CAPITULO I

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FUNDAMENTO TEORICO

1.1 INTRODUCCION.ESTRUCTURA.Consiste en una serie de partes conectadas con el fin de soportar una o varias cargas. Ejemplo de ellas son los techos o cubiertas, los edificios, los puentes, las torres, los tanques y las presas. El proceso de crear cualquiera de estas estructuras requiere plantacin, anlisis, diseo y construccin.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Algunos de los elementos ms comunes de que constan las estructuras son los siguientes.

Tirantes. Los miembros estructurales sometidos a una fuerza de tensin se denominan tirantes puntales de arriostramiento. Debido a la naturaleza de esta carga, estos miembros son esbeltos y para formarlos se eligen perfiles redondos, rectangulares (varillas y barras), ngulos, canales, etc., mostrados en la figura.

Vigas. Las vigas son usualmente miembros horizontales rectos usados principalmente para soportar cargas verticales, vase la figura siguiente. A menudo se las clasifican segn la manera en que estn apoyadas. Cuando la seccin transversal de la viga varia con su longitud, sta se denomina ahusada o acartelada. Las vigas generalmente son diseadas para resistir momentos flectores; sin embargo, si son cortas y soportan grandes cargas, la fuerza cortante interna puede resultar muy grande y ser la que determine el diseo.

Columnas. Son miembros que generalmente son verticales y resisten cargas axiales de compresin. En ocasiones, las columnas estn sometidas a carga axial y momento de flexin, a estos miembros se los denomina columnas flexo comprimidas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS.A la combinacin de los elementos estructurales y los materiales que estn hechos se le llama sistema estructural. De acuerdo al grado de complejidad de su anlisis, podemos citar los siguientes tipos.

ARMADURA.- Es aquella estructura compuesta de miembros esbeltos unidos entre s en sus puntos extremos. Son usadas cuando se requiere que el claro de una estructura sea grande y su altura no es un criterio importante de diseo. Las armaduras planas se componen de miembros situados en el mismo plano y se usan a menudo para puentes y techos, mientras que las armaduras espaciales tienen miembros en tres dimensiones y son apropiados para gruas y torres.

Las figuras siguientes muestran algunos de los tipos de armaduras existentes, tanto para techos como para puentes.

CABLES.- Otras formas de estructuras que se usan para salvar grandes distancias son el cable y el arco. Los cables suelen ser flexibles y soportan sus cargas en tensin. Sin embargo, a diferencia de los tirantes, la carga externa no se aplica a lo largo del eje del cable y, en consecuencia, el cable adopta una forma acorde con la carga aplicada. Los cables son usados generalmente para soportar puentes y techos. Cuando se usan para estos fines, el cable tiene una ventaja sobre la viga y la armadura, especialmente en claros mayores a 150ft.

MARCOS.- Los marcos se usan a menudo en edificios y se componen de vigas y columnas que estn articuladas o bien son rgidas en sus conexiones, vase la figura. Al igual que las armaduras, los marcos pueden ser bidimensionales y tridimensionales.

1.2 EL ENTORNO DE SAP 2000.

Sap 2000 es un Software de anlisis esttico y dinmico de modelos estructurales a travs del mtodo de elementos finitos. Para tal efecto hace uso de herramientas que permiten generar los modelos estructurales o importarlos desde cualquier paquete que genere graficas bajo un determinado tipo de archivo. El anlisis lo realiza bajo una determinada norma de diseo elegida y los resultados obtenidos son de acuerdo a lla.

1.3 DESCRIPCION DE ICONOS.Men Despegable: Contiene la lista de todas las ordenes de SAP 2000.Barra de Herramientas Estndar: Contiene, generalmente, las herramientas estndar de Microsoft Office.

Visor de Coordenadas: Muestra las coordenadas de posicin actual del cursor.Global: Muestra el sistema de coordenadas utilizado por el modelo estructural.

Cuadro de unidades: Selecciona las unidades de trabajo de cualquier sistema de unidades existentes. 1.4 PERSONALIZACION DE BARRA DE HERRAMIENTAS.Usted puede generar sus propias barras de herramientas de trabajo (toolbars) ya sea para generar modelos estructurales, definir sus propiedades o asignarlas como tambin tener una barra propia para ver los resultados del anlisis.

A continuacin detallamos la secuencia de personalizacin de barra de herramientas.

1) Sobre el men desplegable barra de herramientas, con el mouse haga un clic derecho. Del cuadro saliente elija customize (personalizar).

2)

2) La ventana saliente muestra todas las barras de herramientas existentes, y para agregar una nueva seleccione new (nuevo) en introduzca el nombre de la barra de herramientas y aceptar.

3) Al aceptar, automticamente se generara la barra de herramientas que aparecer sobre la pantalla. Trabajando con la misma caja de dialogo. Ingresamos al men commands. Con ayuda del mouse arrastramos las herramientas a utilizar hacia la barra de herramientas generada.

1.5 PROYECTO I DEMOSTRACINEsta demostracin estar a cargo del instructor buscando que el participante, identifique de una manera prctica, los procesos que se emplean para generar un modelo estructural, y de esta manera familiarizarse con los iconos y trminos utilizados.

ELABORACIN DE MODELOS ESTRUCTURALES____________________________________________________________________________

2.1 INTRODUCCION.

La generacin de modelos estructurales involucra el manejo de varios comandos de SAP 2000, que sern descritos en este captulo a travs de ejemplos prcticos.

Existen 3 maneras de generar un modelo estructural las cuales son: Dibujando sobre rejillas de dibujo (grid lines) previamente definidas en cantidad y dimensiones.

Aprovechando los modelos estructurales estndares (templates) existentes dentro el programa.

Importando el dibujo desde cualquier programa computacional graficador bajo un determinado tipo de archivo. Ejm. Desde Autocad bajo el tipo de archivo DXF.

NOTA.- Para un mejor entendimiento sobre la utilizacin de los comandos de SAP, vamos a realizar ejemplos de aplicacin.

EJEMPLO 1.- Generar el modelo estructural usando rejillas de dibujo (Grid Lines). Las dimensiones estn en mm.

2.2 SELECCIN DE UNIDADES DE TRABAJO

1) Sobre la pantalla del entorno SAP., con ayuda del mouse despliegue el cajetn de unidades de trabajo que SAP 2000 ofrece. La misma que es mostrada en la figura.

2.3 GENERACION DE REJILLAS DE TRABAJOPara generar el modelo estructural del ejemplo mostrado, siga la secuencia de pasos indicados a continuacin.

1) Del men File, elija el comando nuevo modelo (New Model) y sobre el cuadro desplegado elija la opcin lneas de rejilla (Grid Lines).

2) Del cajetn desplegado, que por defecto aparecer las coordenadas del sistema coordenado cartesiano, introduzca los siguientes valores y acepte: a) New of Grid Lines: Define a la cantidad de nmero de lneas de rejillas que son necesarias utilizar para realizar el dibujo, bajo las tres coordenadas.

b) Grid Spacing.- Define la distancia que existir entre todas las lneas de rejillas definidas.

3) La distancia entre rejillas en la direccin Z no son iguales, para modificarlas bastara hacer con el mouse un doble clic sobre cualquiera de las esquinas de las rejillas generadas.

4) El cuadro desplegado muestra las distancia definidas entre lneas de rejilla con respecto al sistema coordenado global (Las distancias entre rejillas son definidas desde el origen del sistema coordenado global). Usted puede modificar todos los valores existentes e incluso aumentar disminuir. Tambin podr definir la posicin del sistema coordenado global. 5) Introduzca los nuevos valores, active la casilla (Glue to Grid Lines) y acepte.

6) Tratndose de un modelo en 2D, bastara trabajar con una sola ventana y elegir al plano ZX como plano de trabajo.

7) Al generarse las rejillas de trabajo se activaron los comandos del entorno SAP. Ubique la barra de herramientas dibujar (Draw).

8) De la barra de herramientas dibujar (Draw), elija el comando dibujar elemento (Draw Frame) y comience a generar el modelo del ejemplo. Para generar un elemento con este comando, con el mouse haga un clic sobre el inicio del elemento a dibujar sobre las rejillas generadas, y nuevamente haga un clic sobre el final del elemento. Para liberarse del comando pulse la tecla Esc.

9) Usted tambin puede generar un elemento de forma rpida si hace uso del comando dibujo rpido de elementos (Quick Draw Frame) . Bastara hacer un clic con el mouse sobre la grilla para generar el elemento.

10) El comando dibujo rpido de brazos (Quick Draw Brace) se utiliza para realizar elementos marcos diagonales. Para su utilizacin bastara realizar sobre el interior de un rectngulo, conformado por las rejillas, un clic con el mouse.

EJEMPLO 2.- Generar el modelo estructural Haciendo uso de uno de los modelos estndares de Sap. Las dimensiones estn en mm.

Para generar el modelo estructural del ejemplo mostrado, siga la secuencia de pasos indicados a continuacin.

1) Seleccione las unidades de trabajo (Kg,mm. oC)

2) Ingrese al men (File), elija el comando nuevo modelo (New Model) y sobre el cuadro desplegado elija la opcin estructuras en 2 dimensiones (2D Trusses) y aparecer la siguiente ventana.

3) Despliegue el cajetn tipos de estructuras en 2 dimensiones (2D Truss Type) y elija Pratt Truss.

4) Todos los parmetros que definen en dimensin al modelo aparecer sobre su pantalla. 5) Para ver la ubicacin de dichos parmetros sobre el modelo ingrese a definicin de parmetros (Parametric Definition).

6) Vista los parmetros que define la estructura acepte para cerrar la ventana.

7) En la ventana de dialogo que aparece introduzca los siguientes valores:

8) El modelo que se generara, con los modelos estndares de SAP., tendr a su sistema coordenado global en el centro del mismo.

Es necesario llevar al modelo en un 1er cuadrante como lo indica el modelo del ejemplo; Para ello:

9) Ingrese al icono localizacin de origen (Locate Origen). Dentro del cajetn que aparecer introduzca los valores siguientes y acepte.

X = 3000 Y = 0 Z = 0

10) Desactive la casilla de restricciones (Restraint) y acepte para cerrar la ventana.11) Sobre la pantalla de SAP., aparecer el modelo estructural generado con su sistema coordenado global en el centro.

12) Despliegue el cajetn de sistemas coordenados ubicado en la parte inferior derecha del entorno SAP y elija el nuevo sistema coordenado denominado GLOBAL.

13) Ahora el modelo estructural aparecer en el 1er Cuadrante como se ilustraba el ejemplo.

NOTA: Usted puede generar su propio modelo estructural bajo estas dos formas mostradas en los ejemplos ilustrados, ya sea en 2 3 dimensiones.

DEFINICIN DE PROPIEDADES

Bajo el modelo estructural generado:

3.1 INTRODUCCION.- En este captulo usted va a poder definir todas las propiedades que sern parte del modelo estructural generado. Estas son:

a) Materialb) Seccionesc) Casos de cargasd) Combinaciones de carga

3.2 DEFINICION DE MATERIAL.Donde se elige el material o materiales que tendrn cada elemento de nuestro modelo estructural generado.

Por defecto el programa ya contiene varios tipos de materiales y usted puede elegir una de ellas.

1) Del men Define elija la opcin materiales (materials).

2) Sobre el cuadro desplegado seleccione la opcin acero (steel). Usted tiene la opcin de introducir un nuevo tipo de acero ingresando en adicionar nuevo material (Add New Material) aceptar las propiedades del acero que por defecto Sap ofrece.

3) Si usted desea modificar algunas de las propiedades del acero, ingrese a (Modify/Show Material).

4) Sobre el cuadro desplegado usted puede modificar las propiedades del acero como ser:

Densidad (Mass per unit Volume) Peso Especfico (Weight per unit Volume) Modulo de Elasticidad (Modulus of Elasticity) Relacin de Poison (Poissons Ratio) Coeficiente de Expansin Trmica (Coeff of Termal Expansion) Esfuerzo de Fluencia (Yield Stress) Esfuerzo de Tensin Ultima (Tensile Stress)

5) Una vez realizado los cambios acepte dos veces para cerrar la caja de dialogo.

3.3 DEFINICION DE SECCIONES.Usted elegir la seccin o secciones que tendrn cada elemento de nuestro modelo estructural generado.

Por defecto el programa asigna un tipo de seccin.

1) Del men Define elija la opcin secciones de elementos (Frame Sections).

2) Sobre el cuadro de dialogo desplegado: Usted tiene dos opciones para elegir

El de elegir secciones perfiles Normalizados. El de elegir un tipo de seccin y colocarle sus dimensiones respectivas.

Elegiremos la segunda opcin, para ello: 3) Despliegue el cajetn de adicionar seccin (Add /Wide Flange). La misma mostrara todos los perfiles de trabajo que ofrece el programa.

4) Por ejemplo, elijamos un perfil del tipo C canal (Channel)

5) Elegido la seccin, ingrese a la opcin adicionar nuevas propiedades (Add New Property).

6) Sobre el cajetn desplegado, usted podr: colocar un nombre a la seccin, elegir el material definido y colocar las dimensiones al perfil. Por ejemplo, para el modelo estructural generado definamos una seccin de C de dimensiones 80x40x3x3 mm.

7) Si desea conocer la propiedades de la seccin calculadas por el programa con las dimensiones y material introducido, ingrese a propiedades de la seccin (Section Properties).

8) Para llegar al entorno Sap, acepte tres veces la opcin Ok.9) Usted podr definir todos los perfiles diferentes que sean necesarios para asignarlos a su modelo estructural.

3.4 DEFINICION DE CARGAS

Usted, en esta parte del capitulo, definir todos los tipos cargas que actuaran sobre el modelo estructural generado.

Por defecto el programa define y asigna la carga del peso propio de todos elemento que conforman el modelo estructural.

1) Ingrese al men Define y elija la opcin casos de cargas (Load Cases)

2) Sobre el cuadro de dialogo, despliegue el cajetn tipo (Type), donde se encuentran todos los tipos de cargas que puede definir para posteriormente asignarlas a su modelo estructural. Entre los tips mas importantes, tenemos:

Dead: Muerta Live: Viva Quake: Sismo Wind: Viento Snow: Nieve

3) El peso propio del modelo estructural, es considerado como una carga del tipo muerta, por defecto el programa ya lo define y asigna al modelo con solo introducir el valor de la unidad en el cajetn del factor multiplicador de peso propio (Self Weight multiplier). Para todos los dems casos de carga dicho factor valdr cero.

4) Para definir un nuevo tipo de carga elija del cajetn (Type) la carga, por ejemplo del tipo viva (Live).

5) Posteriormente con el mouse ingrese a la casilla nombre de la carga (Load Name) y escriba el nombre que llevara la carga. Por ejemplo mvil.

6) Cambie el valor del factor multiplicador de peso propio (Self Weight multiplier) por cero.

7) Para aceptar la definicin haga un clic con el mouse en adicionar nueva carga (Add New Load).

8) Usted podr definir varios tipos de carga para su modelo siguiendo los procedimientos 4) al 7).

9) Para cerrar la caja de dialogo con el mouse haga un clic en Ok.

3.5 COMBINACIONES DE CARGAS

Con los tipos de cargas definidos anteriormente y bajo la norma de diseo a utilizar, usted puede definir una o varias combinaciones de carga.

Por ejemplo: La norma de diseo AISC ASD89 indica: Si se definieron cargas del tipo:

Carga Muerta: Dead Load (DL) Carga Viva: Dead Live (LL) Carga de Viento: Wind Load (WL)

Usted puede generar las siguientes combinaciones de carga:

COMB1: DL COMB2: DL + LL COMB1: DL + WL COMB1: DL + LL + WL COMB1: LL + WLEstas combinaciones de carga las define automticamente el programa, en caso de que usted no lo haga.

1) Del men define, elija la opcin Combinaciones (Combinations).

2) Sobre el cajetn desplegado, ingrese a adicionar nueva combinacin (Add New Comb......)

3) Introduzca el nombre de la combinacin (Cobination Name) acepte el que se encuentra por defecto.

4) Despliegue el cajetn caso de carga (Case Name). La misma mostrara todos los tipos de carga definidas anteriormente.

5) Seleccione la carga que conformara la combinacin.6) El factor de incremento de carga (Scale Factor) para nuestro caso valdr la unidad, debido a que se eligi la norma de diseo de la AISC ASD89. Si se empleara otra norma de diseo de seguro dichos factores cambiaran.

7) Una vez elegida la carga y colocado el factor, haga clic en adicionar (Add).

8) Repita los procedimientos 5) al 7) hasta llegar a conformar la combinacin de carga.

9) Para cerrar la caja de dialogo con el mouse haga clic en Ok dos veces y llegara al entorno Sap.

10) Usted puede definir una varias combinaciones de carga.

ASIGNACIN DE PROPIEDADES

Bajo el modelo estructural generado:

4.1 INTRODUCCION.-Es en esta parte, donde usted va asignar todas las propiedades que fueron definidas en el capitulo anterior.

4.2 ASIGNACION DE RESTRICCIONES EN NODOS

1) Seleccione el los nodos a los cuales asignara las restricciones.2) Ingrese al men asignar (Assign) y elija la opcin nodo (joint), luego la opcin restricciones (Constraint).

3) Una vez elegido el tipo de restriccin, haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap.

4.3 ASIGNACIN DE MATERIALCuando usted defini el perfil de la seccin en el capitulo anterior, implcitamente asigno el material al perfil. Ahora cuando usted asigne el perfil asignara tambin el material.

4.4 ASIGNACION DE SECCIONES

1) Seleccione el miembro o los miembros del modelo estructural, haciendo uso del comando (Intersecting Line) .

2) Otra opcin de seleccin, consiste en: Si desea seleccionar un elemento del modelo, con ayuda del mouse bastara picar sobre el elemento que se desea seleccionar.

3) Ingrese al men asignar (Assign) y elija la opcin (Frame/Cable/Tendn), luego la opcin secciones (Frame Section).

4) Sobre el cajetn desplegado elija la seccin que asignara, que anteriormente defini.

5) Una vez elegida la seccin, haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap.

6) Si usted desea apreciar la disposicin de los perfiles sobre el modelo, ingrese al men ver (View) y elija la opcin mostrar conjunto de opciones (Set Display Options).

7) Del cajetn desplegado, active la casilla (Extrude View) y acepte para confirmar la asignacin y volver al entorno Sap.

8) Para cambiar la posicin del los perfiles del modelo (rotacin de la seccin), primeramente deben ser seleccionados.

9) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin (Frame/Cable/Tendn), luego la opcin ejes locales (Local Axis).

10) Sobre el cajetn desplegado, introduzca el valor de 900.

11) Haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap., y usted podr apreciar la nueva disposicin de los perfiles.

12) Siga los pasos 8) al 11), para terminar de cambiar la posicin de todos los perfiles restantes del modelo.

4.5 ASIGNACIN DE CARGAS.Los Tipos de cargas que defini en el capitulo anterior, ahora las podr asignar ya sea en los nodos sobre los elementos del modelo estructural.

Recuerde que el peso propio del modelo estructural fue asignado al mismo cuando defini la carga del tipo muerta y al introducir el valor de la unidad en el cajetn del factor multiplicador de peso propio (Self Weight multiplier).

ASIGNACION DE CARGAS EN NODOS

1) Seleccione el los nodos a los cuales asignara la carga respectiva.

2) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin carga en nodos (Joint Load), luego la opcin Fuerzas (Forces).

3) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso de cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas las cargas definidas.

4) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo viento (Wind).5) Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos el las direcciones del sistema coordenado global o sistema coordenado local.

6) Introduzca el los valores de carga en las direcciones requeridas. Por ejemplo Fxx = 35 Kgf.7) Haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicada al modelo.

8) Siga los pasos 1) al 7), si desea asignar las cargas restantes al modelo del tipo viento.

ASIGNACION DE CARGAS EN MIEMBROS

1) Seleccione el los miembros a los cuales asignara la carga respectiva.

2) Ingrese al men Asignar (Assign) y seleccione la opcin (Frame/Cable/Tendn Loads).

3) Del nuevo cuadro desplegado usted tiene la opcin de elegir para asignar cargas sobre elementos del tipo:

Gravedad (Gravity) Puntual (point) Distribuida (Distributed) Temperatura (Temperature)

1.- ASIGNACIN DE CARGAS PUNTUALES

4) Seleccione la carga del tipo puntual.

5) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso de cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas las cargas definidas.

6) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo mvil (Live).7) Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos el las direcciones de la gravedad, el sistema coordenado global y sistema coordenado local.

8) Para la asignacin de la carga puntual sobre el elemento existe dos opciones:

a) Relative Distance from End-I: Si usted elige esta opcin, la distancia del elemento donde actuara la carga deber ser introducida en tanto por ciento. b) Absolute Distance from End-I: Cuando utilice esta opcin la distancia del elemento donde actuara la carga deber ser introducida en su magnitud real, de acuerdo al sistema de unidades elegido.

Por ejemplo, hagamos uso de la opcin b), donde la carga acta a de la longitud del elemento (Si L=1064.2 entonces 3/4L=798.15 mm) 9) Sobre el cajetn desplegado active la Absolute Distance from End-I.

10) Con la carga seleccionada mvil (Live).

11) Usted tiene la opcin de asignar fuerzas y momentos en las direcciones mencionadas en el punto 3). Elija la opcin del sistema coordenado global y la direccin de la gravedad. 12) Introduzca el los valores de carga en las distancias requeridas. Por ejemplo

13) Haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicada al modelo.

14) Siga los pasos 9) al 14), si desea asignar cargas restantes al modelo del tipo mvil.

ASIGNACIN DE CARGAS DISTRIBUIDAS

15) Seleccione la carga del tipo distribuida (Distributed).

16) Del cajetn desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso de cargas (Load Case Name), la cual mostrara a todas las cargas definidas.

17) Seleccione la carga que asignara. Por ejemplo nieve (Snow).

18) Seleccione la opcin de asignar fuerzas momentos en las direcciones requeridas. 19) Introduzca el valor de carga de 0.05 Kgf/mm en el cajetn carga uniforme (Uniform Load).

20) Haga un clic en la opcin ok para aceptar la asignacin y volver al entorno Sap., y usted podr apreciar la carga aplicada al modelo.

21) Usted, tambin, puede asignar cargas distribuidas del tipo triangular y trapezoidal, haciendo uso de cajetn cargas trapezoidales (Trapezoidal Loads)

ANLISIS Y DISEO

Bajo el modelo estructural generado:

5.1 INTRODUCCIONDespus de asignar todas las propiedades definidas en los captulos anteriores, vamos a realizar el anlisis del modelo.

5.2 ELECCION DE LA NORMA DE DISEO.

1) Ingrese al men opciones (options) y elija la opcin preferencias (Preferences) y seleccione diseo en acero de elementos (Steel Frame Design)

2) Del cajetn desplegado:3) Ingrese al cajetn de norma de diseo (Design Code), desplegndolo.

4) Elija la norma de diseo AISC ASD-89.

5) Haga un clic en la opcin ok para aceptar y volver al entorno Sap.

5.3 SELECCIN DE GRADOS DE LIBERTAD (D.O.F.)

Cuando se carga cualquier modelo estructural, puntos especficos de ella, llamados nodos, sufrirn desplazamientos. A esos desplazamientos se denominan Grados de Libertad de la estructura.

1) Ingrese al men analizar (Ana1yze) y seleccione la opcin conjunto de opciones de anlisis (Set Anyisis Options).

2) Del cajetn desplegado: Seleccione los grados de libertad que corresponden al modelo estructural del ejemplo seguido durante todo el manual. Para ello active y desactive las casilla de la opcin disponibles DOF: (Available Deegred of freedom DOFs).

3) Otra forma de eleccin rpida es haciendo uso de la opcin (Fast DOFs). Esto si se conoce el tipo de estructura y los grados de libertad que gobierna la misma.

5.4 ANLISIS

1) Ingrese al men analizar (Ana1yze) y seleccione la opcin iniciar anlisis (Run Anyisis).

2) Del cajetn desplegado, seleccione el nombre de caso de carga modal (Modal) y haga un clic en la opcin correr sin el caso de carga (Run/Do Not Run Case).

3) Para iniciar el anlisis haga un clic en la opcin correr ahora (Run Now). 4) Terminado el anlisis haga un clic sobre la opcin ok para terminar el anlisis y volver al entorno Sap.

INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Bajo el modelo estructural analizado:

6.1 INTRODUCCIONDespus del anlisis, usted va a poder apreciar las deformadas del modelo estructural generado por las cargas y la combinacin de carga definida. Como tambin los diagramas de esfuerzos internos y la verificacin de diseo del modelo.

6.2 DEFORMACIONES DEL MODELO ESTRUCTURALTerminado el anlisis sobre el entorno Sap. Aparece el modelo estructural deformado por la carga de peso propio.

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrar forma deformada (Show Deformed Shape).

2) Del cuadro mostrado, despliegue el cajetn de Nombre casos de cargas (Case/Combo Name) y elija la carga o combinacin de carga para ver su respectiva deformada. 3) Por ejemplo: Elija la combinacin de carga comb1.

4) Haga un clic sobre la opcin ok para volver al entorno Sap y ver la deformada respectiva.

5) Si realiza, con el mouse, un acercamiento a cualquier nodo, automticamente aparecer los valores de las deformadas en ese punto.

6) De igual manera si usted, con el mouse, hace un clic derecho aparecer un cuadro con los valores de la deformada para ese nodo.

7) Para apreciar la deformada del modelo en movimiento, bastara iniciar la animacin (Start Animation), ubicada en la parte de abajo del entorno Sap.

8) Repita los pasos 1) al 6) para ver las deformaciones respectivas de las cargas definidas y asignadas al modelo. 6.3 REACCIONES

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrar fuerzas/esfuerzos (Show Forces/Stresses), luego la opcin nodo (Joint).

2) Del cuadro desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso de carga o combinacin (Case/Combo Name), la cual mostrara a todas las cargas definidas.

3) Seleccione la carga, para la cual desea ver las reacciones en los apoyos. Por ejemplo Combinacin (Comb1).

4) Haga un clic en la opcin ok para aceptar y volver al entorno Sap. y ver los valores de las reacciones.

5) Repita los pasos 1) al 4) para ver las reacciones respectivas de las cargas definidas y asignadas al modelo.

6.4 DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLECTORES FUERZAS CORTANTES Y AXIALES.

1) Ingrese al men mostrar (Display) y elija la opcin mostrar fuerzas/esfuerzos (Show Forces/Stresses), luego la opcin elementos/cables... (frames/Cables..).

2) Del cuadro desplegado: Despliegue la casilla de nombre de caso de carga o combinacin (Case/Combo Name), la cual mostrara a todas las cargas definidas. Elija la combinacin de carga (Comb1)

3) Elija el tipo de diagrama de reaccin interna que desea ver. Por ejemplo el diagrama de momento flector en la direccin 2.

4) Haga un clic en la opcin ok para aceptar y volver al entorno Sap. y ver el diagrama.

5) Para ver los valores del diagrama, bastara hacer un clic derecho, con el mouse, sobre el elemento. Por ejemplo, seleccione al elemento izquierdo superior.

6) El cuadro desplegado muestra un resumen de diagramas de esfuerzos internos del elemento, bajo la direccin elegida.

7) Haga un clic en la opcin Done para aceptar y volver al entorno Sap.

8) Repita los pasos 1) al 6) para ver los diagramas respectivas de acuerdo al tipo de carga y direccin elegida.

6.5 VERIFICACION DE DISEO DEL MODELO (BARRA DE COLORES) Los resultados de diseo de los elementos del modelo estructural son representados mediante colores, los mismos que son parte de una barra de colores. Vase la figura.

La barra de colores simplemente representa rangos de relaciones de

esfuerzos normales producidos por la aplicacin de una o varias cargas (Combinaciones). 1) Ingrese al men diseo (Design) y elija la opcin diseo de elementos de acero (Steel Frame Design), luego la opcin seleccin de combinaciones (Select Design Combos....).

2) Del cuadro desplegado: Por defecto aparecer, sobre el cajetn, en la casilla de diseo de combinaciones (Design Combos....) las combinaciones de carga que por defecto el programa introduce.

3) Seleccione las combinaciones, que por defecto aparecen, y trasldelas a la casilla de lista de combinaciones (List of Combos...) pulsando la opcin remover (Remove).

4) De la casilla de la lista de combinaciones (List of Combos...), seleccione la combinacin de carga definida en el capitulo III e introdzcala a la casilla de diseo de combinaciones pulsando la opcin adicionar (Add..).

5) Haga un clic en la opcin Ok para aceptar y volver al entorno Sap.

6) Nuevamente, ingrese al men diseo (Design) y elija la opcin verificacin de diseo de la estructura (Start Design/Check of Structure).

7) Todos los componentes del elemento estructural, se encuentran con un determinado color que pertenecen a la barra de colores.

8) De acuerdo al color, seleccione al elemento ms solicitado. En nuestro caso el color amarillo con un valor de relacin de esfuerzos igual 0.799

9) Sobre el elemento seleccionado, haga un clic derecho.

10) Del cuadro desplegado:

11) El programa mostrara, para la combinacin de carga elegida, la ubicacin sobre el elemento donde se genera los mayores esfuerzos.

12) Ingrese a la casilla de detalles (Details)

13) Sobre su pantalla aparecer la hoja de resultados de diseo para el elemento seleccionado (elemento critico), bajo la norma de diseo elegida (AISC ASD-89).

6.6 INTERPRETACION DE RESULTADOS.

1) La hoja de resultados mostrado, por defecto se encuentra en unidades Kip-Ft-oF. 2) Ingrese al cajetn de unidades dentro de la misma hoja de resultados y seleccione las unidades Kgf-cm-oC.

3) De la hoja de resultados:

I. La primera parte: Esta referida a la identificacin y resumen de dimensiones del elemento.

II. La segunda parte: Es referida a las propiedades de la seccin calculadas por el programa segn las dimensiones de la misma.

III. La tercera parte: Son los valores de los esfuerzos internos del elemento (Stress Check Forces & Moments).

P : Fuerza de traccin compresinM33: Momento interno de flexin en el eje principal local 3-3M22: Momento interno de flexin en el eje principal local 2-2V22 : Cortante interno en el eje 2-2V33 : Cortante interno en el eje 3-3 T : Momento de torsin interno

IV. La cuarta parte: Es referida a la relacin de esfuerzos normales calculada por el programa, bajo la norma de diseo elegida. La ecuacin que gobierna esta relacin es:

ASD H1-1

La ecuacin gobernante es elegida por el programa de acuerdo a condiciones o restricciones que la norma indica.

De seguro, que si se realiza la interpretacin de resultados para otro elemento, la ecuacin gobernante sera diferente.

Para un mejor entendimiento, remitase a la norma AISC ASD-89.

V. La quinta parte: Esta referida al diseo a tensin del elemento segn las ecuaciones de diseo de la norma y las condiciones que impone.

VI. La sexta parte: Esta referida al diseo a flexion, en sus dos ejes principales, del elemento segn las ecuaciones de diseo de la norma y las condiciones que impone.

VII. La septima parte: Esta referida al diseo a cortante, en sus dos ejes principales, del elemento segn las ecuaciones de diseo de la norma y las condiciones que impone.

Hoja1L1:3000N1:3L2:3000N2:3H1:0H2:1092h3:0