Introducción a SAP 2000 v11

XI SEMANA DE CONFERENCIAS ING. CIVIL

Autor: Stalin Ibáñez

Introducción

SAP 2000

v.11



Para aprender a utilizar SAP2000 realizaremos un ejemplo práctico donde trataremos de

mostrar la mayor parte de los conceptos básicos que se necesitan para realizar un modelo en el

programa.

Nuestro modelo a realizar será un galpón cerrado, ubicado en la región metropolitana con

las dimensiones siguientes:

El marco que se eligió es el que se ve en la siguiente figura:



1. Importar de AutoCAD a SAP2000.

Comenzaremos dibujando nuestro marco en el programa AutoCAD, debido a que este

permite hacer dibujos de forma más libre que SAP y eso nos facilitara la vida.

Para poder pasar nuestro dibujo hecho en AutoCAD a SAP debemos seguir los siguientes

pasos:

a. Crear una capa diferente a la capa 0. Nos vamos a Formato->Capa

En la siguiente ventana nos ponemos en la opción de nueva capa y la creamos, le ponemos un

nombre cualquiera y un color para identificarla. Luego ponemos aceptar



Lo siguiente es pasar nuestro marco a esa capa en caso de que no lo tengamos en ella,

para eso seleccionamos todo el marco y en las capas cambiamos de 0 a la capa que creamos.

Movemos el marco al origen para que no se genere problema alguno al pasarlo a SAP2000

b. Ahora vamos a archivo->Guardar como, y guardamos nuestro dibujo en formato DXF.

c. Abrimos SAP2000 y creamos un nuevo modelo, seleccionamos las unidades a usar para

que trabajemos de forma más cómoda.



d. En esta pantalla se nos pide ingresar la forma que tendrá nuestra grilla, ingresamos

nuestros datos y colocamos siguiente.

Nos saldrá la siguiente pantalla:



e. Nos vamos a File->Import->AutoCAD DXF, y seleccionamos nuestro archivo creado en

AutoCAD

f. Definimos que importe la dirección Y hacia arriba y también nuestras unidades

g. En frame seleccionamos la capa donde se ubica nuestro galpón y colocamos OK.



Deberíamos obtener algo así:

h. Ahora arreglaremos la grilla creada para que quede acorde a nuestro marco,

hacemos doble click en algún punto de la grilla y nos saldrá esta pantalla:

Donde modificaremos el valor de z de 14 a 9, que es la altura de nuestro galpón.

Teniendo nuestro Galpón ya importado podemos comenzar a darle las propiedades y perfiles

que queremos.



2. Asignar apoyos y restricciones.

Le asignaremos un apoyo simple a la base del marco.

a. Seleccionamos los puntos de apoyo y vamos a Assign->Joint->Restraints

b. Colocamos el apoyo simple y damos ok.

También necesitamos que en la cumbrera del marco el momento este liberado, es decir,

necesitamos una rotula, para ello:

a. Seleccionamos en el marco la parte inferior que va a dar a la cumbrera y la parte superior.

y nos vamos a assign->Frame->Releases



b. Clickeamos en momento 22 y 33

c. Nos debería quedar así: donde los ptos verdes son las rotulas

Debemos arreglar la rótula superior, para lo cual seguimos los mismos pasos pero ahora

liberamos al inicio. Debería quedar así:



3. Definiendo perfiles.

Para que nuestro modelo sea lo más similar al de la vida real debemos colocarle los

perfiles correspondientes, para ello definiremos los perfiles a usar:

a. Vamos a Define->Frame Sections y colocamos import new property

b. Seleccionaremos el perfil canal, buscamos nuestro archivo ICHA.PRO y colocamos ok,

entonces seleccionamos el perfil: C20x15.6

c. Para asignarle el perfil a nuestro marco seleccionamos todo el marco y vamos a

Assing->Frame section-> y ahí le colocamos el perfil que ya habíamos definido.



d. Colocamos extrude view del menú del cuadrito con el click, para ver como quedaron

nuestros perfiles

Y la imagen debería ser esta

Lo cual está mal, ya que nuestro perfil debería estar colocado en el otro sentido, para

arreglar eso seleccionamos nuestros perfiles a girar y vamos a Assing->Frame->Local axes y

colocamos 90 para probar.

Con la vista 3D podemos ver que perfiles quedaron bien ubicados y cuáles no, entonces

seleccionamos los que estaban mal y volvemos a local axes pero ahora colocamos 270 y

deberíamos tener esta imagen:



donde nuestros perfiles tienen la ubicación correcta

Para los perfiles que van entre los canales crearemos unos perfiles ángulos. Para ello:

a. Vamos a define->frame sections y colocamos: Add new property. Ahí seleccionamos

OTHER

Y nos vamos a Section designer. Colocamos un nombre, el material y ahora clickeamos en

secion designer, lo que nos lleva a esta pantalla:



Ahí tenemos que crear nuestro perfil

b. Ya creado entonces seleccionamos los elementos entre los canales y le asignamos el perfil

mediante assing->frame->Frame section

colocamos extrude view y vemos como quedo. Si se deben girar entonces lo hacemos y

luego volvemos a chequear como quedo, deberíamos llegar a esta vista:

Teniendo nuestro marco base listo entonces podemos replicarlo para hacer el galpón

completo.



4. Replicando

Para replicar

a. Seleccionamos todo el marco y nos vamos a Edit->Replicate

b. Primero lo haremos como Mirror: colocando estos valores:

Debería quedar esto:

Se debe arreglar la orientación de los perfiles en la sección replicada.



5. Asignando cargas.

Antes de replicar todo el marco debemos asignarle las cargas correspondientes, como

viento.

a. Primero debemos definir las capas de carga en Define->Load cases

Definimos viento y sobrecarga.

b. Seleccionamos el frame correspondiente y Vamos a assing->Frame Load->Distributed,

seleccionamos el caso de carga, viento. Seleccionamos la dirección, X. Y colocamos el

valor.

Y asi para cada parte del marco.



c. Deberiamos llegar a esto:

Ahora podemos replicar el marco en forma lineal cada 6 metros en edit->replicate->lineal

colocamos:

Lo que nos da:



6. Dibujando costaneras.

Ahora definiremos un perfil Canal y lo dibujaremos entre los marcos.

Le colocamos las siguientes propiedades:

Colocamos la opción para dibujar y seleccionamos la costanera definida:



Dibujamos con cuidado para obtener:

Giramos las costaneras de los muros en 270 grados.



7. Opción Divide.

Para dibujar los colgadores entre las costaneras debemos dividirlas, para ello

a. Seleccionamos las costaneras y vamos a Edit->Edit lines->Divide Frames

Colocamos 3.

b. Ahora definimos un perfil ángulo para usar como colgador y lo dibujamos entre las

costaneras para obtener esto:

Ahora le asignamos la carga por sobrecarga a las costaneras, seleccionándolas

cuidadosamente.



8. Replicando y obteniendo el galpón completo.

Ahora replicamos las costaneras de muro y techo y así obtenemos nuestro galpón.

Primero en mirror:

Ahora en Lineal:

Obteniendo:



9. Corriendo el modelo.

Para correr el modelo primero debemos definir las combinaciones de carga.

a. Vamos a Define->Combination y colocamos new combo. Y definimos:

Usaremos solo eso por ahora

b. Guardamos nuestro modelo antes de correr y ahora clickeamos en el botón play. Y

colocamos Run now



c. Lo primero que obtenemos es la deformada. Pero podemos obtener los momentos, cargas

axiales y corte con el botón:

Y seleccionando lo que queremos ver:

Para volver a la deformada vamos al botón que está al lado del cual obtuvimos lo

momentos. Con la deformada podemos colocarnos en algún nudo y obtener los datos de

deformación

Donde

U1 es la dirección X, U2 es la dirección Y, U3 es la dirección Z



10. Steel Designer.

Para ver que tal anda nuestro modelo con respecto al diseño

a. Vamos a

Y así comienza a correr Steel design.

b. Esto nos estregara una pantalla como la siguiente:

Donde podemos notar cuales son los elementos más solicitados y cuales no cumplen con

los criterios de diseño del diseño usado.



Haciendo click derecho sobre algún elemento rojo (en este caso una parte de la columna)

llegamos a:

Donde si colocamos details nos entrega la información sobre el diseño en una pantalla

como esta:

Se puede notar que lo critico aquí es la carga axial que genera una razón de 1,7. Con esos

resultados podemos variar la sección de nuestro marco hasta obtener un diseño optimo

donde el factor de utilización sea menor que 1.

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