sap 2000 v 11

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓN AL N AL SOFTWARE SAP2000 v11SOFTWARE SAP2000 v11

Marzo 2009Marzo 2009Ing. Anny M. Cabello AyalaIng. Anny M. Cabello Ayala

IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11

INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE SAP2000 v11

Éste es un manual introductorio al software de cálculo estructural SAP2000 v11. Se presenta como una guía de instrucciones paso a paso que llevan a desarrollar un modelo estructural.El SAP2000 es un programa estructural por elementos finitos, para el análisis y diseño de estructuras civiles. Ofrece una interfaz de usuario con herramientas que ayudan a la rápida y precisa construcción de modelos además de sofisticadas técnicas analíticas necesarias para modelar los proyectos más complejos.Los pasos básicos que se explican en éste manual son los siguientes:

1.- Creando un Modelo.- Definir tipo de modelo- Editar coordenadas de la rejilla.

2.- Definir Materiales

3.- Definir Perfiles de Acero Venezolanos.

4.- Dibujar elementos de la estructura.- Definir secciones a utilizar.- Dividir elementos.- Uso de los botones y comandos.- Replicar objetos.

5.- Añadir Restraints.

6.- Definir Casos de Cargas.

7.- Asignar Cargas a los elementos.

8.- Definir Espectro de Respuesta.

9.- Definir Casos de Análisis.

10.- Definir Combinaciones de Carga.

11.- Asignar Centros de Masa por nivel.

12.- Crear y Asignar Grupos por nivel.

13.- Crear Diafragmas.

14.- Opciones de Análisis.

15.- Ejecución del Análisis.


16.- Tablas de Datos y Resultados del Análisis.

17.- Imprimir Tablas y Gráficos.

Este tutorial básico busca dar a conocer los primeros pasos en este programa para personas que no conocen el software.

1.- Creando un Modelo


Ejecutar el programa. File � New Model

Seleccionar el sistema de unidades con que se desee trabajar. Quedarápor defecto en el archivo.

Seleccionar Grid Only para crear el Grid (Rejilla), que sirve como plantilla para desarrollar el modelo a definir.

OK.

44

Se obtendrá una cuadrícula con espacios predeterminados por el software, que se editarán para crear el grid deseado.

Hacer doble click en cualquiera de las líneas del grid para abrir el cuadro de edición de coordenadas.

Units: Unidades.

Grid ID: Letra o Nro. del eje.

Ordinate: Distancia del eje al origen de las coordenadas.

Line Type: -Primary: con burbuja-Secondary: sin burbuja.

Visibility: visibilidad de la línea.

Bubble: Burbuja (Identificación del Eje).

Bubble Loc.: Ubicación de burbuja.

Grid Color: Color de la línea.


55

2.- Definir Materiales

Define � Materials

Seleccionar Add NewMaterial Quick

Seleccionar Tipo de Material y Especificación del Material.

OK.

Otra opción es Add New Material donde se definirán las características específicas del material.


66


3.- Definir Perfiles de Acero Venezolanos.

Debe de ubicarse en la PC el archivo sections8.pro que contiene las propiedades de los perfiles a exportar.

Define � Frame Sections

Seleccionar Import NewProperty.

Se debe seleccionar la sección a importar. Por ejemplo I / Wide Flange.

Se abrirá una ventana para seleccionar el archivo sections8.pro.

77


Abrir

Seleccionar los perfiles que se deseen exportar y el material que corresponda.

OK.

Se deben repetir los pasos para exportar otros perfiles (Tipo U, T, Ángulo, Doble Ángulo, Doble U, Tubular, tantos perfiles como tenga el archivo .pro)

88


4.- Dibujar los elementos de la estructura.

Debe ubicarse el comando Draw Frame o Draw � Draw Frame

Se abrirá la ventana Properties ofObject, en la cual se definirá la sección del elemento a dibujar.

Antes de trazar los elementos, se debe verificar el plano en que se está trabajando

XY XZ YZ ó 3D

Se dibujarán los elementos y se podrán cambiar las secciones a medida que los elementos sean diferentes.

99


Algunos botones y menú de interés al dibujar son:

Zoom Mover Vistas Rotar Mover arriba y abajo

Asigna elementos a grupo

Opciones de Ventana Activa

Nodos Elementos Generales Colores

- Selecciona todos los elementos- Selecciona lo anterior

- Borra la selección- Selecciona todo elemento intersectado por una recta a dibujar

-Intersección de rejilla-Puntos intermedios y finales-Intersecciones-Perpendiculares-Líneas y puntos

1010


Para dividir elementos que se cruzan, se seleccionan dichos elementos y se ejecuta Edit � Edit Lines � Divide Frames

Se abrirá la ventana Divide Selected Frames, en la cual se indicará en cuantas partes de debe dividir el elemento o dividir en la intersección de los elementos seleccionados.

OK.

Este comando es útil para crear cerchas.

Para copiar elementos de la estructura, se deben de seleccionar los miembros y ejecutar Edit � Replicate

Se abrirá la ventana Replicate, en la cual se indicará en el eje en el cual se ejecutará la copia y el incremento o distancia.

OK.

Este comando es útil para estructuras aporticadas, en donde se pueden copiar los pórticos semejantes o iguales.

1111


dxdy

5.-Añadir Restraints

Se deben definir los restraints de los soportes de la estructura.

La vista de la ventana debe encontrarse en el plano XY Z=0 y se deben seleccionar los nodos.

Assign � Joint � Restraints

Seleccionar los restraintsmanualmente

O

Añadir los restraints rápidos: empotramiento, rótula, rodillo.

1212


6.- Definir Casos de Carga

Se definirán los tipos de cargas que actuarán en la estructura.

Define � Load Cases

Permanente - DEAD - Self Multiplier (1)

Variable - VIVA - Self Multiplier (0)

Viento - WIND - Self Multiplier (0) - User Defined

OK.

7.- Asignar Cargas a los Elementos

Se deben seleccionar los elementos a los cuales se les van a asignar cargas.

Assign � Frame Loads � Distributed

Tipo de carga:

-Permanente

-Variable

-Viento

Cargas Trapezoidales

Carga Uniforme

1313


8.- Definir Espectro de Respuesta

Se debe crear archivo tipo texto (.txt) con los resultados de Periodo vs Aceleración en dos columnas, este archivo debe ser guardado en la misma carpeta del archivo SAP2000.

Define � Funtions � Response Spectrum

Se abrirá la ventana Define Response Spectrum Funtions, y de la lista debe seleccionarse la opción Spectrum from File.

Añadir nuevo.

Se abrirá una nueva ventana Response Spectrum Funtion Definitions

Ubicar archivo .txt

Function Name: COVENIN2001

Header Lines to Skip: 2

Values are: Period vs Value

OK

Espectro desde archivo.

1414


9.- Definir Casos de Análisis

Define � Analysis Cases

Añadir Nuevo Caso

Se abrirá una nueva ventana Analysis Case Data.

Nombre del Caso de Análisis

Tipo de Caso de Análisis: Response Spectrum

Para:

SismoX � U1

SismoY � U2

Espectro a utilizar:COVENIN2001

Añadir

Repetir paso para SismoY

1515


10.- Definir Combinaciones de Carga

Se definirán las combinaciones de carga según el tipo de estructura y norma con que se trabaje. Según el artículo 8.6 (Combinaciones de Efectos), el artículo 11.4.4 (Efectos Fundaciones Superficiales) de la Norma COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes y el artículo 10.3 de la Norma COVENIN 1618-98 Estructuras de Acero para Edificaciones.

Define � Combinations

Añadir Nuevo Combo:

Para añadir combinaciones manualmente.

Añadir Combos de Diseño por defecto.

Add New Combo

Add Default Design Combos

�Diseño de Elementos de Acero�Diseño de Elementos de Concreto�Diseño de Elementos de Aluminio�Diseño de Elementos en Frío

COMB1= 1,4 CP

COMB2= 1,2 CP + 1,6 CV

COMB3= 1,2 CP + 0,5 CV

Etc.

1616


11.- Asignar Centro de Masa por Nivel

Se debe calcular las coordenadas del centro de masa por nivel de la estructura y dibujar líneas auxiliares de la rejilla como ejes del centro de masa. Se debe ubicar un Joint por nivel y seleccionar para agregar las restricciones del centro de masa.

Assign � Joint � Restraint

Luego de calcular el valor de las masas por nivel, se seleccionan los joints por nivel y se asignan los valores de las masas y el momento de inercia.

Assign � Joint � Masses

Masa en Dirección 1

Masa en Dirección 2

Momento de Inercia Rotación 3

1717

Seleccionar:

�Translation 3

�Rotation about 1

�Rotation about 2


12.- Definir Grupos

Se definen las fuerzas por nivel.

Seleccionar los elementos que concurren en los nodos, de acuerdo al nivel.

N1

N2

N3

N1 N2

N3

Define � Groups ó

Agregar Nuevo Grupo

Nombre del Grupo

Repetir paso para crear N2, N3… Nn.

1818


13.- Crear Diafragmas

Se seleccionan los elementos del primer nivel.

Assign � Joint � Constraint

Añadir Nuevo

Add New Constraint

Crear tantos diafragmas como niveles hayan.

Nivel1, Nivel2, Nivel3… NivelN

1919


14.- Opciones de Análisis

Analyze � Set Analysis Options

Se seleccionan los planos y rotaciones a estudiar.

15.- Ejecución del Análisis

Tambien llamado corrida del análisis.

Analyze � Run Analysis, F5 ó

Ejecutar ahora

2020


Se abrirá una nueva ventana con los datos del proceso de corrida.

En caso de haber algún problema, esta ventana generará un mensaje de error.

OK

16.- Tablas de Datos y Resultados den Análisis.

Luego de cejecutar el análisis, se deben verificar los datos que definen al modelo y los resultados arrojados por el software como desplazamientos, reacciones, esfuerzos, etc.

Para obtener estos valores:

*Exportar como archivo Excel .xls

File � Export � SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File

*Se verifica visualmente por tablas:

Display � Show Tables

2121


Seleccionar Tablas para mostrar

Display � Show Tables

Casos de Carga a mostrar.Casos de Análisis a mostrar.

OK

Ejemplo de Muestra deTabla

Tabla Reacciones de Nodos

2222

Carga para cálculo de fundaciones


Para exportar datos o resultados en archivos .xls

File � Export � SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File

Casos de Carga a mostrar.Casos de Análisis a mostrar.

OK

Se abrirá una ventana para nombrar y guardar el archivo .xls en la PC.

17.- Imprimir Gráficos y Tablas

File � Print Graphics

File � Print Tables

2323

Introducción al SAP2000 v11

Ejemplo

Galpón Estructura Metálica.

Datos:

4,00

4,00

4,00

0,75

Columnas 155x155

Cordón Inferior Cercha 120x60

Cordón Superior Cercha 100x40

Diagonales Cercha 100x40

Correas 140x60

Láminas de Techo Tipo Lumetal

2424


-Crear Nuevo Modelo

-Editar Grid.

-Introducir las coordenadas de los ejes.

2525


-Definir materiales y cargar perfiles de acero venezolanos.

-Visualizar el Plano XZ Y=0 para dibujar el primer pórtico de la estructura.

2626


-Seleccionar todos los elementos del pórtico y replicar dos veces para completar los pórticos restantes de la estructura.

-Visualizar el Plano YZ X=-66,67 para dibujar las correas.

2727


-Repetir paso para correas faltantes

2828


-Visualizar Eje XY Z=0, seleccionar bases y asignar restraints de empotramiento.

-Estructura dubujada:

2929


-Definir Casos de Carga (Pag. 13)

-Asignar Cargas Permanentes,

-Asignar Cargas Variables

3030


-Asignar Cargas de Viento

Valores de Hoja de Cálculo para determinar cargas de viento en estructuras H<20m

Techo: Direction Gravity (Negativo)

Columnas: Direction X

Techo: Direction Gravity (Negativo)

Columnas: Direction Y

Add to existing loads

3131


-Definir Espectro de Respuesta (Pág. 14)

-Definir Casos de Análisis (Pág. 15)

-Definir Combinaciones de Carga (Pág. 16)

-Asignar restraint al Centro de Masa

-Asignar Valores a Centro de Masa:

-Asignar Grupos.

-Asignar Constraints.

-Definir Opciones de Análisis y Ejecutar Análisis.

3232


-Para obtener los desplazamientos en el Plano X, la deformada de la estructura debe ejecutarse en SismoX, de igual forma para obtener desplazamientos en el Plano Y debeejecutarse el pórtico en SismoY

Muestra No Deformada

Muestra Deformada

SismoX ó SismoY

Muestra Fuerzas y Esfuerzos

3333


Diseño de Acero / Chequeo de Estructura

Esfuerzos

3434


-Tablas

Desplazamientos: se deben seleccionar los casos de carga SismoX y SismoY antes de exportar o mostrar la tabla.

Reacciones en los apoyos, se deben seleccionar todas las combinaciones para escoger la más desfavorable para diseñar las fundaciones.

3535

sap 2000 v 11

Documents

Transcript of sap 2000 v 11