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GEOTECNIA

ESCUELA:

NOMBRE:

INGENIERA CIVIL

Ing. Carmen Esparza Villalba

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FECHA: ABRIL AGOSTO 2009

Ejercicios de Aplicacin con Plaxis Clase No. 13


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EJERCICIO DE APLICACIN(Plaxis 3D Foundation)Se tiene un pilote cuyo = 0.4 m y 10 m de longitud que se

.

El suelo esta constituidopor arenas densas y

arcillas. El nivel de aguase encuentra a pocadistancia del pie del

2

.

Para evitar influencia enlos limites establecidos,estos sern extendidos,

10 m por debajo y 10 m atodos los lados.


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Geometra

Abra Im ut ro ram seleccione New ro ect de Create O en ro ect.

3

Ing. Carmen Esparza V.


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Geometra

Introduzca un nombre apropiado al proyecto y guarde los ajustes por

defecto.

4

En la tabla de dimensiones guarde las unidades estndares y entre lasdimensiones Xmin = -10, Xmax = 10, Zmin = -10 y Zmax = 10. En Grid,Spacing = 1m y Number of intervals = 2.


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Geometra

Abra la ventana de Work planes, inserte 4 planos de trabajo.

5

Mantenga el valor por defecto y = 0.0 m. Asigne valores para y = 10.0 m,

19.4 m, 20.0 m y 20.6 m para los planos de trabajo agregados, para lo cualde un click en los niveles de los planos de trabajo.



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Geometra

e ecc one e p ano e ra a o y = . m. e ecc one e e a arra eherramientas. Seleccione Massive Circular pile de Pile type.

Seleccione un = 0.4 m.

Mantenga el ngulo para cadaseccin del pilote en 60.

6

c en para cerrar e

diseador de la pila.


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Geometra

cursor orma a geome r a e p o e, usque e pun o , y e un c cen el. Esto coloca el pilote en la plano de trabajo activo.

Cambie el plano de trabajo a y = 20.0 de un click en (0,0) para agregar elpilote entre este plano y el plano de trabajo debajo de el.

7Ing. Carmen Esparza V.


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Geometra

De la misma manera agregue el pilote en y = 19.4. Click derecho para terminar de agregar el pilote a la geometra.

8


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Geometra

De un zoom en la barra de herramientas. De un click en (-2.0, -2.0) ymantenga aplastado el ratn hasta el punto (2.0, 2.0).

encapsulamiento del pilote, para lo cual se debe dibujar primero un cluster



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Geometra

Seleccione Geometry line de la barra de herramienta. Click derecho para terminar de agregar el pilote a la geometra.

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Geometra

Seleccione Geometry line de la barra de herramienta. Dibuje un cluster cuadrado alrededor del pilote en las coordenadas (-1.0, -

1.0), (-1.0, 1.0), (1.0, 1.0), (1.0, -1.0) y (-1.0, -1.0) para cerrar el cluster declick derecho para terminar.



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Geometra

arga.Para simular la prueba de carga, se agrega una carga puntual encima de lapila para lo cual siga los siguientes pasos.

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Cambie el plano de trabajo a y = 20.0 m

Agregue una lnea adicional en (0.0, 0.0) a (-1.0, 0.0).


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Geometra

Seleccione de la barra de herramientas la carga puntual y agregue en elcentro de la pila (0.0, 0.0).



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Geometra

arac er s cas e a per orac n y e os ma er a es.Para definir las capas de suelo, es necesario realizar una perforacin en lacual se asignan las caractersticas del suelo.

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Click en Borehole de la barra de herramientas y agregue uno en lacoordenada (-5.0, 0.0).


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Geometra



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Geometra

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El suelo consiste de 4 capas, por lo tanto es necesario agregar 3 limitesadicionales en la capa. Seleccione la capa (y=0) y teclee para agregar 3limites adicionales.


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Geometra

De un click en la columna y del limite de capa superior. Incorpore el valorde 20.6 para el limite de la capa.

17

De la misma manara cambie las otras capas con los valores de 14.30 m,12.30 m, 9.6 m y 0.0.

Asigne el valor de 9.6 m para el nivel de agua.


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Geometra

de suelo segn el enunciado.

De un click en New del sistema de materiales.



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Geometra

acuerdo a la tabla de materiales que se adjunta en la diapositiva posterior.

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Geometra



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Geometra

21


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Geometra



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Geometra

23


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GeometraTabla de caractersticas de los materiales presentes en el ejercicio propuesto

Arena arcilla

(caf)Arena densa Arena densa PiloteArena arcilla

(roja)

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Geometra

,

seleccionar del sistema de materiales el suelo de inters y arrastrar con elratn hasta la perforacin.



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Geometra

uan o un e emen o e p o e es a nc u o en e mo e o e geome r a,en este caso se realiza un refinamiento local alrededor del pilote.

26

Cuando un elemento del pilote esta incluido en el modelo de geometra,

en este caso se realiza un refinamiento local alrededor del pilote.


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Geometra

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De un click en actualizar en la ventana de programa Output.



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Geometra

28

Seleccione el cluster alrededor del pilote que representa la excavacin. Delmen seleccione Mesh y elija Refine cluster.


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Geometra

29



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Geometra

uevamen e se ecc one e c us er a re e or e p o e y en es e aRefine cluster.

30

Ahora de un Click en 3D mesh, esto representa la generacin delacoplamiento tridimensional en el programa de salida.


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Geometra

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Definicin de la etapas de Clculo

e un c c en a cu a on para proce er a mo o e c cu o.



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uar e e arc vo con un nom re conven en e.

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34


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ara a e apa e c cu os se cons era e apas e c cu os: con c onesinciales de generacin, construccin del pilote y la aplicacin de la carga alpilote.

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Adicione 2 etapas de clculo del men de herramientas.



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Cheque en las etapas de clculo que los parmetros se presenten lassiguientes condiciones. Deje los ajustes para Iterative proceduce en losvalores por defecto.


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n a e apa e c cu o n c a , es a se cons era au om camen e.

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Para Phase 1 (construccin del pilote). Seleccione el plano de trabajo y =20 m .

Click en el cluster que representa la pila. Puede ser necesario realizar unzoom in para enfocar correctamente el pilote.Ing. Carmen Esparza V.


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38

Cuando este seleccionado el cluster de la pila se activa una ventana dondese indica Soil above y Soil below como opciones posibles.

Click en Soil above, (Water above, Water below pueden ser opcionales

para dejarlas activadas) y deseleccione la seal de marca para quitar elsuelo sobre el plano activo.


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39

Click en Soil below y click en Change paracambiar el material fijado al cluster de suelo. Laventana de materiales se activa, seleccione el

material de la pila y de un click en OK. Click en OK para cerrar.


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40

Seleccione el cluster alrededor del pilote que ser excavado durante laconstruccion del pilote. Para simular la excavacin desactive Soil above ySoil below en la ventana selecta.

Click en OK para retornar a la ventana de entrada.


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p o e a ora se e a as gna o as carac er s cas so amen e en re e p ano

de trabajo y = 20.0 m y el primer plano de trabajo debajo de el y = 19.4 m.Hay que asignar las caractersticas al resto del pilote.

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Seleccione el plano de trabajo y = 19.4 m.Ing. Carmen Esparza V.


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42

Click en el cluster que representa la pila.


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Click en Soil above y click en Change para cambiar el material fijado alcluster de suelo, seleccione el material de la pila y de un click en OK.

Click en OK para cerrar.Ing. Carmen Esparza V.


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Click en Soil below y click en Change para cambiar el material fijado al

cluster de suelo, seleccione el material de la pila y de un click en OK. Desactive Water above y click en OK para cerrar.


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a pr mera ase e c cu o a s o as gna a a ora se e n r a segun a ase

de clculo.

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Seleccione Phase 2 y el plano de trabajo y = 20.0 m.

f d l d l l


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De un doble click en el punto de la carga puntual para activarla y cambie lafuerza y = -1 por y = -800 kN.

Click en Ok para cerrar la ventana

D fi i i d l d Cl l


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caractersticas de Phase 1 , antes de proceder al clculo.

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Terminada la definicin de las fases de calculo, es necesario antes de realizar elcalculo seleccionar el nodo en la cima del pilote para poder trazar la curva deCarga-desplazamiento.

Click en Select point for curve para abrir la ventana de salida de programa.

D fi i i d l t d Cl l


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En y = 20.0 seleccione el nodo de arriba del pilote de ser necesario realiceun zoom in en el rea alrededor del pilote, de un click y luego cierre elprograma de salida.


D fi i i d l t d Cl l


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49

Cl l


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Clculos

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La geometra y las etapas de clculo esta ahora definidas, por lo tanto se puedeproceder al clculo.

Clculos


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Clculos

51

Si se desea se puede cambiar los nombres de las fases de clculo antes deproceder a la corrida de los clculos.

Resultados de Salida


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Resultados de Salida

espu s e os c cu os os resu a os pue en ser v s os se ecc onan o a e apa

de clculo y presionando el botn Output (salida). El botn de salida reemplazaal botn de clculo despus de que el clculo ha terminado.

52 Seleccione la fase final de clculo y el botn de salida.

Resultados de salida


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El ro rama de salida demostrara el aco lamiento deformado en el

extremo de la prueba de carga.




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as ens ones y

deformacionespueden ser vistasdando un click enuna de las lengetas.

Por ejemplo en elplano de trabajo

=10 ara investi ar

54

las tensiones en el

extremo del pilote.



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.

displacements de Deformations.

55



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Para investigar deformaciones seleccione Cross section. Seleccione Vertical


sp acemen s e e orma ons.




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-


curvas del programa.

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58 Seleccione el proyecto de Pilote cargado axialmente.



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59



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60

EJERCICIO DE APLICACIN


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(Plaxis 7.2)Este proyecto se refiere a la construccin de una excavacin cercana aun rio. La excavaci n tiene 30 m e anc o y 20 m e pro un i a .

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(Plaxis 7.2)Los lados de la excavacin son apoyadas por paredes delgadas de diafragmadel 30 m (pantalla) apoyadas por puntales horizontales cada 5 m.

Los 20 m superior del subsuelo consisten en las capas suaves del suelo, que semodelan como solo capa homognea de la arcilla. Por debajo de esta capa dela arcilla hay una capa ms densa de la arena, que se extiende a unaprofundidad grande.

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tierra. Puesto que la geometra es simtrica, slo una mitad (el lado izquierdo)se considera en anlisis. El proceso de la excavacin se simula en dos etapasseparadas de la excavacin.

La pared del diafragma se modela por medio de una placa. La interaccinentre la pared y el suelo se modela en ambos lados


Geometra


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Geometra

Abra el Imput program y seleccione New proyect de Create/Open project.

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Geometra


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Introduzca un nombre apropiadoal proyecto y guarde los ajustes

Geometra

.

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En la tabla de dimensiones

guarde las unidades estndares yentre las dimensiones Left = 0.0,Right = 45, Bottom = 0.0 y Top =40. En Grid, Spacing = 1m y

Number of intervals = 1.

Geometra


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Geometra

Seleccione Geometry line de la barra de herramienta.

Mueva el cursor al origen (0.0, 0.0) de un click y mueva el cursor a lospuntos de coordenadas (45.0, 0.0), (45.0, 40.0), (0.0, 40.0) y (0.0, 0.0) declick derecho para terminar.

65

Geometra


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Geometra

Para subdividir las capas de suelo seleccione Geometry line y de un clicken los puntos de coordenadas (0.0, 20.0) y mueva el cursor al punto (45.0,20.0).

66

Geometra


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Para la pantalla seleccione Beam y de un click en los puntos decoordenadas (30.0, 40.0) y mueva el cursor al punto (30.0, 10.0).

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Geometra


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Para la separacin de las etapas de excavacin seleccione Geometry line yde un click en los puntos de coordenadas (30.0, 30.0) y mueva el cursor alpunto (45.0, 20.0).

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Geometra


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Interfaces; seleccioneInterfase del men deherramientas y de unclick en el punto decoordenadas (30.0,40.0), mueva el cursor

Mueva el cursor alpunto (30.0, 40.0),fecha arriba, segenera un interfaz allado derecho depantalla.

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. , . .Segn la posicin haciaabajo se genera unainterfaz en el ladoizquierdo de lapantalla.

Geometra


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Puntal; seleccioneFixed-end anchor delmen de herramientas.

Mueva el cursor alpunto de coordenadas(30.0, 39.0), de un click

70

izquierdo. En el menu

de propiedades ingrese15 m como longitudequivalente.

Geometra


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Plaxis impone de formaautomtica al modelogeomtrico un conjunto

de condiciones decontorno generales

Fijaciones estndares:Para crear lascondiciones de limite,

seleccione Standardfixities del men deherramientas.

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Geometra


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72

De un click en el botn de materiales e incorpore paralas capas de suelo de suelo segn el enunciado.

De un click en New del sistema de materiales.

Geometra


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73

Asigne las caractersticas de los materiales a las 2

capas de suelo de acuerdo a la tabla de materialesque se adjunta en la diapositiva posterior.

Geometra


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Geometra


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75


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Geometra


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77

Sin cerrar la tabla de materiales, seleccione la capa dearena y arrastre con el ratn hasta cluster de la

geometra en la parte de abajo. Proceda de igualmanera para la capa de arcilla.

Geometra


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78

En el sistema de materiales, seleccione en el tipo de parmetro Beams,luego New. Asigne las caractersticas para la pantalla de acuerdo a la tablade materiales de la diapositiva siguiente.

Geometra


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79 Sin cerrar la tabla de materiales, seleccione laPantalla y arrastre con el ratn hasta la geometra.Ing. Carmen Esparza V.

Geometra


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80

, ,los otros materiales asigne las caractersticas del material.

Generacin del acoplamiento


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Se utilizaran algunos procedimientos de refinamiento del acoplamiento,adicionales al refinamiento directo global.

81 De un click en Generate mesh.


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83 Seleccione Mesh de la barra de herramientas y elija Global coarseness, en

la ventana cambie la opcin coarse por medium.



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85 Seleccione Mesh de la barra de herramientas y elija Refine global, en lanueva ventana de click en Update.



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La puntos inferiores delos elementosestucturales puedencausar gradesdesplazamiento. Por lotanto es bueno hacer

86 Seleccione Mesh de la barra de herramientas y elija Refine line, en la nuevaventana de click en Update.

esas reas mas nas.

Geometra


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Condiciones Iniciales

87 Seleccione Initial conditions, acepte el valor por defecto para el peso deagua en la nueva ventana.

Geometra


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Las condiciones de aguasubterrnea se activanen el cual el NF se activainmediatamente.

88 Seleccione el punto de coordenadas (0.0 , 38.0) y mueva el cursor hasta elpunto (45.0, 38.0) click derecho para terminar.

Geometra


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89 Seleccione generacin de presiones de agua. En la nueva ventana aceptePhreatic line, OK para cerrar la ventana.

Geometra


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Despus de generarlas presiones deagua el resultado se

exhibe en laventana delprograma de salida.


Geometra


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91 Acepte los valores prefijados del multiplicador de peso y de K0.

Geometra


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Condiciones Inciales

Ahora hay que procedera la configuracin de la

geometra. Click en elinterruptor de la barra deherramientas.

92 Seleccione generacin de tensiones inciales.

Geometra


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Despus de generarlas tensionesinciales efectivas elresultado se exhibe

en la ventana delprograma de salida.


Clculos


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De un click en Calculate proceder al modo de clculo.

94 Guarde el archivo con un nombre conveniente.


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Clculos

Adems de la fase inicial la primera fase del clculo tambin ha sido


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Adems de la fase inicial, la primera fase del clculo tambin ha sidocreada automticamente.

Mantenga los valores por defecto en la ventana de general. Enparmetros, active Staged construction y luego seleccione Define

96

Clculos


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Active la pantalla si esta no se encuentra activa. (esta toma un color azul).

97

Clculos Agregue una nueva fase de clculo, mantenga los valores por defecto en la

ventana de general En parmetros active Staged construction y luego


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ventana de general. En parmetros, active Staged construction y luegoseleccione Define

98

Clculos


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99 De un click en la primera excavacin para quitar el suelo.

Agregue una nueva fase de clculo, mantenga los valores por defecto en laventana de general En parmetros active Staged construction y luego

Clculos


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Agregue una nueva fase de clculo, mantenga los valores por defecto en laventana de general. En parmetros, active Staged construction y luegoseleccione Define


Clculos


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101 De un click en el punta para activarlo.

Clculos Agregue una nueva fase de clculo, mantenga los valores por defecto en la

ventana de general. En parmetros, active Staged construction y luego


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g p , g y gseleccione Define

102

Clculos


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103 De un click en la segunda etapa de excavacin para quitar el suelo.

Clculos


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104

Terminada la definicin de las fases de calculo, es necesario antes de realizar elclculo seleccionar los nodos o tensiones para generacin de curvas cargadesplazamiento o diagrama de tensiones.

Click en Select point for curves para abrir la ventana de salida de programa.

Clculos


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Seleccione el nodo de la pared (30.0, 30.0)

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Clculos


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106

La geometra y las etapas de clculo estan ahora definidas, por lo tanto se

puede proceder al clculo.

Clculos


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108

Despus de los clculos los resultados pueden ser vistos seleccionando la etapade clculo y presionando el botn Output (salida). El botn de salida reemplaza

al botn de clculo despus de que el clculo ha terminado.



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109



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114



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118/124

Para trazar las curvas del anlisis de este proyecto, selecciones. Curves

program

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119 Seleccione New project y busque el archivo.



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