SAP200 Básico-Clase04 (Edificio 2 )
-
Upload
andres-fernandez-hidalgo -
Category
Documents
-
view
101 -
download
7
description
Transcript of SAP200 Básico-Clase04 (Edificio 2 )
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 1
ANALISIS Y DISEO EDIFICACIONES CON SAP200 V16 Anlisis de cargas de gravedad y cargas ssmicas de un Edificio 2 niveles. En la Figura siguiente se muestra el casco estructural.
Figura 1 Planta estructural
El edificio cuenta con las siguientes caractersticas:
- Concreto en losa aligerada: fc = 210 kg/cm2. - Losas aligeradas en una direccin de 20 cm de espesor. - Altura de piso 1 nivel = 3.00 m. - Altura de losa de 1 nivel a losa 2 nivel = 3.20m. - Ubicado en la costa, suelo flexible, destinado a:
o Primer piso : Saln de Exposiciones o Segundo piso: vivienda
Las cargas a considerar para el edificio son: Carga Muerta:
- Losa aligerada, h = 0.20 m. 300 kg/m2. - Piso terminado. 100 kg/m2.
Carga Viva:
- Techo 1 nivel. 200 kg/m2. - Techo 2 nivel (Azotea). 100 kg/m2.
Realizar el anlisis de cargas de gravedad y cargas ssmicas de acuerdo con los lineamientos de la Norma de Diseo Sismorresistente NTE.E030.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 2
Resumen de pasos a Seguir en el anlisis y diseo
1. Configuracin de unidades.
2. Eleccin de plantilla para nuestro modelo. (Editar Ejes)
3. Definicin de materiales.
4. Definicin de secciones de elementos estructurales (Columnas, vigas,
losas, etc.).
5. Asignacin de secciones.
6. Dibujo de nudo maestro y definicin de diafragma rgido.
7. Asignacin de restricciones en los apoyos (Apoyo empotrado).
8. Asignacin de masas en direcciones X, Y como tambin la inercia
rotacional.
9. Asignacin de brazos rgidos.
10. Configuracin modos (Teniendo en cuenta que son 3 por nivel).
11. Analizar el modelo para calcular el periodo fundamental.
12. Asignacin de cargas estticas y cargas dinmicas.
13. Asignacin de cargas.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 3
DESARROLLO 1. Configuracin de Unidades
2. Eleccin de plantilla para nuestro modelo
Ruta: File ~ New Model
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 4
Indicar la informacin basica de la rejilla y luego activamos el casillero: Use Custom
Grid Spacing and Locate Origin y click en Edit Grid
Configuracion idonea de rejilla, para nuestro modelo.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 5
Modelo por defecto
Debemos seleccionar los elementos frame que no participan en el modelo, y
eliminarlos, nos ayudaremos en la ventana izquierda mostraremos una vista en
perspectiva para que sea mas sencillo la eliminacion de los elementos.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 6
Elementos que participan en el modelo estructural
3. Definicin de materiales Ruta: Define ~ Material
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 7
4. Definicin de secciones de elementos estructurales
Vigas:
VT(25x35)cm
VT(25x40)cm
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 8
Ruta: Define ~ Section Properties ~ Frame Section
El valor nulo en Mass es debido a que ingresaremos la masa concentrada en el nudo maestro, de todos los elementos estructurales.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 9
Definicin de secciones Tee y L.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 10
Configuracin de cuadricula Ruta: Options Preferences
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 11
Dibujo de seccin Ruta para comando de dibujo Ruta: Draw Draw Poly Shape
Para indicarle la coordenada correcta a cada punto que delimita el permetro de la figura mostrada, seguimos la ruta de la figura inferior izquierda y luego damos click izquierdo en sobre la figura. Para mostrar la informacin de cada nudo
Damos click derecho sobre cada nudo de
Para mostrar la informacin de cada nudo damos click derecho, en los nudos de color negro y digitamos su coordenada correcta ver Archivo 2
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 12
Configuracin de cuadricula Ruta: Options Preferences
Dibujo de seccin Ruta para comando de dibujo Draw Draw Poly Shape
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 13
Para indicarle la coordenada correcta a cada punto que delimita el permetro de la figura mostrada, seguimos la ruta de la figura inferior izquierda y luego damos click izquierdo en sobre la figura. Para mostrar la informacin de cada nudo
Damos click derecho sobre cada nudo de
5. Asignacin de secciones. Debemos generar una vista en perspectiva en planta para realizar el procedimiento de forma ms sencilla.
Previamente de debe seleccionar las vigas en cuestin Asignacin de VT (25x40)cm.
Para mostrar la informacin de cada nudo damos click derecho, en los nudos de color negro y digitamos su coordenada correcta ver Archivo 2
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 14
Ruta: Assign- Frame Frame Sections..
Debemos realizar este procedimiento con todos los elementos estructurales.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 15
Como se muestra en la figura las secciones fueron asignadas para ver una vista llena se debe seguir la siguiente ruta View
Como se puede apreciar en la vista llena debemos orientar, algunos elementos estructurales, como la columna L y TEE
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 16
Para realizar este procedimiento debemos seleccionar el elemento a rotar y seguimos la siguiente ruta.
Elemento 4,A Assign Frame Local Axes
Elemento orientados correctamente
6. Dibujo del nudo maestro y asignacin de diafragma rgido.
Debemos tener en cuenta la misma dinmica para los elementos estructurales restantes, apoyndonos en el casco estructural, para su orientacin correcta
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 17
Previamente se calcul la ubicacin del Centroide en el programa AutoCAD. Ver archivo 02
Coordenadas de nuestro nudo maestro X=6.67m, Y=4.80m. Para ubicarlo en sap2000 debemos mostrar una vista X-Y (Plano) Debemos recordar que se debe dibujar un nudo maestro por cada nivel
Vista X-Y ventana izquierda, adicionalmente se puede apreciar en la vista
tridimensional ventana derecha, que nos encontramos en el techo del primer nivel, para ubicar el nudo maestro nos apoyaremos como inicio de
coordenadas en el punto A,1. Para dibujar el nudo maestro seguimos la siguiente ruta Draw- Drar special joint
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 18
Asignacin de apoyo especial, debemos seleccionar todos los nudos maestros Ruta: Assing- Joint Restraints
Nudos maestros en los niveles respectivos
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 19
Definicin de diafragma rgido. Previamente debemos seleccionar un nudo maestro (se recomienda empezar por el primer nivel y seguir ascendiendo) Ruta: Assign Joint Constraints
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 20
Antes de asignar el diaframa rigido realizarmeos operaciones de edicion, de tal forma que
juntaremos las lineas de vigas que estan en tramos, ya que la divion de linea debe ser solo
por el tema de la interseccin viga columnas o Muro.
Para juntar las lineas seleccionadas seguimos la siguiente ruta
Ruta: Edit Edit lines Joint Frames
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 21
Para asignar el diafragma rigido en cada nivel previamente debemos seleccionar todos los
nudos del techo en cuestion.
Ruta: Assign Join - Constraints
Techo 1 nivel
Techo 2 nivel 7. Asignacin restricciones en los apoyos
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 22
Ruta: Assign Join - Restraints
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 23
8. Asignacin de masas Los valores fueron calculados en el archivo Calculos.xls Debemos seleccionar cada nudo maestro y asignarle sus valores respectivos Nudo maestro 01 Ruta: Assign Joint - masses
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 24
9. Asignacin de brazos rgidos.
Previamente debemos seleccionar todos los elementos estructurales Ruta: Assing Frame End (length) Offsets
10. Configuracin de modos. Ruta: Define Load Cases
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 25
11. Anlisis previo para clculo de periodo fundamental. Ruta: Analyze Run Analyze
Periodo natural Ruta: Display Show Deformed Shape
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 26
12. Asignacin de cargas esttica y dinmica.
Definicin Cargas Estticas (Debemos desactivar el candado para realizar edicin en el modelo) Ruta: Define Load Patterns
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 27
Asignacin de cargas estticas Previamente debemos seleccionar el nudo en el que se aplicara dicha carga empezaremos por el 1 nivel Ruta: Assign Joint Loads
1 nivel Carga esttica XX
2 nivel Carga esttica XX
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 28
1 nivel Carga esttica YY
2 nivel Carga esttica YY
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 29
Definicin Cargas Dinmica (Debemos elaborar nuestro espectro de respuesta para un suelo intermedio) Utilizar archivo CALCULOS .xls Debemos copiar en un block de notas los valores de Tn. Vrs. SC los coeficientes faltantes los ingresaremos directamente en el programa como un factor de escala Sa=ZUg/R
13.
Para definir cargas dinmica en el programa usamos la siguiente ruta
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 30
Define Fuctions -
1
2
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 31
Definiendo Cargas dinmicas en XX, YY Ruta: Define Load Cases
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 32
RESULTADOS Debemos crear combinaciones de desplazamientos, de esta manera interpretaremos los desplazamientos Absolutos y relativos. Ruta: Define- Load combinations
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 33
Seleccionar los nudos maestros y seguir la siguiente ruta para obtener resultados de desplazamientos Ruta: Display Show tables
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 34
TABLE: Joint Displacements ANALISIS ESTTICO
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3
Text Text Text mm mm mm Radians Radians Radians
62 DESP-EST-XX Combination 19.48055 -0.155912 0 0 0 0.000678
62 DESP-EST-YY Combination -
0.310761 23.554828 0 0 0 0.000811
61 DESP-EST-XX Combination 9.572896 -0.198927 0 0 0 0.000334
61 DESP-EST-YY Combination -
0.188573 11.166386 0 0 0 0.00035
D Rel X hi (mm) Deriva X Deriva X
Max
9.907654 3600 0.0027521 0.007 ok
9.572896 3200 0.0029915 0.007 ok
D Rel Y hi (mm) Deriva Y Deriva Y
Max
12.388442 3600 0.0034412 0.007 ok
11.166386 3200 0.0034895 0.007 ok
TABLE: Joint Displacements Absolute ANALISIS DINMICO
Joint OutputCase CaseType StepType U1 U2 U3 R1 R2 R3
Text Text Text Text mm mm mm Radians Radians Radians
62 DESP-DINXX Combination Max 16.976651 1.144763 0 0 0 0.000783
62 DESP-DINXX Combination Min -
16.976651 -1.144763 0 0 0 -
0.000783
62 DESP-DINYY Combination Max 1.129004 23.545977 0 0 0 0.000958
62 DESP-DINYY Combination Min -1.129004 -
23.545977 0 0 0 -
0.000958
61 DESP-DINXX Combination Max 8.323274 0.60453 0 0 0 0.000386
61 DESP-DINXX Combination Min -8.323274 -0.60453 0 0 0 -
0.000386
61 DESP-DINYY Combination Max 0.610419 11.662088 0 0 0 0.000413
61 DESP-DINYY Combination Min -0.610419 -
11.662088 0 0 0 -
0.000413
D Rel X hi (mm) Deriva X Deriva X
Max
D Rel Y hi (mm) Deriva Y Deriva Y
Max 8.653377 3600 0.002752126 0.007 ok 11.883889 3600 0.003441 0.007 ok
8.323274 3200 0.00299153 0.007 ok 11.662088 3200 0.003489 0.007 ok
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 35
14. Asignacin de cargas Para asignar cargas a nuestra estructura debemos crear losas, ya que en ellas aplicaremos cargas sobre rea. Para definirlas seguir la siguiente ruta: Define- Section properties -
Dibujo de Losas en el modelo estructural. Tenemos que ubicar una vista en X-Y (Planta)
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 36
Techo 1 nivel
Ruta para comando de dibujo Draw-
Se debe seguir el procedimiento para el dibujo de las losas en el segundo nivel.
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 37
Dibujo completo de losas Aligeradas
Asignacin de cargas en losas Previamente debemos ubicarnos en una vista en planta y seleccionar las losas, ruta para asignar cargas. Ruta: Assign Area Loads Uniform to frame (Shell)
Este valor de 0.40Tonf/m2 es debido
a las carga muerta de la losa
e=0.20m 300kgf/m2 + el acabado
100kgf/m2, es vlido para los dos
niveles
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 38
Ruta: Assign Area Loads Uniform to frame (Shell)
Carga viva 200kgf/m2
esto es debido a que el
techo del 1 nivel est
destinado a vivienda
Carga viva 100kgf/m2
esto es debido a que el
techo del segundo nivel
est destinado a azotea
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 39
Combinaciones de diseo Ruta: Define Load combinations
-
ANALISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES CON SAP200 V16
Ing Erik j. Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 40
Resultado de momentos flectores y fuerzas cortantes
Ruta: Display Show Forces / stresses Frames/Cables/Tendons . . .