2015UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA EAP INGENIERA CIVIL

DISEO DE UNA ESTRUCTURA DE CONCRETO ARMADO EN 2D APLICANDO EL PROGRAMA SAP2000

PORTICO HIPERSTTICO:Calcular el prtico plano (2D) mostrado en la figura 1, cuyas secciones transversales son las mostradas en la figura 2 para columnas y 2b para vigas; sometido a los estados de carga de la figura 3.3. Se pide mostrar el diagrama de deformacin del prtico y los diagramas de fuerzas internas N, V, M. Considerar E=3*106 T/m2 para toda la estructura y las distancias para el 2do estado de carga de 0.5m hasta el inicio de la carga trapezoidal y 3.5m hasta el final de la accin de la misma.PROCESO DE SOLUCIN CON SAP 2000:

1 Una vez abierto el programa SAP 2000, se crea un archivo nuevo.

En la pantalla aparecer una ventana como la que se observa. Cambiar: Unidades: Ton, m, CPlantilla: 2D Frames (estructura en 2 dimensiones)

2 Se definen las dimensiones de la estructura en el cuadro que aparecer automticamente despus de llenar seleccionar la plantilla que se desea trabajar.Le damos aceptar y nos aparecer la siguiente pantalla.

Ahora se modifican las dimensiones restantes, de modo que cumpla con lo que nos da el ejercicio, para ello se corren los nudos que son necesarios (seleccionados en la figura)Nudos seleccionados hacia la izquierda, se sigue la imagen y luego

Se corre -1m en la direccin x, de modo que la segunda dimensin cambie de 4m a 3m.Cambiar:Delta x : -1

Anlogamente para la direccin en z, para que el segundo nivel quede con 4m.

Cambiar:Delta z: -2

3 Se selecciona cada apoyo y se designa de acuerdo a su tipo.

Primero para los dos apoyos empotrados:

Seleccionar:Icono de apoyo EMPOTRADO, luego Ok.

Luego se hace lo mismo para el apoyo fijo, se selecciona el apoyo y se lo designa como fijo.

Seleccionar:Icono de apoyo FIJO, luego Ok.

3 Se genera el material Ir a Define, luego Materials. Click, y se muestra la siguiente ventana

Seleccionar:Modify/Show Material||

En la siguiente ventana se determinan las propiedades de los materiales Cambiar:Material Name : CONCRETO Display color: OpcionalPesos y masas: 0.0Modulus of Elasticity: 3E6

Click en ok, igualmente ok4 Se generan las caractersticas de las secciones, tanto para vigas como para columnas. Para ello vamos al icono Set Display Options, ya abrimos la siguiente ventana

En la siguiente ventana se modifican los siguientes puntos, tal como se muestra la figura

Seleccionar:Casilla: Local Axes

Se procede a definir las secciones Al hacer click en Frame Sections, se obtiene la siguiente ventana

Click en la segunda opcin: Add new property (agregar nueva propiedad)

Seleccionar:Icono de seccin rectangular.

Cambiar:Name: COLt3: 0.6 (h de la columna)t2: 0.4 (b de la columna)

Anlogamente para vigas, con la seccin T de aceroNuevamente Click en la segunda opcin: Add new property (agregar nueva propiedad) Seleccionar:Casilla: Tee (Seccin T)

Se definen las propiedades de la VIGA

Cambiar:Name: VIGAMaterial: CONCRETOt3: 0.6 (h de la viga)t2: 0.4 (b de la viga)tf: 0.2 (espesor superior)tw: 0.2 (alma de la viga)

Luego ok , y en la siguiente ventana Frame Properties, tambin Ok

5 Se eliminan los ejes locales (desactivando la casilla Local Axes)

6 Se marcan las vigas y se asignan las secciones correspondientes.

Click en Frame Sections y se obtiene la siguiente ventana

Seleccionar:Opcin VIGA y click en Ok.

Anlogamente para las columnas, se las escoge y se les asigna la seccin correspondiente. Al final se obtiene

7 Se crean cada uno de los estados de Carga.

Click en Load Patterns, y se definen las siguienes cargas, tal como se aprecia a continuacin y luego Ok.

8 Se asignan las cargas a cada elemento.Se seleccionan las vigas (elementos a asignar las cargas)

En el cuadro, se cambia de 0 a 2 en la casilla Uniform Load (Para carga muerta)

Cambiar:Uniform LoadLoad: 2

Anlogamente para las otras vigas

Cambiar:Uniform LoadLoad: 1.5

Igualmente para la viga superior derecha con una carga muerta igual a 3, con lo que se obtiene

9 Se pasa al siguiente estado de carga, asignando las CARGAS VIVAS correspondientes.Se selecciona la viga donde acta la carga (inferior izquierda), y se le asigna el valor correspondiente Cambiar:Load Pattern Name: VIVADistance: A 0.5(inicio) y a 3.5(fin)Load: 4.67 y 2Uniform LoadLoad: 0.0Seleccionar:Opcin Absolute Distance from End

Con el segundo estado de carga debe quedar asi:

10 Se pasa al TERCER ESTADO DE CARGA (Viento)Se realiza el mismo proceso: Marcar el punto superior izquierdo, Asignar/Cargas, y se modifica la siguiente ventana como se indica Cambiar:Name: VIENTO x+Force Global X: 1.5

Igual para la carga del punto medio izquierdo, sealar e ir

Modificar el cuadro que se genera de la siguiente manera: Cambiar:Name: VIENTO x+Force Global X: 1.0

Luego se obtiene

El proceso se repite para los extremos derechos, y se obtiene:

Ahora se asignan las cargas VIENTOx-, de la siguiente manera Cambiar:Name: VIENTO x-Force Global X: -0.75

Completando los 4 puntos de aplicacin, se tiene hecho el tercer estado de carga

11 Se elimina el ANLISIS MODAL, para que trabaje como un prtico en 2DEn la ventana que emerge, se procede de la siguiente manera:

Seleccionar:Opcin MODAL y click en Delete Load Case.

Luego hacemos que trabaje como un prtico en el plano

Seleccionar:Opcin PLANE FRAME y click en Ok.

12 Se GRABA el trabajo hecho en SAP2000.Hacer click en: File/Save As y

Corremos el programa, haciendo click en el Icono RUN, luego en la casilla Run Now

Finalmente se obtienen los resultados siguientes:

D. de Momentos Flectores D. de Fuerzas Cortantes

Efecto de VIENTOx + Efecto de VIENTOx - ANLISIS ESTRUCTURAL II EJERCICIO 2D EN SAP2000 TERRONES VERA, Christian