Proceso Sap 2000.docx

PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DEL TRABAJO FINAL REALIZADO EN SAP 2000 1. Con base en el trabajo seleccionado de la casa de Julio Cesar Diaz Diaz, ubicada en la Carrera 26 # 12-2 en la ciudad de Bucaramanga, se montó la estructura idealizando las vigas y las columnas de la misma, mediante el programa de SAP 2000.

2. Con base en la reglamentación de la NSR – 10, (Norma Sismo Resistente Colombiana), en el Título B, se determinaron las cargas muertas aplicadas a una estructura diseñada para vivienda y se montaron en la estructura cargada en SAP 2000.

3. Las cargas vivas de igual manera se determinaron mediante la reglamentación de la NSR – 10 y se cargaron en la estructura. Las cargas debidas al peso propio no se cargaron mediante SAP, puesto que se le indico al programa que tomara el peso propio de la estructura con base en características propias de las secciones transversales, materiales y geometría de la estructura.

4. A continuación, se seleccionó la vista “xy” para visualizar la estructura por entrepisos, y generar un diafragma rígido en cada entrepiso.

5. Se seleccionaron todos los nodos y elementos del entrepiso en cuestión

6. Se proporcionó la función de diafragma rígido mediante la siguiente ruta: “Assign – Joint – Constraints”

7. Se “Define Joint Constraints”

8. El “Constraint” que se generó es de tipo “Diaphragm”, por lo cual se debe seleccionar este tipo en la lista desplegable e indicar “Add New Constraint…”

9. Se indicó el nombre debido a cada entrepiso, tal como “Diafragma entrepiso 1”, así uno para cada entrepiso. Se genera en coordenadas globales en dirección “Z Axis”

10. Con base en el procedimiento anterior se generaron los “Diafragmas Rígidos” para cada entrepiso de nuestra estructura

11. A continuación, se asignó el diafragma correspondiente a cada entrepiso que se ha seleccionado en la vista xy. Esta función permite proporcionar la rigidez requerida a toda la estructura, debida a que no se permiten desplazamientos relativos para cada entrepiso.

12. Se verificó que cada nodo haya sido asignado para un diafragma correspondiente, seleccionando el nodo y dando click derecho para visualizar la información correspondiente. Para el ejemplo, se seleccionó el nodo número 62.

13. A continuación, se definió al programa la fuente de masa que debe tener en cuenta para el análisis modal espectral y la fuerza horizontal equivalente. Para ello se siguió la siguiente ruta: “Define – Mass Source”

14. Se agregó una nueva fuente de masa, mediante “Add New Mass Source”

15. Se dio un nombre indicado para la nueva fuente de masa, tal como: “FUENTE MASA”, se incluye tanto la masa propia del elemento, donde se definen patrones de cargas específicas tales como la viva y la muerta, dando indicación que se deben usar las dos cargas de manera equilibrada 1:1.

16. Además de generar la nueva fuente de masa, se le indió al programa que tomara esta fuente, como fuente por defecto para procedimientos siguientes.

17. Para el desarrollo del análisis dinámico lineal, se hace uso del método de superposición modal espectral; por tal razón se define una función en el programa de SAP 2000 con base en el espectro de diseño definido en la NSR 10 A.2.6 – ESPECTRO DE DISEÑO

18. Se definió el Espectro de Diseño utilizado en Colombia en “Choose Function Type to Add”

19. A continuación, se añade la nueva función de espectro de diseño de acuerdo a la NSR – 10.

20. Con base en las características tanto geográficas, como geológicas de la ciudad de Bucaramanga y del tipo de suelo y de construcción que se estudia, se definen los coeficientes Aa, Av, Ae, Ad, Fa y Fv, con una razón de amortiguamiento del 5 %.

21. Al haber montado el espectro de diseño, con base en las características ya definidas, se define el espectro que se usará definir los casos de carga a evaluar.

22. A continuación, se define el caso de Análisis para el espectro.

23. Se añadió un nuevo caso de análisis, “Add New Load Case…”

24. El nuevo caso de análisis se denominó “ESPECTRO X”, haciendo referencia a que se evalúan las cargas sísmicas en la dirección x; estas cargas son del tipo “Response Epectrum”, con una combinación modal “CQC”, las cargas a aplicar deben tener las siguientes características: “Load Type: Accel” (Aceleraciones), “Load Name: U1” (Dirección x), “Function: ESPECTRO”, “Scale Factor: 9,81”.

25. Con las mismas características propuestas para el espectro en dirección x, se generó el espectro en dirección y.

26. Con base en los casos de análisis definidos, se obtuvo la ventana donde se definen puntualmente tanto el espectro en la dirección X como en la dirección Y.

27. Ahora bien, se definió un patrón de carga mediante la ruta: “Define – Load Patterns…”

28. Se definió el patrón de carga para la fuerza horizontal equivalente que se debe evaluar, debido a lo reglamentado por la norma en A4 – A6 de la NSR – 10. Al definir el nuevo patrón de carga, se define así: “Load Pattern Name: FHE X”, “Type: Quake”, “Self Weight Multiplier:0”, “Auto Lateral Load Pattern: User Coefficient”; además, se modificó el patrón de carga en la parte lateral en “Modify Lateral Load Pattern”

29. Al modificar las características del patrón de carga seleccionado se modifica el coeficiente “Sa” dado por el espectro de diseño debido a las características definidas previamente con un valor de “0,018”, en dirección X.

30. De igual manera, se define el patrón de carga para la fuerza equivalente en el sentido Y.

31. Al ya definirlos se tiene el condensado de estos nuevos casos de carga

32. Prueba de los resultados finales a. Periodos y frecuencias de vibración

b. Modos normalizados para el centro de masa de cada entrepiso

c. Coeficiente de Participación Modal

d. Porcentaje de masa efectiva

e. Masas en cada nodo, para nodos en centro de masa, sin embargo, en la parte de abajo se encuentra designado la sumatoria final de toda la masa que se encuentra en la estructura.

f. Desplazamientos debido a la Fuerza Horizontal Equivalente y a los espectros de diseño tanto en las direcciones “X” y “Y” con secciones de vigas y columnas de 0,3x0,3 [m]

g. Desplazamientos debido a la Fuerza Horizontal Equivalente y a los espectros de diseño tanto en las direcciones “X” y “Y” con secciones de vigas y columnas de 0,6x0,6 [m], 0,65x0,65 [m] respectivamente.