Proyecto 2

UNIVERSIDA TECNICA DE AMBATO

COMPUTACION APLICADA

Universidad Técnica De Ambato   Facultad De Ingeniería Civil Y Mecánica

COMPUTACION APLICADA

TEMA:

“MANUAL DE SAP 2000” ELABORADO POR: CURSO:

Fabricio Chávez S Daniel Ramos.

Octavo Civil

PARALELO: “B” PROFESOR: Ing. Msc. Miguel Ángel Mora

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Introducción: El SAP 2000 es un programa para análisis de estructuras en general, de cualquier configuración, tipo de material, condiciones de carga. Permite el diseño de elementos estructurales de acero, hormigón y aluminio. Las ultimas versiones del programa, permite el análisis y diseño de elementos estructurales laminados al frió.

Los tipos de análisis pueden ser: Estático, Dinámico, Elástico, Inelástico, lineal, y ni lineal. El objetivo del análisis estructural consiste en calcular las fuerzas internas y las deflexiones en un punto cualquiera de una estructura y las condiciones son las siguientes: • Equilibrio entre las fuerzas internas y externas en todos los elementos de la estructura • Compatibilidad

de

deformaciones

estructurales. • Relación Fuerza desplazamiento

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de

todos

los

elementos

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Ejercicio De Aplicación Descripción: La estructura del siguiente ejemplo es un pórtico de dos pisos con una altura de entrepiso de 2,8m y que esta constituido por vigas 25x30, columnas 30x30,y las losas de un espesor de 12cm, gradas con descanso intermedia a una altura de 1,40m las cuales serán modeladas como una rampa. Este ejercicio modelar utilizando el programa SAP 2000 y teniendo como referencia el código ASTM A706 y analizar los resultados. DATOS: H=2,8m(entre piso) Columna= 30x30cm Viga= 25x30cm Losa=12cm Grada=15cm F`c=280Kg/cm2 CMA=100kg CV=250kg CSX,CSY=Coeficiente Sísmico

3,5m

VISTA EN PLANTA

4m

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GRADA

4,5m

GRADA

DESCANSO

3,5m

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Primeramente abrimos el programa SAP 20000

Posteriormente entramos a la opción FILE,NEW .MODEL en la cual encontramos una seria de formas de estructuras para modelar.

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Luego escogemos el modelo que en nuestro caso que es el GRID ONLY para crear una malla de dibujo para facilitarnos al momento de dibujar.

A continuación damos los valores respectivos a X ,Y, Z que determinan el numero de líneas que conforman la mallado para el dibujo.

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Escogemos la opción EDIT GRID DATA para configurar los espaciamientos de el mallado de acuerdo a los ejes ya que en el paso anterios nos configura para un solo espaciamiento en el plamo.

Damos un clic en MODIFY y procedemos a modificar el mallado.

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Asignamos los valores respectivos en X,Y,Z, y modificamos el tamaño de la etiqueta de los ejes con el BUBLE SIZE

Escogemos la opción DEFINE –MATERIALES para definir los tipos de materiales empleados en esta estructura como por ejemplo el hormigón y el acero.

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Definimos los materiales para un hormigón de 280 kg/cm2 con sus diferentes propiedades las cuales para otro tipo de material variaran según su resistencia.

Añadimos el nuevo material Steel, Rebar, ASTM A706 AAD QUICK MATERIAL para el acero de refuerzo

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Definimos las secciones para la columna y la viga utilizando la opccion DEFINEFRAME SECTIONS de la barra de herramiemtas.

Escogemos el material CONCRETE la sección rectangular para definir las vigas y columnas.

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Ponemos el nombre de la sección e ingresamos los valores de la base y la altura de nuestras columnas (30x30), luego escogemos el tipo de material que es el que ya definimos.

Damos click en CONCRETE REINFORCEMENT para escoger el comportamiento de columna.

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Ahora asignamos la seccion de las vigas ingresamos los valores de la base y la altura de nuestras vigas.(25x30) como en el paso anterior

Damos click en concrete REINFORCEMENT elegimos el comportamiento de viga y asignamos los valores respectivos.(top=0,04 y bottom=0,04) para los recubrimientos

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Definimos la sección del área ingresando por la opción DEFINE-AREA-SECCIONS del menú principal para definir la seccion de losa y grada

Escogemos la opción Shell-Thin para la cascara de losa.

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Asignamos el nombre losa para un hormigón de 280kg/cm2 y escribimos los valores de membrane y bending para el esprsor.(0,12)

Damos el nombre para la grada y asignamos los valores respectivos para el espesor de la rampa.

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Definimos los casos de carga por la opción DEFINE-LOAD CASES para las diferentes cargas como por ejemplo la carga viva y muerta.

Damos valores de ecuación de radio (0,05), c (0,112), k (1) respectivamente para las cargas de sismo en x como en y.

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Escogemos la opción para dibujar las vigas en el nivel 0 escogiendo en la barra principal la opción que se muestra en la imagen llamada DRAW FRAME y dibujamos las vigas.

De igual manera dibujamos los tableros con la opción de POLY AREA en la cual con el cursor damos la forma del polígono que deseemos, en este caso rectángulos.

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Activamos el FILL OBJECT para lograr visualizar las áreas dibujadas en los diferentes tableros de nuestro proyecto.

Tenemos los tableros ya dibujados.

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Escogemos la opción ASSIGN, AREA LOADS, UNIFORM SHELL para asignar las cargas vivas y las cargas muertas adicionales que soportara la estructira.

Escogemos el tipo de carga CMA y damos el valor de 100kg para la carga muerta adicional en sentido de la gravedad.

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La carga viva tiene un valor de load=250 y asignamos de la manera anterior.

Marcamos todo y escogemos la opción EDIT, REPLICATE para replicar los tableros a los diferentes pisos ya asignados la carga.

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Replicamos con un valor de 2,8 para dz ya que es la altura de entrepiso y un numero igual a 2 ya que son dos pisos y activamos la opción DELETE ORIGINAL para borrar la los tableros inferiores...

Dibujamos las columnas de acuerdo a la vista en planta de un sentido.

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Marcamos los 3 nudos de la base de las columnas y asignamos las restricciones con la opcion ASSING-RESTRAINS.

Escogemos la opción respectiva que para pórticos en tres dimensiones es el empotramiento

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Replicamos nuevamente con un valor de 4 en dx y number igual a 1 para replicar las columnas en sentido de x

De igual manera replicamos en dx con un valor de 7,5 y number igual a 1 para la columnas de el ultimo tramo.

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En el nivel 1,40 dibujamos el descanso con la opción DRAW-POLY AREA tomando en cuenta la sección GRADA anteriormente definida.

Nos trasladamos al nivel 0 en z y dibujanos los 2 bordes de la grada con el comando DRAW POLY AREA y enseguida nos trasladamos al nivel siguiente y terminamos de cerrar el poligono que seria el final de la primera rampa y asi mismo dibujamos la siguiente rampa.

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Vamos a la opción SELECT, SELECT, PROPERTIES, AREA SECTION y escogemos grada para asignar las cargas correspondientes.

Damos un valor de load igual a 100Kg para la carga muerta adicional (CMA) por el paso de asignación anteriormente mostrado

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Repetimos el paso anterior y asignamos un valor para la carga viva igual a 100Kg para la CV .

Hacemos un REPLICATE en dz igual a 2,8 de la grada para replicale al siguiente piso.

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Procedemos a replicar las gradas.

Para que el elemento funcione de una manera adecuada y para analizar en forma de elementos finitos para obtener valores mas reales dividimos a los elementos grandes en elementos mas pequeños con la opción ASSING- AUTOMATIC FRAME MESH para los elementos frame.

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Marcamos todo y vamos a la opción assign, frame, automathic frame y activamos las dos opciones indicadas y damos un valor de 0,25 que es el espaciamiento al cual vamos a dibidir los elementos.

De igual manera para las hacemos para las áreas con ASSING- AUTOMATIC AREA MESH

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Escogemos, MESH AREA INTO OBJECT y un valor de 0,25 para que concuerde con los elementos frame.

Entramos a la opción DEFINE-COMBINATIOS para las combinaciones de carga.

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Definimos las combinaciones para nuestra estructura a las cuales se va a relizar el analisis.

Comprobamos el set analisis optios que estece como espace frame y hacemos correr el programa menos la opción modal.

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Chequeamos de que no existan errores ni precauciones y procedemos a aceptar el análisis completo.

Ya con esto obtenemos las deformaciones y los momentos y modelación de la estructura ya se encuentra lista.

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Ya al haber ejecutado el programa encontramos con la opción DISPLAY-SHOW FORCES-FRAME CABLES los diagramas de momentos con los cuales nosotros podemos ya diseñar las áreas de acero, etc y sabemos como funciona la estructura por la acción de las cargas dadas.

Luego de haber escogido la combinación no debemos olvidarnos de coger la opción de momento 3 y la opción de show valúes para observar los valores de momentos con el cursor siguiendo la trayectoria de la viga.

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