diseño en hormigon

8/19/2019 Diseño en Hormigon

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CURSO: Análisis y diseño estructural con SAP 2000

Expositor: Ing. David Condori Chambi

DISEÑO EN HORMIGONDatosE=250000 kg/cm2, Coeficiente de Poisson =0.2Peso especifico = 2400 kg/m3f’c=210 kg/cm2 fy=4200 kg/cm2SeccionesColumnas: 25*25cm. ; 20*20 cm.Vigas: 25*50cmViga cadena: 20*30CargasCarga viva = 300 kg/m2(piso1)


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Determinar:

El refuerzo longitudinal de acero y el refuerzo de estribos por corte requeridos

basados según código ACI 318-99

DEFINICION DE LA GEOMETRIA1. Ingrese al programa SAP2000, verifique en el cuadro de unidades2. Del menú File seleccione la opción New Model que despliega el cuadro de dialogo

New Model.

3. En este cuadro de dialogo elija la opción 3D Frames, que despliega el cuadro dedialogo 3D Frames, en este cuadro de dialogo complete los datos de acuerdo a lafigura que se muestra a continuación

4. En este cuadro de dialogo ingrese los siguientes datos: Verifique la opción Open Frame Bulding en el cuadro y botón de despliegue 3D

Frame Type para el tipo de marco espacial. Ingrese el valor de 2 en el cuadro de edición Number Of Story para definir el

número de pisos.

Ingrese el valor de 3 en el cuadro de edición Story Height para definir la alturadel piso.

Ingrese el valor de 2 en el cuadro de edición Number Of Bays, X para definir elnúmero de tramos en la dirección X.

Ingrese el valor de 2 en el cuadro de edición Number Of Bays, X para definir elnúmero de tramos en la dirección X.


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Ingrese el valor de 4 en el cuadro de edición Bay Width, X para definir la luz enX.

Ingrese el valor de 1 en el cuadro de edición Number Of Bays, Y para definir elnúmero de tramos en la dirección Y.

Ingrese el valor de 6 en el cuadro de edición Bay Width, Y para definir la luz enY.

Verifique que la casilla Restrains este marcada Marque la casilla Use Custom Grid Spacing and Locate Origen Pulse el botón Edit Grid que despliega el cuadro de dialogo Define Grid Data

For Global Coordinate System. En este cuadro de dialogo complete los datos de acuerdo a la figura mostrada a

continuación.

5. Pulse OK. Dos veces para salir del cuadro de dialogo


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ASIGNACION DE APOYOS

6. En la ventana activa verifique que el plano de trabajo sea, caso contrario pulse el botón Down One Gridline en la barra de herramientas

principal hasta encontrar el plano X-Y @ Z=07. Seleccionar los 6 nudos enmarcando en una ventana con el mouse.

8. Del menú Assign Seleccione la opción Joint luego Restraints que despliega elcuadro de dialogo Joint restraints.

9. En este cuadro de dialogo:

Seleccione la opción para apoyo empotrado Pulse el botón Ok.

10. Pulse el botón Show Undeformed Shape de la barra de herramientas principal

ASIGNACION DE DIAFRAGMA (PARA CONSIDERAR EL EFECTO DE LA LOSA)

11. Pulse el botón Down One Gridline en la barra de herramientas principal hasta

encontrar el plano X-Y @ Z=312. Seleccionar todos los elementos del plano enmarcando en una ventana con el mouse.13. Del menú Assign Seleccione la opción Joint luego Constraints que despliega el

cuadro de dialogo Assign Define/Constraints, en este cuadro de dialogo: Escoja la opción Diaphragm en el cuadro y botón de despliegue Choose

Constraints Type to Add.


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Pulse el botón Add New Constraint

14. Se despliega el cuadro de dialogo Diaphragm Constraint, en este cuadro de dialogo: Introduzca PISO 1 En el cuadro de edición Constraint Name

Verifique que la opción GLOBAL sea seleccionada en el Área CoordinateSistem.

Pulse el botón Z Axis en el área Constraint Axis

15. Pulse OK. Dos veces para salir de la ventana de dialogo



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DEFINICION DEL MATERIAL

17. Del menú Define Seleccione Materials que despliega el cuadro de dialogo DefineMaterials, en este cuadro de dialogo pulse la opción Add New Material Quick

18. Se despliega el cuadro de dialogo Quick Material, en este cuadro de dialogo: En el cuadro de edición Material Type, pulse la opción Concrete En el cuadro de edición Specification, pulse la opción f’c 3000 psi, para

definir hormigón con una resistencia de 210 kg/cm2. Pulse Ok.

19. En el cuadro de dialogo Define Materials pulse sobre la opción 3000psi y escoja laopción Modify/Show Material que despliega el cuadro de dialogo Material PropertyData, en este cuadro de dialogo complete los datos de acuerdo a la figura que semuestra a continuación.


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20. Pulse Ok. Dos veces para salir de los cuadro de dialogo

DEFINICION DE SECCIONES DE MARCO

21. Del menú Define seleccione la opción Section Properties y luego Frame Sections,que despliega el cuadro de dialogo Frame Properties, en este cuadro de dialogo: Pulse la opción Add New Property, se despliega el cuadro de dialogo Add

Frame Section Property. En este cuadro de diálogo escoja la opción Concrete en el cuadro de edición

Frame Section Property Type. Pulse sobre la opción Rectangular, se despliega el cuadro de dialogo

Rectangular Section en este cuadro de dialogo: Introduzca COL25*25 en el cuadro de Edition Section Name Introduzca 0.25 en el cuadro de edición Depth (t3) Introduzca 0.25 en el cuadro de edición Width (t2) Seleccione HORMIGON 210 Cuadro de despliegue Material Pulse el botón Concrete Reinforcement que despliega el cuadro de dialogo

Reinforcement Data.


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En este cuadro de dialogo: Verifique que el botón de selección Column sea elegido en el área Design

Type. Verifique que el botón de selección Rectangular sea elegido en el área

Configuration Of Reinforcement. Introduzca 0.03 en el cuadro de edición CoverTo Rebar Center del área

Rectangular Configuration. Verifique que este activado el botón Reinforcement to be Designed del

área Check/Design. Pulse dos veces Ok. Para volver al cuadro de dialogo Frame Properties

Resalte la opción COL25*25 y pulse la opción Add Copy Of Property quedespliega el cuadro de dialogo Rectangular Section, en este cuadro de dialogo: Introduzca VIGA 25*50 en el cuadro de Edition Section Name

Introduzca 0.50 en el cuadro de edición Depth (t3) Introduzca 0.25 en el cuadro de edición Width (t2) Seleccione HORMIGON 210 Cuadro de despliegue Material Pulse el botón Concrete Reinforcement que despliega el cuadro de dialogo

Reinforcement Data. En este cuadro de dialogo: Verifique que el botón de selección Beam sea elegido en el área Design

Type. Verifique que el botón de selección Rectangular sea elegido en el área

Configuration Of Reinforcement.

Introduzca 0.03 en el cuadro de edición Top del área Concrete Cover ToLongitudinal Rebar Center. Introduzca 0.03 en el cuadro de edición Botton del área Concrete Cover To

Longitudinal Rebar Center. Pulse dos veces Ok. Para volver al cuadro de dialogo Frame Properties

Realice similar procedimiento para las vigas cadena (20*30)

ASIGANCION DE SECCIONES DE MARCO

22. En la barra de herramientas principal pulse Set XY View para cambiar la vista alplano X-Y Plane @ Z=3

23. Seleccione todas las vigas del primer piso24. Del menú Assign seleccionar la opción Frame y luego la opción Frame Secction,

que despliega el cuadro de dialogo Frame Properties, en este cuadro de dialogo: Seleccione la opción VIGA 25*50 en el área Properties


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Pulse el botón OK.


26. En la barra de herramientas principal pulse Move Up in List para cambiar lavista al plano X-Y Plane @ Z=5.7

27. Seleccione todas las vigas en este plano28. Del menú Assign seleccionar la opción Frame y luego la opción Frame Secction,

que despliega el cuadro de dialogo Frame Properties, en este cuadro de dialogo: Seleccione la opción VIGA CADENA 20*30 en el área Properties

Pulse el botón OK.


30. En la barra de herramientas principal pulse Set XZ View para cambiar la vista alplano X-Z Plane @ Y=3

31. Seleccione todas las columnas de la planta baja y primer piso

32. En la barra de herramientas principal pulse Move Up in List para cambiar lavista al plano X-Z Plane @ Y=-3

33. Seleccione todas las columnas de la planta baja y primer piso34. Del menú Assign seleccionar la opción Frame y luego la opción Frame Secction,

que despliega el cuadro de dialogo Frame Properties, en este cuadro de dialogo: Seleccione la opción COL25*25 en el área Properties Pulse el botón OK.



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DEFINICION DE ESTADOS DE CARGA

36. Del menú Define seleccione Load Patterns se despliega el cuadro de dialogo DefineLoad Patterns

37. En este cuadro de dialogo: Introduzca CM en el cuadro de load pattern name Verifique 1 en el cuadro Self Weight Multipler Pulse el botón Modify Load Pattern Introduzca CV en el cuadro de load pattern name Seleccione LIVE en el cuadro de Type para el tipo de carga Pulse el botón Add New Load Pattern para añadir el estado de carga viva

38. Pulse OK. DEFINICION DE LOS ESTADOS DE ANALISIS

39. Del menú Define seleccione Load Cases se despliega el cuadro de dialogo DefineLoad Cases.

40. En este cuadro de dialogo:

Seleccione DEAD en el cuadro load case name y pulse el botón Delete LoadCase. Pulse la opcion Si en el cuadro de dialogo Ok. To delete case DEADfrom list?


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41. Pulse OK.

DEFINICION DE LAS COMBINACIONES DE CARGA

42. Del menú Define seleccione Load Combinations se despliega el cuadro de dialogoDefine Load Combination, en este cuadro de dialogo pulse el boton Add New Comboque despliega el cuadro de dialogo Load Combination Data

43. En este cuadro de dialogo: Introduzca SERVICIO en el cuadro de Load Combination Name

Verifique la opción Linear Add en el cuadro Load Combination Type Seleccione CM del cuadro Load Case Name Introduzca el valor de 1.0 en el cuadro de Scale Factor Pulse el boton Add para añadir la carga a la combinación Seleccione CV del cuadro Load Case Name Introduzca el valor de 1.0 en el cuadro de Scale Factor Pulse el boton Add para añadir la carga a la combinación Pulse OK.

En el cuadro de dialogo Define Load Combination pulse Add New Combo Introduzca ULTIMO en el cuadro de Load Combination Name

Verifique la opción Linear Add en el cuadro Load Combination Type Seleccione CM del cuadro Load Case Name Introduzca el valor de 1.2 en el cuadro de Scale Factor Pulse el boton Add para añadir la carga a la combinación Seleccione CV del cuadro Load Case Name Introduzca el valor de 1.6 en el cuadro de Scale Factor Pulse el boton Add para añadir la carga a la combinación


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Pulse OK. Para salir

ASIGNACION DE CARGAS SOBRE MARCOS

44. En la barra de herramientas principal pulse Set XY View para cambiar la vista al

plano X-Y Plane @ Z=3 en la ventana de la izquierda.45. Hacer click en la ventana de la derecha, y luego pulsar sobre la opcion Set Default

3D View para cambiar la vista a 3D en esta ventana.46. Seleccionando el elemento correspondiente, del menú Assign seleccionar la opción

Frame Loads y luego la opcion Distributed para cargas distribuidas. Introduzca losvalores para carga viva y carga muerta conforme a la gráfica de cargas linealizadas ylo indicado en clase.


CORRIDO Y PROCESAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

48. Del menú Analyse seleccione la opción Run Analysis se despliega el cuadro dedialogo Set Load Cases to Run , en este cuadro de dialogo:

Resalte MODEL en el cuadro de listado Case Name Pulse el botón Run/Do Not Run Case para que este caso no sea calculado Pulse el botón Run Now

DISEÑO EN HORMIGON ARMADO

49. Del menú Design seleccione la opción Concrete Frame Design y luego la opciónView Revise Preferences que despliega el cuadro de dialogo Concrete Frame DesignPreferences , en este cuadro de dialogo:

Marque el cuadro Design Code y seleccione ACI 318-99 en el botón dedspliegue Value.

Pulse OK.50. Del menú Design seleccione la opción Concrete Frame Design y luego la opción

Select Design Combos que despliega el cuadro de dialogo Design LoadCombinations Selection , en este cuadro de dialogo:

Seleccione la combinación ULTIMO del cuadro List of Load Combinations Pulse el botón Add

Desactive la opción Automatically Generated Code – Based Design LoadCombiantions


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51. Pulse Ok. 52. Del menú Design seleccione la opción Concrete Frame Design y luego la opción

Start Design/Check of Structure. 53. Cuando el diseño sea ejecutado el área de refuerzo longitudinal es desplegado en la

pantalla. Note que las unidades están en Kg,m,C.

54. En la unidades de trabajo cambie a kg, cm,C . Nótese que los valorespara el área de acero de refuerzo ahora están en cm2.

AREAS DE REFUERZO EN VIGAS

55. En la ventana activa pulse el botón Set XY View Para cambiar la vista la planoXY. Nótese que en la barra de estado de la parte inferior el titulo cambia a X-Y Plane@ Z=300.

56. Seleccione la viga central y pulse el botón derecho del mouse que despliega el cuadrode dialogo Concrete Beam Design Information.

57. En este cuadro de dialogo: Pulse el botón Sumary del área Diplay Details for Select Item, que despliega

la ventana Concrete Design Data ACI 318-99. En esta ventana se puede observar los parámetros de diseño, las áreas de

refuerzo para la combinación de diseño. Pulse “X” de la esquiana superior derecha de la ventana Concrete Design

Data ACI 318-99 para cerrarla.


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Pulse Ok. Para cerrar el cuadro de dialogo Concrete Beam DesignInformation.

IMPRESIÓN DE RESULTADOS DE DISEÑO


59. Pulse el botón 3D View de la barra de herramientas principal para cambiar lavista a 3D.

60. De la barra de herramientas principal seleccione la opción Set Display options61. Se despliega el cuadro de dialogo Diplay Option For Active Window, en este cuadro

de dialogo en el área Frame/Cables/Tendon activar la Opcion Labels para mostrarla numeración de los elementos de la estructura.

62. Pulse OK.

63. Del menú Display seleccione la opción Show Tables que despliega el cuadro dedialogo Choose Tables for Display en este cuadro de dialogo:

Marque la casilla Table: Concrete Design 1 – Column Sumary Data ACI 318-99 Marque la casilla Table: Concrete Design 2 – Beam Sumary Data ACI 318-99


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64. Pulse Ok. Se despliega el cuadro de dialogo Concrete Design 1 en este cuadro dedialogo:

Del menú Format-Filter Sort seleccione la opción Format Table quedespliega la ventana Modify/Show Database Table Format en esta venta:

Desactive las columnas indicadas en la figura seleccionando el ítemcorrespondiente y desactivar la opción Include Field in Report enel área General.

Pulse el boton Ok. Para volver al cuadro de dialogo Concrete Design 1 Seleccione Concrete Design 2 – Beam Summary Data Del menú Format-Filter Sort seleccione la opción Format Table que

despliega la ventana Modify/Show Database Table Format en esta venta: Desactive las columnas indicadas en la figura seleccionando el ítem

correspondiente y desactivar la opción Include Field in Report enel área General.


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Pulse Ok. Para vovlver al cuadro de dialogo Concrete Design 2 – BeamSummary Data.

Del menú File seleccione la opción Export All Tables y luego la opción ToExcel.

65. Pulse Done.

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