE FRAMES.

Elemento Lineal Original

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Se generan dos elementos donde el último posee una longitud igual a la mitad del primero.

Ejemplo 2:

Consideremos dos elementos lineales ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se selecciona dicho elemento, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT LINES / DIVIDE FRAMES.

Elementos Originales

Lineales

Se generan cuatro elementos lineales intersectados en el cruce de las dos líneas originales

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3.6.2.

Join Frames: Unir Elementos de Pórtico “Frame”.

Ejemplo:

Consideremos dos elementos lineales ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan ambos elementos, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT LINES / JOIN FRAMES.

Se Seleccionan los Elementos Lineales Originales

Elemento Unido.

lineal

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3.6.3.

Trim/Extend Lines: Recortar y Extender Líneas

Ejemplo 1:

Consideremos dos elementos lineales ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan ambos elementos y el nodo del extremo del elemento que se quiere extender hasta la otra línea, que en este caso es la junta numero 2, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT LINES / TRIM/EXTEND FRAMES

L2

L1

Seleccionar elementos lineales y la junta 2.

L2

El elemento lineal L1 se extiende hasta el elemento lineal L2 desde la junta 2

L1

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Ejemplo 2:

Consideremos dos elementos lineales ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan ambos elementos y el nodo del extremo del elemento que se quiere extender hasta la otra línea, que en este caso es la junta numero 2, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT LINES / TRIM/EXTEND FRAMES

L2

L1

Seleccionar elementos lineales y la junta 2.

L2

El elemento lineal L1 se corta hasta la intersección con el elemento lineal L2 desde la Junta 2 L1

119


3.6.4.

Edit Curved Lines: Editar

Líneas Curvas.

Parámetros del objeto lineal.

Parámetros de la Curva.

Opciones de División de la Línea Curva

Coordenadas de los Nodos generados para idealizar la curva a través de segmentos rectos

Unidades

Vista Preliminar

120


Parámetros del objeto lineal. Tipo de Línea Curva Tipo de Curva: Se define un Arco Circular o Parabólico indicando la coordenada del 3er punto y/o Radio.

Sección a asignar

Coordenadas del Nodo inicial Coordenadas del Nodo final Coordenadas del 3er Punto

Opciones de División de la Línea Curva. Keep as Single Object : Mantener como un solo Objeto. Break into Multiple Equal Lenght Objects : Dividir en múltiples objetos de

igual longitud.

Break into Multiple Objects with Equal Projected Length on Chord : Dividir en multiples objetos de igual

longitud proyectada sobre la cuerda. Parámetros de la Curva

Numero de segmentos rectos para generar la curva

Actualizar Definir Límites de Tracción y/o Com resión. Longitud de la Curva

Radio

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Ejemplo:

Consideremos un elemento lineal de directriz recta ubicado en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan dicho elemento, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT CURVED LINES

3er Punto. (X=3, Y=6, Z=3)

2do Punto. (X=6, Y=4, Z=3)

1er Punto. (X=0, Y=4, Z=3)

Se generan una curva a partir de la unión de 10 segmentos rectos

Number of Linear Segments = 10

Circular Arc – 3rd Point Coords

122


3.6.5.

Edit Cable Geometry: Editar la Geometría del Cable.

Parámetros del objeto lineal: Incluye el Tipo de Cable y La sección del Mismo.

Parámetros del Cable: Se Incluye el peso por unidad de longitud, tensiones, numero de segmentos, etc.

Unidades Opciones de División de la Línea (Mesh).

Información de la Geometría del Cable

Vista Preliminar

.- Máximun Vertical Sag : Distancia Vertical medida desde el centro del cable en su

posición original “Sin deformada (Lc)” hasta el cable en su posición deformada (Lo) .- Low – Point Vertical Sag : Distancia Vertical medida desde el nodo más bajo del cable

en su posición original “Sin deformada (Lc)” hasta el punto más bajo del cable en su posición deformada (Lo).

.- Relative Length: Factor que multiplica la longitud del cable “Sin deformada (Lc)” para obtener la Longitud deformada (Lo).

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Opciones de División del Cable. Keep as Single Object : Mantener como un solo Objeto. Break into Multiple Equal Lenght Objects : Dividir en múltiples objetos

de igual longitud.

Break into Multiple Objects with Equal Projected Length on Chord : Dividir en multiples objetos de igual

longitud proyectada sobre la cuerda.

124


3.6.6.

Edit Tendon Profile: Editar el perfil de la Guaya

Información para Generar la Geometría de la guaya

Puntos Extremos Sección

Ejes locales

Vista Preliminar

Cargas

Máxima Discretización de la Guaya para el análisis.

Mover la Guaya

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Si seleccionamos la Opción “ Quick Start” tenemos la posibilidad de generar la geometría del cable rápidamente.

Si seleccionamos la Opción “ Add” en “Tendon Loads” tenemos la posibilidad de generar una fuerza o esfuerzo de Pretensado.

Aplicación de Fuerzas o Esfuerzos en los

Pérdidas

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Si seleccionamos la Opción “ Add” en “Tendon Sections ” tenemos la posibilidad de definir la sección de la Guaya, además de especificar si va a trabajar como carga o como elemento.

Model Tendon as Loads:

La guaya sólo genera una carga de Pretensado o Postensado sin incorporar las Pérdidas incluidas en “Other Parameters Losses”. Model Tendon as Element:

La guaya además de la carga de Pretensado o Postensado incorpora las Pérdidas incluidas en “Other Parameters Losses”.

Propiedades

3.7. Edit Areas: Editar

Áreas

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3.7.1.

Divide Areas: Dividir Áreas.

Dividir Areas indicando un número de objetos a generar en ambas direcciones locales entre los puntos 1-2 y 1-3.

Dividir Areas indicando un tamaño máximo de cada objeto a generar en ambas direcciones locales entre los puntos 1-2 y 1-3.

128


Dividir el área en cuadrados y triángulos tomando en cuenta: a) Intersección de las líneas de Grid Visibles con los ejes de las áreas. b) Intersección de los objetos lineales seleccionados con los ejes de las áreas c) Los Puntos seleccionados sobre las áreas.

Dividir Areas a través de un corte basado en los objetos lineales seleccionados

Dividir Areas a través de un corte basado en los puntos seleccionados aplicando un ángulo de rotación respecto a los ejes locales. Dividir Areas usando un criterio general basado en la selección de puntos y líneas con un tamaño máximo de cada elemento de área a generar en la discretización.

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Ejemplo 1:

Consideremos cuatro (4) elementos de áreas con elementos lineales en el perímetro de cada una, ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan las áreas, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT AREAS.

División 6 x 6

Elementos de Área

Se generan 36 elementos de área en cada cuadrante

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Ejemplo 2:

Consideremos cuatro (4) elementos de áreas de dimensiones 6 x 6 metros con elementos lineales en el perímetro de cada una, ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan las áreas, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT AREAS / DIVIDE AREAS

División en dirección 1-2 = 1 m División en dirección 1-3 = 2 m

Elementos de Área

Se generan 6 divisiones horizontales y 3 verticales área en cada cuadrante

131


3.7.2.

Merge Areas: Unir

Areas.

Ejemplo:

Consideremos 16 elementos de áreas ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se seleccionan las áreas, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT AREAS / MERGE AREAS

Unión de Elementos de Area en un solo objeto

16 Elementos de Area

3.7.3.

Expand/Shrink Areas: Expandir o Acortar Areas.

Sobre Todas las Areas Seleccionadas. A través de los Puntos de areas seleccionadas

Distancia a Expandir o Acortar

132


Ejemplo:

Consideremos 1 elemento de área de dimensiones 6 x 6 metros ubicados en el plano XY tal como se muestra en la figura. Se selecciona el área, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EDIT AREAS / EXPAND/SHRINK AREAS

1m

Aplicamos una distancia de 1 m.

3.7.4.

Add Points to Area Edge: Adicionar Puntos a Areas.

3.7.5.

Remove Points to Area Edge: Remover Puntos a Areas.

133


3.8.

Divide Solids: Dividir

Sólidos.

Numero de Sólidos a generar entre las caras: 2 & 4, 1 & 3, 5 & 6

Ejemplo:

Consideremos 1 Sólido de dimensiones 6 x 6 x 3 metros tal como se muestra en la figura. Se selecciona el sólido, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / DIVIDE SOLIDS

N=4

N=5

N=7

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¿Por qué generar un Mesh (Discretización) de las Areas o Sólidos?

Es necesario establecer un mesh debido a que la solución de los objetos de área está basada en el método de elementos finitos (MEF). El Método de Elementos Finitos (MEF) se basa en transformar un medio continuo en un modelo discreto aproximado. Esta transformación se logra generando una Discretización del Modelo, es decir, se divide el modelo en un número finito de partes denominados “Elementos”, cuyo comportamiento se especifica mediante un número finitos de parámetros asociados a puntos característicos denominados “Nodos”. Los Nodos son los puntos de unión de los elementos con los adyacentes. Elemento de “Área”

Nodo

El comportamiento en el interior de cada elemento queda definido a partir del comportamiento de los nodos mediante las adecuadas Funciones de interpolación o funciones de Forma. El comportamiento de lo que sucede en el interior del cuerpo aproximado, se obtiene mediante la interpolación de valores conocidos en los nodos. Es por tanto una aproximación de los valores de una función a partir del conocimiento de un número determinado y finito de puntos.

Desplazamiento Conocido en el Nodo

135


3.9.

Change Labels: Cambiar

Etiquetas (Nombres). Cambiar Etiquetas de Elementos: Juntas, Lineales, Areas, Sólidos, funciones, etc.

Etiqueta Actual

Nueva Etiqueta

136


4. Menú View:

Ver.

Vista en 3D Vista en el plano Vista Definidas por el usuario Vista de Límites del Modelo Opciones Vista en Pantalla Zoom de Ventana Máximo Zoom en Pantalla Zoom Anterior Acercar Zoom en un Paso Alejar Zoom en un Paso Zoom en tiempo real Volar dentro del Modelo Desplazarse en Pantalla Mostrar líneas de Grid. Mostrar Ejes Mostrar sólo lo Seleccionado Ver Elementos no Seleccionados Remover la selección de la Vista Restaurar la selección previa en la Vista Mostrar Todo Actualizar Ventana Actualizar Vista

137


4.1.

Set 3D View: Vistas en 3d.

Vista en 3D

Dirección y Ángulos

Vista Rápidas

Angulo Horizontal Angulo Vertical Angulo de Apertura

4.2.

Set 2D View: Vistas en 2d.

Vista en 2D

Planos

Dirección de la Vista: Frontal o Posterior

138


4.3.

Set Limits: Limites

del Modelo. Vista Plana del modelo con sus límites Elegir Plano

Ignorar Límites

Límites de Vista en X, Y, Z. Se pueden definir los valores limites en MIN y MAX.

4.4.

Set Display Options: Opciones a mostrar en pantalla.

En este caso se selecciona el ítem que se desea aplicar y/o observar en pantalla. 139


5. Menú Define: Definir

Materiales Propiedades Secciones Fuente de masa Sistemas de Coordenanas y Lineas de Grid Restricciones en Conjunto de Juntas Patrones de Juntas Grupos Secciones de Corte Desplazamientos Generalizados Funciones Patrones de Carga Casos de Carga Combinaciones de Carga Cargas en Puentes Definir Vistas Establecer Propiedades Establecer Parámetros para el Pushover. Definir Tablas y otras funciones.

140


5.1.

Materials:

Materiales.

Lista de materiales Definidos.

Adicionar un Nuevo Material de forma rápida.

Adicionar un Nuevo Material Adicionar Copiar de un Material Definido.

Modificar un Material existente Borrar un Material existente

5.1.1.

Ver Propiedades Avanzadas de Materiales.

Add New Material Quick: Adicionar un Nuevo Material de forma Rápida.

Material: Acero.

Tipos de Acero.

141


Material: Concreto.

Tipos de Concreto. Material: Aluminio

Tipos de Aluminios. Material: Acero Formado en Frío

Tipos de Aceros Formados en Frío

142


Material: Barras de Refuerzo

Tipos de Barras de Refuerzo.

Material: Guayas

Tipos de Guayas

143


5.1.2.

Add New Material: Adicionar

un Nuevo Material

Ejemplo: Material Tipo Acero.

Nombre del Material

Color

Tipo de Material Ver o Modificar Notas Unidades Peso y Masa por unidad de Volumen Propiedades Isotrópicas

Otras Pro iedades

Modulo de Elasticidad Coeficiente de Poisson Coeficiente de Expansión Térmica Modulo de Corte Esfuerzo Cedente Mínimo Esfuerzo Ultimo Mínimo Esfuerzo Cedente Efectivo Esfuerzo Último Efectivo

Ver Pro iedades Avanzadas

144


Si elegimos la Opción “ Switch To Advanced Property Display ” obtenemos lo siguiente:

Material Isotrópico, Ortotrópico, Anisotrópico y Uniaxial

Ver y/o Modificar las propiedades del Material

Al hacer click en “Modify/Show Material Properties” nos aparece un cuadro donde podemos agregar, copiar, modificar y/o borrar las propiedades particulares del material

Agrega, copiar, modificar y/o borrar Modificar las propiedades del Material

145


Seleccionando “ Modify/Show Properties at Selected Temperature ” entramos a un cuadro donde podemos modificar los parámetros correspondientes al material incluyendo los esfuerzos cedentes, esfuerzos últimos, temperatura, modulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, peso por unidad de volumen, masa por unidad de volumen, propiedades avanzadas, etc. Peso y Masa por unidad de Volumen.

Otras Propiedades: Esfuerzos Cedentes y Últimos.

Propiedades Generales: Módulos y Coeficientes.

Propiedades Avanzadas: Información para comportamiento No Lineal Propiedades del Amortiguamiento. Propiedades Térmicas

146


En lo correspondiente a “Advanced Material Property Data” tenemos: .- Nonlinear Material Property data : Información de las Propiedades No Lineales.

Tipos de comportamiento Histerético. Elastic, Kinematic y Takeda

Convertir a definido por el usuario

Parámetros establecidos para la Deformación del Material.

Mostrar Diagrama Esfuerzo-Deformación

147


Si se especifica “ User Defined” se tiene lo siguiente:

Valores dados por el usuario para definir el Diagrama Esfuerzo-Deformación

148


.- Material Damping Properties : Propiedades

del amortiguamiento del Material

Amortiguamiento Modal

Amortiguamiento Proporcional Viscoso

Amortiguamiento Proporcional Histerético

.- Thermal Properties : Propiedades

Térmicas.

Matriz de conductividad Térmica

149


Ejemplo: Material Tipo Concreto

Nombre del Material

Color

Tipo de Material Ver o Modificar Notas Unidades Peso y Masa por unidad de Volumen Propiedades Isotrópicas

Otras Propiedades

Modulo de Elasticidad Coeficiente de Poisson Coeficiente de Expansión Térmica Modulo de Corte Esfuerzo Cedente, f’c

Concreto aligerado

Factor de reducción de la Resistencia por Corte para concretos aligerados

Ver Propiedades Avanzadas

150


Si elegimos la Opción “ Switch To Advanced Property Display ” obtenemos lo siguiente:

Material Isotrópico, Ortotrópico, Anisotrópico y Uniaxial

Ver y/o Modificar las propiedades del Material

Al hacer click en “Modify/Show Material Properties” nos aparece un cuadro donde podemos agregar, copiar, modificar y/o borrar las propiedades particulares del material

Agrega, copiar, modificar y/o borrar las propiedades del Material

151


Seleccionando “ Modify/Show Properties at Selected Temperature ” entramos a un cuadro donde podemos modificar los parámetros correspondientes al material incluyendo Esfuerzo Resistente a Compresión F’c, temperatura, modulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, peso por unidad de volumen, masa por unidad de volumen, propiedades avanzadas, etc. Peso y Masa por unidad de Volumen.

Otras Propiedades: Esfuerzo Resistente a la Compresión, F’c y consideración de Concreto Aligerado.

Propiedades Generales: Módulos y Coeficientes.

Propiedades Avanzadas: Información para comportamiento No Lineal Propiedades del Amortiguamiento. Propiedades Térmicas

152


En lo correspondiente a “Advanced Material Property Data” tenemos: .- Nonlinear Material Property data : Información de las Propiedades No Lineales.

Tipos de comportamiento Histerético. Elastic, Kinematic y Takeda

Convertir a definido por el usuario

Simple o Confinado (Mander)

Parámetros establecidos para la Deformación del Material.

Mostrar Diagrama Esfuerzo-Deformación

Concreto Confinado (Mander)

153


Si se especifica “ User Defined” se tiene lo siguiente:

Valores dados por el usuario para definir el Diagrama Esfuerzo-Deformación

154


.- Material Damping Properties : Propiedades

del amortiguamiento del Material

Amortiguamiento Modal

Amortiguamiento Proporcional Viscoso

Amortiguamiento Proporcional Histerético

.- Thermal Properties : Propiedades

Térmicas.

Matriz de conductividad Térmica

155


5.2.

5.2.1.

Section Properties: Propiedades

de las Secciones.

Frame Section: Sección para elementos de Pórticos (Vigas, Columnas, etc.)

Importar Secciones

Adicionar Secciones Copiar Secciones Lista de Secciones

Modificar Secciones

Borrar Secciones

156

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Definir Secciones en Acero.

Secciones en Acero

157


.- Sección Tipo: I/Wide Flange (Doble T) Propiedades de la Sección

Nombre

Material

Modificadores de propiedades

Vista General de la Sección

Outside height (t3): Altura Total. Top flange width (t2): Ancho del ala superior. Top flange thickness (tf): espesor del ala superior. Web thickness (tf): espesor del alma. Bottom flange width (t2b): Ancho del ala inferior. Bottom flange thickness (tfb): espesor del ala inferior.

.- Sección Tipo: Channel Section (U)

Propiedades de la Sección

Nombre de la Sección

Material

Modificadores de propiedades Outside Depth (t3): Altura Total. Outside flange width (t2): Ancho de las alas. Flange thickness (tf): espesor de las alas. Web thickness (tw): espesor del alma .


158


.- Sección Tipo: Tee (T)



Material

Modificadores de propiedades Outside stem (t3): Altura Total. Outside flange (t2): Ancho del ala. Flange thickness (tf): espesor del ala. Stem thickness (tw): espesor del alma .


. .- Sección Tipo: Angle (L)


Nombre de la sección

Material

Modificadores de propiedades Outside vertical leg (t3) : Altura del ala

vertical.

Outside horizontal leg (t2):

Ancho del ala

Horizontal.

Horizontal leg thickness (tf):

espesor del ala

Horizontal.

Vertical leg thickness (tw):

espesor del ala

vertical

159


.- Sección Tipo: Double Angle (2L)



Material

Modificadores de propiedades Outside depth (t3): Altura de alas verticales. Outside width (t2): Ancho del alas horizontales

(Incluye espacio central).

Horizontal leg thickness (tf):

espesor del ala

Horizontal.

Vertical leg thickness (tw):

espesor del ala

vertical

Back to Back Distance (dis) : Distancia libre

entre alas verticales


.- Sección Tipo: Box Tube (Tubos Rectangulares)



Material

Modificadores de propiedades Outside depth (t3): Altura Total. Outside width (t2): Ancho Total. Flange leg thickness (tf): Espesor de alas Vert. Web thickness (tw): Espesor de alas Horiz.


160


.- Sección Tipo: Pipe (Tubos Circulares)



Material

Modificadores de propiedades

Vista General de la Sección Outside diameter (t3): Diámetro Externo. Wall thickness (tw): Espesor de la lámina.

.- Sección Tipo: Double Channel (Doble Canal)



Material

Modificadores de propiedades Outside depth (t3): Altura Total de la sección. Outside width (t2): Ancho del alas horizontales

(Incluye espacio central). Flange thickness (tf): espesor del ala. Web thickness (tw): espesor del alma. Back to Back Distance (dis) : Distancia libre entre Almas.


161


.- Sección Tipo: Joist.


Material

Tipo de Diseño: Series K o Series KCS

Parámetros de capacidad

Parámetros Generales: Ancho, Masa por unidad de longitud e Inercia.

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