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Definir Secciones en Concreto.
Secciones en Concreto
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.- Sección Tipo: Rectangular para Vigas.
Propiedades de la Sección
Nombre de la Sección
Material
Modificadores de propiedades
Refuerzo
Depth (t3): Altura de la Sección. Width (t2): Ancho de la Sección.
Vista General de la Sección
Tipo de Acero para barras Longitudinales Tipo de Acero para barras transversales
Diseño tipo Viga. Recubrimiento en el Tope de la Sección. Recubrimiento en la parte baja de la Sección.
para Vigas Dúctiles: Permite colocar el refuerzo real a flexión de la sección en los extremos de la viga, a fin de verificar los requisitos de ductilidad requerida asociado a un desempeño sismorresistente. Es decir, Diseño por Capacidad (ND3) Refuerzo
Top Left: Refuerzo Arriba en el Extremo izquierdo de la Viga Top Right: Refuerzo Arriba en el Extremo Derecho de la Viga Bottom Left: Refuerzo Abajo en el Extremo izquierdo de la Viga Bottom Right: Refuerzo Abajo en el Extremo Derecho de la
Viga
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Esquema de Disposición de Aceros Reales a Flexión
A
As (Top-Right)
As (Top-Left)
B
B
A As (Bottom-Left)
As (Bottom-Right)
Sección A-A
As (Top-Left)
As (Bottom-Left)
Sección B-B
As (Top-Right)
As (Bottom-Right)
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.- Sección Tipo:
Rectangular para Columnas. Nombre de la Sección
Propiedades de la Sección Material Modificadores de propiedades
Refuerzo
Depth (t3): Altura de la Sección. Width (t2): Ancho de la Sección.
Vista General de la Sección
Es importante destacar que el diámetro de la barra Longitudinal sólo se toma en cuenta si se utiliza la opción “Be Checked”, es decir, si se va a chequear la sección con el acero de refuerzo indicado. Diseño Tipo Columna Configuración: Rectangular o Circular. Refuerzo lateral: Ties (Ligaduras), Spiral (Zunchos) Recubrimiento Libre de la barra. Nro de Barras paralelas a la Dirección 3 Nro de Barras paralelas a la Dirección 2 Diámetro de la Barras de Refuerzo Diámetro de la Barra de Refuerzo Transversal. Esp. Long. de las Barras de confinamiento. Nro de Barras Conf. paralelas a la Dirección 3 Nro de Barras Conf. paralelas a la Dirección 2 Check: Refuerzo a Revisar a partir de la
configuración preestablecida Design: Refuerzo a diseñar a partir de la configuración preestablecida
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.- Sección Tipo:
Circle (Circular)
Propiedades de la Sección
Nombre
Material
Modificadores de propiedades Diameter (t3): Diámetro de la Sección.
Refuerzo Vista General de la Sección
Es importante destacar que el diámetro de la barra Longitudinal sólo se toma en cuenta si se utiliza la opción “Be Checked”, es decir, si se va a chequear la sección con el acero de refuerzo indicado. Diseño Tipo Columna Configuración: Rectangular o Circular. Refuerzo lateral: Ties (Ligaduras), Spiral (Zunchos) Recubrimiento Libre de la barra. Nro de Barras paralelas a la Dirección 3 Diámetro de la Barras de Refuerzo Diámetro de la Barra de Refuerzo Transversal. Esp. Long. de las Barras de confinamiento.
Check: Refuerzo a Revisar a partir de la
configuración preestablecida Design: Refuerzo a diseñar a partir de la configuración preestablecida
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.- Sección Tipo: Precast I
TIPOS DE SECCIONES: AASHTO I Beam – Type I, AASHTO I Beam – Type II, AASHTO I Beam – Type III AASHTO I Beam – Type IV, AASHTO I Beam – Type V, AASHTO I Beam – Type VI, AASHTO-PCI Bulb Tee – Type BT-54, ETC.
Nombre
Vista General de la Sección
Material
Propiedades de la Sección
Dimensiones de la Sección.
Modificadores de propiedades
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.- Sección Tipo: Precast U.
TIPOS DE SECCIONES: Caltrans Standard Bath Tub Girder – 1400 mm Depth, Caltrans Standard Bath Tub Girder – 1550 mm Depth, Caltrans Standard Bath Tub Girder – 1700 mm Depth, Caltrans Standard Bath Tub Girder – 1850 mm Depth, Caltrans Standard Bath Tub Girder – 2000 mm Depth, ETC.
Nombre
Vista General de la Sección
Dimensiones de la Sección. Material
Propiedades de la Sección Modificadores de propiedades
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Otras: Secciones Generales, No prismáticas y Diseñador de Secciones.
Otras secciones
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Permite dibujar y definir secciones de cualquier forma geométrica, tanto en concreto armado como de acero. Es posible incluir de manera arbitraria los aceros de refuerzo, o bien, combinación de secciones. .- Sección Tipo “Section Designer”:
Nombre de la sección Material Tipo de Diseño:
No Check/Design: Sección sólo para análisis General Steel Section: Sección general de Acero. Concrete Columna: Columna de Concreto Armado. Check: Refuerzo a Revisar a partir de la
configuración preestablecida Design: Refuerzo a diseñar a partir de la configuración preestablecida Acceso al generador de secciones
Plantilla
cuadriculada
para
generar
cualquier sección destinada al análisis y diseño estructural.
Menú e Iconos en pantalla
Unidades
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Opciones de Zoom y Movimiento.
Herramientas
Diagrama Interacciónde
Diagrama Momento-Curvatura
Propiedades de la Sección.
de Dibujo
Opciones de Selección
Punteros de Precisión
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Diagrama Momento-Curvatura
Diagrama de Interacción (Momento vs Carga Axial)
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.- Sección Tipo: Nonprismatic
(No Prismática).
Variación EI22 IOFF
L JOFF
Absolute
IOFF
Variación EI33
Variable
Absolute
L
JOFF
Donde: •
Absolute: La distancia se mantiene fija independientemente de la longitud del objeto lineal, es decir, mantiene un valor absoluto fijo. • Variable: La distancia varía en función de la longitud total del objeto lineal y de las distancias absolutas definidas en el elemento.. L total = IOFF + L + JOFF
Nota: Si se define sólo una longitud absoluta, las dos restantes se modifican manteniendo su proporcionalidad definida inicialmente
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En relación a la variación de inercias EI33 y EI22, se tiene que: Linear: Variación lineal. El valor de EI33 varía linealmente a lo largo de la longitud del segmento. • Parabolic: Variación Parabólica. El valor de varía linealmente a lo largo de la longitud del segmento. • varía linealmente a lo largo de la Cubic: Variación Cúbica. El valor de longitud del segmento. •
Nota: Para EI22 aplica de igual manera. .- Sección Tipo: General
En este formato pueden ingresar las propiedades particulares de una sección a fin de utilizarla en el análisis y Diseñoseestructural.
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Importar Secciones en Acero.
Una vez seleccionado el tipo de Sección (Wide Flange, Pipe, Angle, etc) debemos ir a la carpeta donde se encuentran las listas de Perfiles que trae el programa de manera predeterminada c:/Program Files/Computer and Structures/SAP2000 14 y buscar las secciones .PRO
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5.2.2.
Tendon Section: Secciones para Guayas.
Adicionar una Nueva Sección Adicionar copia de una Sección Lista de Secciones
Modificar una Sección Existente Borrar una Sección Existente
Nombre
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”. Material
Especificar Diámetro Especificar Area Constante Torsional (J) Momento de Inercia Area efectiva de Corte Unidades
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5.2.3.
Cable Section: Sección para Cables.
Adicionar una Nueva Sección Adicionar copia de una Sección Modificar una Sección Existente Lista de Secciones
Borrar una Sección Existente
Nombre
Material Especificar Diámetro Especificar Area Constante Torsional (J) Momento de Inercia Area efectiva de Corte Unidades
Factores de Modificacion de Propiedades
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5.2.4.
Area Section: Secciones de Area.
Tipo de Sección: Shell, Plane, Asolid Adicionar una Nueva Sección Adicionar copia de una Sección Lista de Secciones Modificar una Sección Existente Borrar una Sección Existente
Secciones de comportamiento Tipo: SHELL
Nombre de la sección
Tipos de Comportamiento: Shell, Membrane y Plate
se utiliza para placas delgadas donde su deformación es controlada por flexión. Thick se utiliza para placas gruesas donde su deformación se da por flexión y Corte. Thin
Definición del Refuerzo y Parámetros para el comportamiento No lineal de elementos Shell. Material
Espesor para la deformación axial Espesor para la deformación a flexión y a Corte Nota: Este espesor se usa para determinar el peso propio del Elemento. Ver y/o Modificar los Parámetros para el Diseño del refuerzo requerido en dirección a los ejes locales, en los elementos de Área (Shell, Membrane y Plate)
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Si se hace Click en “Modify/Show Shell Design Parameters” se tiene lo siguiente:
Material correspondiente a las barras de refuerzo.
Opciones para del Redefinir Recubrimientos Acero los de Refuerzo Longitudinal.
Recubrimiento en el tope de la sección, en dirección 1 y 2. Recubrimiento en la parte baja de la sección, en dirección 1 y 2.
Opciones para Redefinir los Recubrimientos del Acero de Refuerzo Longitudinal: • •
Si se aplica “Default” el programa Considera los Recubrimientos como el 10% de la altura de la sección. Si se aplica “One Layer” se puede especificar el recubrimiento en el tope de la sección, en ambas direcciones.
•
Layerdirecciones. Si aplica “Two ” se puede especificar el recubrimiento en el tope y en la parte baja de se la sección, en ambas
Recubrimiento en el Tope de la Sección.
Recubrimiento en el parte baja de la sección
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Si se selecciona la opción “Shell-Layered/Nonlinear ” y luego se hace click en “Modify/Show Layer Definition” se tiene lo siguiente:
Capas, distancia y espesor definido.
Comportamiento Lineal o No Lineal
Generar de Forma Rápida toda la definición de Aceros y capas de Refuerzo
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Barras de refuerzo dispuestas en una sola capa (Tope)
Nombre
Definir Componentes (S11, S22, S12) de comportamiento No Lineal en el plano del elemento de área. Unidades
Material del Concreto Comportamiento fuera del plano: Lineal o Igual al definido en el plano
Material de las Barras de Refuerzo.
Espesor de la Sección Tamaños, separación y recubrimientos de barras
Unificar diámetro y separación de las barras
Número ó Diámetro
Vista General de la Sección.
Separación en ambas direcciones
Recubrimiento Libre en ambas direcciones
Vista General en Planta
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Barras de refuerzo dispuestas en las dos capas
Nombre
Definir Componentes (S11, S22, S12) de comportamiento No Lineal en el plano del elemento de área. Unidades
Material del Concreto Comportamiento fuera del plano: Lineal o Igual al definido en el plano
Material de las Barras de Refuerzo.
Espesor de la Sección Tamaños, separación y recubrimientos de barras
Unificar diámetro y separación de las barras
Número ó Diámetro
Vista General de la Sección.
Separación en ambas direcciones
Recubrimiento Libre en ambas direcciones
Vista General en Planta
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Distancia del Refuerzo medido desde el Eje Neutro del área.
Material
Comportamiento Lineal o No Lineal
Capas Generadas para el Concreto y los aceros de refuerzo en el Tope y en la parte inferior de la sección
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Elemento Tipo Shell.
CARACTERISTICAS.
3
2 1
U3 U2 U1 R 1
Elementos de área de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 5 grados de libertad con R 2 deformación (tres traslaciones U1, U2 y U3 y dos rotaciones R1, R2). Son estables de forma independiente ante cargas perpendiculares y en el plano del elemento. Representa la suma de una Membrana con un plate. Se pueden utilizar para modelar, analizar y diseñar losas, muros o placas sometidas a flexión, corte y
Carga (Ton/m2)
fuerza axial.
Deformación a flexión y Corte.
Carga (Ton)
Deformación Axial.
Carga Transversal (Ton) Carga Lateral (Ton) Deformación a corte, flexión y fuerza Axial.
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Elemento Tipo Plate. CARACTERISTICAS.
3 2
U3
1
R 2 R 1
Elementos de área de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 3 grados de libertad con deformación (Traslación U3 perpendicular al plano y dos rotaciones R1 y R2). Es decir, los desplazamientos en su plano U1 y U2 están liberados. La matriz de rigidez de un elemento Tipo Plate está en función del módulo de elasticidad y de las inercias. Si se discretiza (Mesh) un área de plates y se les aplica cargas que generen deformaciones
Carga (Ton/m2)
en su plano se forma un mecanismo. Debido a ello, en cada nodo generado de una discretización deberá existir un elemento de apoyo, a fin de limitar dichas deformaciones. Si se discretiza (Mesh) un área de plates y se les aplica cargas que generen deformaciones únicamente perpendiculares a su plano, las mismas son estables, debido a que se obtienen deformaciones en sus ejes locales U3, R1 Y R2 donde hay una rigidez definida. Se pueden utilizar para Modelar, analizar y diseñar losas macizas bajo cargas perpendiculares a su plano, a través del método de elementos finitos.
Deformada a Flexión y Corte Se presenta un mecanismo ante cargas en su plano. Ocurre un desplazamiento sin rigidez.
Carga (Ton)
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Elemento Tipo Membrane.
3
CARACTERISITICAS.
2 1
U2 U1
Elementos de área de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 2 grados de libertad con deformación U1 y U2 en el plano del elemento, es decir, el desplazamiento perpendicular a su plano U3 y las rotaciones R1 y R2 están liberadas (No hay Momentos). La matriz de rigidez de un elemento Tipo membrana esta en función del módulo de elasticidad y de su área. Si se discretiza (Mesh) un área de membranas y se les aplican cargas que generen deformaciones perpendiculares a su plano, se obtiene un mecanismo. Debido a ello, en cada nodo generado de una discretización, deberá existir un elemento de apoyo a fin de limitar dichas deformaciones. En el caso del programa ETABS, si a un área definida tipo membrana se le aplican cargas perpendiculares a su plano, automáticamente se transforma su matriz de rigidez a un elemento tipo Shell a fin de mantener el equilibrio. Si se discretiza (Mesh) un área de membranas y se les aplican cargas que generen deformaciones únicamente en su plano, las mismas son estables, debido a que se obtienen deformaciones en sus ejes locales U1 y U2 donde hay una rigidez definida. Se pueden utilizar para modelar losas simplemente apoyadas sobre vigas y/o correas bajo cargas perpendiculares a su plano, donde la transmisión de dichas cargas a las mismas se hace a través del método de área tributaria. Si la cargas (Ton/m2) perpendiculares al plano se distribuyen en un sólo sentido se obtienen cargas uniformes en las vigas, pero si se distribuyen en dos sentidos se obtienen cargas de forma triangular y/o trapezoidal, dependiendo de la forma geométrica de la losa. Se Pueden Utilizar para Analizar y diseñar Muros de Concreto Armado o Planchas Metálicas sometidas a un régimen de cargas en su plano. Los vínculos deben ser articulaciones.
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.- Formulación Shell Fina (" Kirchoff Thin Shell Formulation"):
Dependiendo de la relación espesor/longitud de la estructura, la deformación a cortadura puede ser despreciable en comparación con la deformación a flexión. Este es el caso si la relación anterior es menor de 0.05 (es decir, 5%). Esto significa que la longitud de la estructura es 20 veces mayor que espesor, por tanto la pieza es relativamente fina, es decir: Si L/T > 20, entonces usar elementos Shell Finos
(Donde: L = longitud global del elemento de área, T = espesor del elemento) La formulación de Kirchoff fue creada para los casos donde la deformación a corte es despreciable, lo cual permite un ahorro importante de tiempo y esfuerzo de cálculo. .- Formulación Shell Gruesa (" Mindlin Thick Shell Formulation"):
Se aplica en el caso de elementos Shell de espesor considerable donde la deformación a corte no se puede despreciar en comparación con la deformación a flexión. Si L/T < 20, entonces usar elementos Shell Gruesos
.- Tensiones de Membrana y de Flexión en elementos SHELL FINOS:
Los elementos SHELL tienen una cara superior ("top face") y una inferior ("bottom face"). Por lo general las tensiones en la cara superior son diferentes a las tensiones en la cara inferior, salvo que la estructura trabaje con cargas axiales puras (es decir, fuerzas de membrana puras). En flexión pura, tensiones en la cara superior e inferior son exactamente iguales en magnitud, pero tienen sentido diferente: una cara trabaja a compresión y la otra a tracción. Las tensiones en elementos SHELL FINOS (Teoría de Kirchoff) se pueden descomponer en tensiones membrana y en tensiones de flexión (las tensiones de cortadura se desprecian ya que el espesor del elemento es pequeño comparado con las otras dimensiones del elemento),
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Secciones de comportamiento Tipo: PLANE.
Nombre
Tipo de Elemento: Plane-Stress: Elemento Plano sometido a Esfuerzos. Plane-Strain: Elemento Plano sometido a Deformaciones. Material
Espesor del Area
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Secciones de comportamiento Tipo: ASOLID
Nombre
Material
Angulo del Arco en Grados.
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5.2.5.
Solid Properties: Propiedades de Sólidos.
Adicionar una Nueva Sección Adicionar copia de una Sección Lista de Secciones
Modificar una Sección Existente Borrar una Sección Existente
Nombre
Material Angulo A, B y C del material
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5.2.6.
Reinforcing Bar Sizes: Dimensiones de las Barras de Refuerzo.
Áreas de la Barras Diámetro de la Barras Adicionar una Nueva Barra Modificar una Barra existente Borrar una Barra existente
Identificación de la Barra
5.2.7.
Colocar los Valores por Defecto
Hinges Properties: Propiedades de las Rótulas.
Adicionar una Nueva Propiedad Adicionar copia de una Existente Modificar una Existente Rótulas Definidas
Borrar una Existente Ver Detalles de las Rótulas
Ver Propiedades
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Una vez seleccionada la opción de Adicionar una nueva propiedad se nos presenta una ventana donde se elige el tipo de material.
Material correspondiente a la sección
Posteriormente, se especifica cuál va a ser el tipo de Hinge y las componentes a considerar.
Tipo de Hinge: Deformation
Controlled:
Deformación
Controlada para fallas dúctiles
Componentes a Incluir en la Rótula
Tipo de Hinge: Force Controlled (Brittle):
Fuerza Controlada
para fallas frágiles.
Componentes a Incluir en la Rótula
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Force Controlled (Brittle): Fuerza
Controlada para fallas frágiles.
Máxima Fuerza Disponible Especificar un factor en función a la fuerza cedente
Usar una Fuerza especifica
Establecer un comportamiento simétrico de la Rótula
Criterios Aceptables establecidos para la rotación y/o curvatura plástica.
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Deformation Controlled (Ductile): Deformación
controlada para fallas dúctiles
Parámetros para el Control de Desplazamiento en términos de Momentos y Rotaciones, para una rótula de Momento M3 en una Viga
Tipo: Momento-Rotación Momento-Curvatura
Gráfica.
Si se utiliza MomentoCurvatura se debe especificar la Longitud de la rótula Factor de Escala para Momentos, Rotaciones y/o Curvaturas Cedentes.
Criterios Aceptables establecidos para la rotación y/o curvatura plástica.
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Se especifica que los valores de Momento Cedente y la Rotación Cedente los determine el programa en base a la sección establecida de acero o concreto con sus barras de refuerzo tal como se muestra en la figura. CASO 1:
Momento y Rotación Cedentes determinados por el programa.
En este caso el valor de Escala “SF” que utiliza el programa son los Momentos y Rotaciones Cedentes que determina internamente. En el caso práctico, si el usuario posee el diagrama de Momento-Rotación de la sección lo que debe hacer es dividirlo entre My y θy e ingresar los valores resultantes. M/My
Mu
M My
Mu/My
1 Mr
θy
θu
Momento/Momento Cedente
θ
Mr/My
0
θu/ θy
θ/θy
Rotación /Rotación Cedente
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Se especifica que el valor del Momento Cedente lo determine el programa en base a la sección establecida de acero o concreto con sus barras de refuerzo, y se asume que la rotación cedente sea igual a 1.00, tal como se muestra en la figura. CASO 2:
Momento Cedente determinado por el programa.
Rotación Cedente Unitaria
En este caso los valores de Escala “SF” que utiliza el programa son el Momento Cedente determinado internamente y la rotación cedente con valor igual a 1.00. En el caso práctico, si el usuario posee el diagrama de Momento-Rotación de la sección lo que debe hacer es dividir los momentos entre My y a las rotaciones restarle θy e ingresar los valores resultantes. M/My
Mu
M My
Mu/My
1 Mr
θy
θu
Momento/Momento Cedente
θ
Mr/My
0
θu−θy
θ−θy
Rotación - Rotación Cedente
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5.3.
Mass Source: Fuente de Masa.
CASO 1
Definición de Masas: From Element and Additional Masses : Peso
propio y masas adicionales. From Loads: De las cargas From Element and Additional Masses and Loads: Peso propio, cargas y masas adicionales.
Factor Multiplicador por caso de carga. Es decir, el programa transforma las cargas a masas utilizando un factor de 0 a 1.00 IMPORTANTE: Si se opción “From Loads”,
Casos de Carga
Factor de participación de masa.
CASO 2
elige la segunda debe incluirse el caso de carga “PP” para contemplar la masa por peso propio.
Definición de Masas: From Element and Additional Masses : Peso
propio y masas adicionales. From Loads: De las cargas From Element and Additional Masses and Loads: Peso propio, cargas y masas adicionales.
Factor Multiplicador por caso de carga. Es decir, el programa transforma las cargas a masas utilizando un factor de 0 a 1.00
Casos de Carga
Factor de participación de masa.
IMPORTANTE: Si se elige la tercera opción “From Element and Additional Masses and Loads”, No debe incluirse el
caso de carga “PP” ya que esta tomado en cuenta de manera directa.
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From Element and Additional Masses: Define la Masa del peso propio de la estructura
y de las masas adicionales agregadas al modelo. Define la masa de las cargas. En esta opción puedes especificar las cargas de las cuales se requiere obtener la masa de la estructura. Para cada caso de carga se establece un factor que va de 0 a 1. Es importante destacar que en esta opción se puede incorporar el peso propio “PP” como una carga para que participe como masa.
From Loads:
From Element and Additional Masses and Loads : Define la masa debido al peso propio de la estructura, por las masas añadidas y por las cargas impuestas. Para cada caso de carga incorporado se debe establecer un factor que va de 0 a 1. Es importante destacar que en esta opción no se debe agregar el peso propio “PP” ya que la misma está incluida en la condición “From Element”.
200
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5.4.
Coordinate System/Grids: Sistemas de Coordenadas y Lìneas de Grid
Adicionar un Nuevo Sistema
Adicionar una copia de un Sistema existente. Modificar un Sistema existente. Borrar un Sistema existente.
Convertir un sistema existente a unas líneas de Grid Generales
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Si seleccionamos la opción “Convert to general Grid” y hacemos click en “Modify/Show System” entramos a una ventana donde podemos redefinir las líneas de Grid o agregar otras a partir de coordenadas que dan la posibilidad de líneas en diagonal.
Tipo de Línea: Recta o en Arco.
Coordenadas de dos puntos para definir la orientación del Grid.
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5.5. Joint Constraints: Restricciones en Conjunto de Juntas. Tiene como aplicación establecer una Reducción de grados de libertad.
Tipos de Constraint Adicionar un nuevo Constraint Adicionar copia de un Constraint. Borrar un Constraint definido. Constraint Definidos
Constraint Body: Genera que todas sus juntas incluidas se muevan juntas como un cuerpo rígido tridimensional. Por definición, todos los grados de libertad en cada junta conectada participan. Sin embargo, el usuario puede seleccionar un set de grados de
libertad
que
serian sometidos al constraint. Constraint Diaphragm: Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas como un diafragma plano que es rígido contra deformaciones de membrana. Efectivamente, todas las juntas se conectan entre sí por vínculos que son rígidos en el plano, pero no afectan la deformación fuera del plano (placa). Se aplica cuando en un plano los elementos que conforman la estructura poseen en conjunto una rigidez muy significativa en términos del modelo que se está analizando, obteniéndose un comportamiento general como cuerpo rígido en el plano, referido a un centro de masas. Constraint Plate: Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas como una placa que es rígida contra deformación de flexión. Efectivamente, todas las juntas se conectan entre si por vínculos que son rígidos a flexión fuera del plano, pero que no afectan la deformación en el plano (membrana).
Constraint Rod: Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas como una barra recta que es rígida contra deformación axial. Efectivamente, todas las juntas mantienen una distancia fija entre sí, en la dirección paralela al eje de la barra, pero la traslación normal al eje y todas las rotaciones no se ven afectadas.
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Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas como una viga recta que es rígida contra deformación a flexión. Efectivamente, todas las juntas se conectan entre sí por vínculos que son rígidos para deformación fuera del eje, pero no afectan las traslaciones a lo largo o la rotación sobre el eje.
Constraint Beam:
Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas con el mismo desplazamiento para cada grado de libertad seleccionado, tomado en el sistema de coordenadas local del constraint. Los otros grados de libertad no son afectados.
Constraint Equal:
Constraint Local: Genera que todas las juntas incluidas se muevan juntas con el mismo desplazamiento para cada grado de libertad seleccionado, tomado en el sistema de coordenadas local separado de la junta. Los otros grados de libertad no son
afectados. Permite conectar diferentes partes del modelo estructural que se define por separado utilizando mallas.
Constraint Weld:
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5.6.
Section Cut: Secciones de corte.
Cuando se aplica un “section en un grupo grupo determinado, se obtienen las resultantes para el régimen de cargas actuantescut” en dicho
Adicionar una nueva Sección de Corte Adicionar copia de una Sección de Corte Borrar una Sección de Corte Existente Sección de Corte Definidas
Una vez que adicionamos una Nuevo “Section Cut” tenemos lo siguiente:
Grupo Seleccionado. CASO 1: Formato de Resultados en función a los ejes locales.
Orientación de ejes locales para los resultados del Análisis.
Definición Avanzada de la Orientación de los Ejes Locales.
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Si se hace marca la opción “Advanced Axes” y luego se hace click en “Advanced” se tiene lo siguiente: Definición de vector de Referencia en el dirección Axial.
Definición de vector de Referencia en el plano.
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Grupo Seleccionado.
Lado donde se reporta la Fuerza. CASO 2: Formato de Resultados en función a la convención de Diseño.
Orientación de ejes locales para los resultados del Section Cut para un comportamiento tipo WALL (Muro)
Orientación de ejes locales para los resultados del Section Cut para un comportamiento tipo SPANDREL (Dintel)
Orientación de ejes locales para los resultados del Section Cut para un comportamiento tipo SLAB (Losa)
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Convención de Signos y Distribución de Fuerzas para cargas en el Plano, para elementos de Area con comportamiento tipo WALL y SPANDREL
N
M 3-3 V 2-2 U3
U1 U2
WALL
WALL V 2-2 M 3-3
SPANDREL N
U2
V 2-2
M 3-3
N
N M 3-3
U1 U3
V 2-2
SPANDREL
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Convención de Signos y Distribución de Fuerzas para cargas Perpendiculares al Plano, para elementos de Area con comportamiento tipo WALL y SPANDREL
N
M 2-2 V 3-3 U3
U1 U2
WALL WALL V 3-3
M 2-2
SPANDREL
M 2-2
N
U2 U1
M 2-2 N
N
V 3-3
U3
V 3-3
SPANDREL
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5.7.
5.7.1.
Functions: Funciones Espectrales y de Tiempo-Historia.
Response Spectrum: Funciones Espectrales.
Agregar un Espectro en base a las normas internacionales o bien desde un archivo Agregar un Espectro Preestablecido Modificar un Espectro existente Espectros Definidos
Borrar un Espectro existente
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Tipo: from File (Agregar un espectro desde un archivo.txt)
Buscar el Archivo
Nombre
Factor de Amortiguamiento
Frecuencia vs Aceleración Período vs Aceleración Convertir a Definido or el usuario
Dirección del archivo Ver el Archivo
Mostrar Gráfico
Si se escoge la opción “Convert to User Defined” los datos del archivo.txt se agregan de manera permanente al modelo, tal como se muestra a continuación.
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Nombre
Factor de Amortiguamiento
Período vs Aceleración
Los Períodos y Aceleraciones pueden modificarse o eliminarse. Por otra parte, también pueden agregarse valores para ampliar el rango
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Time History: Funciones Tiempo-Historia
Agregar una Función de una lista predeterminada o bien desde un archivo Agregar una nueva Función Modificar una Función existente Funciones Definidas
Borrar una Función existente
.- Definición de la Función Coseno “Cosine” como ejemplo.
Nombre
Parámetros
Tabla de Valores
Grafica de la Función
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5.8.
Load Patterns: Patrones de Carga.
.
Multiplicador de peso propio
Patrones de Carga
Tipo
Agregar, Modificar y/o Borrar Patrones de cargas
Patrón de Carga Lateral Automática
Nota: En este caso sólo se incorpora un factor multiplicador del peso propio igual o mayor aMultiplier 1.00 en el” para caso no “PP” tipo DEAD. Lospropio demásotra casos contemplar el peso vez.deben tener “0” en el “ Self Weight Para el caso de carga SXE tipo QUAKE “Sismo Estático en X”, se tienen diversas opciones:
User Loads (SXE-1): En esta opción se Aplican directamente las cargas por piso.
User Coefficient (SXE-2): En esta opción se Aplican coeficientes para la carga sísmica estática
(SXE-3): Seleccionar alguna de las Normas Preestablecidas (NBCC 2005, IBC2000, IBC2003, NEHRP 97, UBC 97, BOCA 96, ETC). En esta opción se Definen los parámetros de las normas para la aplicación de cargas sísmicas estáticas.
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CASO 1: “User Loads”
Fuerzas por Diafragma
Coordenadas del Punto de aplicación de la Fuerza
Diafragma Nivel (Z)
Usar un Punto específico de aplicación de la Fuerza
Factor de Excentricidad Adicional Accidental.
Aplicar a los centros de Masas
CASO 2: “User Coefficient”:
Dirección y Excentricidades
Coeficiente Sísmico
Coeficiente de exposición en base a la Altura de la Estructura
Rango de Altura para la carga Lateral.
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CASO 3: Para la Norma UBC-97 como ejemplo, Se tiene:
Dirección y Excentricidades
Factor de Excentricidad aplicado a los diafragmas Redefinir Excentricidades para cada diafragma con Valores de Longitud. Estimación del período de la estructura
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Rango de elevación a considerar para la estimación de la altura de la estructura.
Factor “R” de reducción de respuesta
Coeficientes Sísmicos Tipo de Suelo Factor de Zona Sísmica Factor “Ca” Factor “Cv” Factor de la fuente Cercana.
Factor de Importancia.
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5.9.
Load Cases: Casos de Carga.
Casos de Carga
Tipo
Ejemplo: Caso de carga permanente “CP”
Agregar, Copiar, Modificar y/o Borrar Casos de cargas
Ver Casos de Carga en forma de diagrama
En este caso se incluye el patrón de carga
SCP y PP. Considerar Cero condiciones Iniciales para aplicar este caso de carga
Tipo de Caso de Carga: Estático
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Ejemplo: Caso de Carga definido por un Espectro “SX-ESPECTRAL”.
Nombre
Métodos de Combinación Modal: CQC: Combinación Cuadrática Completa SRSS: Raíz Cuadrada de valores al Cuadrado
Métodos de Combinación Direccional: SRSS: Raíz Cuadrada de valores al Cuadrado Absolute: Valores Absolutos con un factor de Escala
Usar Modos para el análisis U1: Dirección X
Factor
U2: U3: Dirección Dirección Y Z
incluye gravedadla yaceleración el factor de de Corrección del corte basal
Aceleración
Tipo: “Response Spectrum”
de
Escala
que
Angulo de Excitación
Espectro
Amortiguamiento Modal Típico de una Estructura.
Modificar el Amortiguamiento Modal
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Método de Combinación Modal “CQC”: Combinación Cuadrática Completa
En esta expresión: r representa una determinada respuesta al movimiento sísmico en una dirección definida UL y UM son las respuestas en cada modo i y j a ese movimiento sísmico, las cuales deben tomarse con el signo asociado a laforma modal;¹Ly¹Mson las frecuencias de los respectivos modos ¯ es el coeficiente de amortiguamiento respecto crítico, el cual debe tomarse igual de a 5% (caso típico).en Nótese que en lay expresióndel anterior N está representando el número modos utilizado la combinación, no el número de pisos de la edificación. Para el caso de sistemas con frecuencias bien separadas entre sí, este criterio de combinación tiende al clásico dado por la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados “SRSS” de cada máximo modal. Ejemplo: Análisis Estático Equivalente (Pushover)
Consideremos el siguiente Pórtico en el plano XZ sometido ante cargas laterales (LAT) tal y ante cargas gravitacionales, como se muestra en la figura.
5000
Junta 5: A monitorear en el Análisis Ux
4000
3000
2000
1000
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Primero se define un caso de Carga Gravitacional No Lineal “CG-NL”, tal como se muestra a continuación. Caso de Carga: CG-NL
Análisis Estático
Patrones de Carga incorporados con sus factores de escala a fin de contemplar la acción gravitacional previalaterales a las deformaciones generadas por el Pushover
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Luego, se define un caso de Carga Lateral No Lineal “Pushover”, que inicia en la deformada final del caso gravitacional No Lineal “ CG-NL”, tal como se muestra a continuación. Caso de Carga: PUSHOVER
El caso de carga “Pushover” inicia luego del estado final del caso de Carga No
Análisis Estático
Se Incluye el Patrón de Carga donde se incorporan las fuerza laterales necesarias para realizar el Pushover.
Para este caso es necesario modificar los parámetros de aplicación de cargas, pasos a guardar y el método a utilizar en la aproximación numérica.
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Configuración de “Load Aplication”.
Control de Aplicación de la carga por Desplazamiento Magnitud del desplazamiento máximo hasta donde se va a realizar el análisis.
Dirección del Análisis a Realizar. U1: Dirección X. U2: Dirección Y U3: Dirección Z
Junta que se va a tomar como referencia para alcanzar el desplazamiento lateral máximo establecido.
Configuración de “Load Aplication”.
Se
especifica “Multiple para que el programa nos presente los resultados por etapas. States”
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Configuración de “Nonlinear Parameters”.
Parámetros para la solución Numérica.
Método de Descarga en Rótulas. • • •
Unload Entire Structure: Descargar toda la estructura al encontrar un punto de falla Apply Local Redistribution: Aplicar Redistribución local al encontrar un punto de falla Restar Using Secant Stiffness: Reiniciar con la rigidez secante de la estructura al encontrar un punto de falla
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Ejemplo: Análisis con una Función Tiempo-Historia (Time History)
Consideremos una estructura a base de columnas, vigas y una losa maciza de espesor 20 cms, idealizada con un elemento tipo Shell-Thin, sometido ante cargas gravitacionales. En la zona central de la losa se ubica un Motor que genera aceleraciones verticales de carácter armónico (forma sinusoidal).
Ubicación de Equipo
Ubicación de Equipo
NOTA: El equipo “Motor” debe tener un peso y masa conocida a fin de ingresar estos valores en el programa y con ello realizar el análisis dinámico conforme a su tipo de excitación respecto al tiempo.
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Nombre
Condiciones del Análisis. Iniciales
Tipo: “Time History”
Métodos de Análisis: Análisis Modal o por integración Directa.
Usar Modos para el análisis U1: Dirección X U2: Dirección Y U3: Dirección Z
Aceleración
Factor de Escala que incluye la aceleración de gravedad.
Función
Amortiguamiento Modal Típico de una Estructura.
Información de Ciclos
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Ejemplo: Pandeo
Consideremos una columna en Acero de sección Doble T modelada con elementos de área y empotrada en la base. Se aplica una carga unitaria a cada nodo de su extremo superior. Luego, se realiza un análisis de pandeo donde el programa nos reporta el factor de escala de la carga total introducida conforme a cada modo de pandeo, a fin obtener la carga crítica para cada caso. Tipo: “Buckling”
Nombre
Se Incluye el Patrón de Carga donde se incorporan las fuerzas aplicadas en los nodos (Juntas)
Número de Modos de Pandeo a Analizar
1Total Kg/nodo. = 19 Kg
Factor del primer modo de pandeo: 1978.72 Carga Crítica de Pandeo: Q = 19 Kg x 1978.72 = 37595,68 Kg
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