RAM Advanse™

Versión 5.1

Febrero 2003

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ContenidoContenidoContenidoContenido

INSTALACIÓN ....................................................................................................... 15Requerimientos del sistema.............................................................................................................15

Requerimientos adicionales para RAMvoice...................................................................................15Instalación de RAM Gedi .................................................................................................................17

Instalación para usuarios individuales ...........................................................................................1815 días de evaluación. .....................................................................................................................18Activación de licencias con llave física para RAM Advanse o RAM Connection ............................21Activación de licencias con protección de Software para RAM Advanse o RAM Connection ........24

Instalación para usuarios en redes .................................................................................................29Instalación del programa. ................................................................................................................29Habilitación de la llave física en el servidor. ....................................................................................30Windows 95/98/Me. .........................................................................................................................34Windows NT/2000/XP......................................................................................................................34Redes Novell....................................................................................................................................35El servidor de seguridad NetSentinel ..............................................................................................36RAM Safe (RamSafe.exe) ...............................................................................................................38Programa de monitoreo (winmon.exe) ............................................................................................39

INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 41¿Cómo aprender RAM Advanse? ....................................................................................................41Nuevas características......................................................................................................................41Principio de interacción con el usuario ..........................................................................................41Diseño en RAM Advanse ..................................................................................................................42Comandos de voz..............................................................................................................................42¿Dónde encontrar ayuda?................................................................................................................42

1 VISTA GENERAL................................................................................................ 43Ventana principal...............................................................................................................................43Explorador de datos..........................................................................................................................44Unidades ............................................................................................................................................45Introduciendo Nudos, Miembros y Placas......................................................................................45

¿Cómo crear nudos? .......................................................................................................................46¿Cómo crear miembros? .................................................................................................................48¿Cómo crear placas?.......................................................................................................................51

Asignando propiedades a nudos, miembros, y placas.................................................................52Seleccionando los elementos ..........................................................................................................53Introduciendo la información en la planilla.......................................................................................53

Agrupando miembros y placas........................................................................................................54Condiciones y combinaciones de carga.........................................................................................55

Generando combinaciones en forma automática............................................................................56Introduciendo cargas para una condición de carga......................................................................56Graficando los datos y resultados ..................................................................................................56Zoom y rotación.................................................................................................................................58Paneo..................................................................................................................................................58Seleccionando y ocultando elementos...........................................................................................58Otras operaciones importantes .......................................................................................................59

Comando Undo................................................................................................................................59Borrando elementos.........................................................................................................................59

Borrando el contenido de una planilla (propiedades) sin borrar el elemento ..................................59Borrar elementos duplicados y nudos sueltos .................................................................................59Segmentado de elementos ..............................................................................................................59

2 EJES LOCALES Y GLOBALES ......................................................................... 61Sistemas de coordenadas ................................................................................................................61Ejes Globales .....................................................................................................................................61Ejes locales ........................................................................................................................................61Ejes principales .................................................................................................................................62Rotando elementos ...........................................................................................................................62

Rotando 90 grados o 180 grados ....................................................................................................62Rotando un ángulo diferente a 90 grados o 180 grados .................................................................64Haciendo que un eje local sea paralelo a un eje global ..................................................................64Haciendo que un eje local apunte a un nudo específico .................................................................65Haciendo que un eje local tenga la misma dirección que un vector formado por dos nudos .........66

Ejes principales de inercia................................................................................................................68Restricción lateral a torsión .............................................................................................................68

3 MIEMBROS FÍSICOS, DEPURACIÓN Y ROTADO DE ESTRUCTURAS. ......... 71Miembros físicos ...............................................................................................................................71Depuración del modelo .....................................................................................................................79Rotar la estructura.............................................................................................................................81

4 ARTICULACIONES Y ELEMENTOS SÓLO A TRACCIÓN................................ 83Articulando elementos en ambos extremos...................................................................................83Articulando elementos en un solo extremo....................................................................................84Rigidizando los elementos ...............................................................................................................85Miembros solo a tracción (Tension only)........................................................................................86Pre-tesado de cables.........................................................................................................................87

5 CACHOS RÍGIDOS, DIAFRAGMA RÍGIDO Y PRESIÓN SOBRE MIEMBROS. 89Cachos rígidos...................................................................................................................................89Excentricidades de columnas ..........................................................................................................89Vigas a tope........................................................................................................................................90Uniones grandes................................................................................................................................92

Uso simultáneo de articulaciones y cachos rígidos .........................................................................93Diafragma rígido ................................................................................................................................93

Introduciendo Diafragma rígido........................................................................................................94Presiones sobre miembros...............................................................................................................95

6 CREANDO SECCIONES Y MATERIALES ......................................................... 97Creando nuevas secciones ..............................................................................................................97Nombres de secciones......................................................................................................................98Conjuntos de secciones ...................................................................................................................99Parámetros para el diseño de miembros de acero ......................................................................100

Restricción lateral a la torsión........................................................................................................100Qmod2' exacto ...............................................................................................................................100

Secciones variables ........................................................................................................................101Creando materiales .........................................................................................................................102Importando y exportando secciones y materiales.......................................................................104

7 PLANTILLAS (TEMPLATES) DE ESTRUCTURAS.......................................... 107Plantillas ...........................................................................................................................................107Ejemplo 1: Creando una cercha.....................................................................................................107

Ejemplo 2: Creando una estructura completa..............................................................................112Completando información..............................................................................................................117

8 VARIOS TEMAS ADICIONALES...................................................................... 119Generación de combinaciones de carga ......................................................................................119Soportes elásticos...........................................................................................................................120Peso propio......................................................................................................................................122Cargas térmicas...............................................................................................................................123Generación de nudos......................................................................................................................123

Copiar nudos..................................................................................................................................125Generación lineal de nudos ...........................................................................................................126Generación Cuadrática de nudos ..................................................................................................127Generación Circular de nudos .......................................................................................................127

9 ANÁLISIS .......................................................................................................... 129Análisis Estático..............................................................................................................................129Análisis P-Delta ...............................................................................................................................129¿Qué es el efecto P-Delta? .............................................................................................................129Efecto P-delta (minúscula) .............................................................................................................130Efecto P-Delta (mayúscula) ............................................................................................................130Métodos de cálculo del efecto P-Delta..........................................................................................130Carga lateral ficticia ........................................................................................................................131Análisis P-Delta con RAM Advanse...............................................................................................131Análisis P-Delta de combinaciones de carga...............................................................................132Placas, análisis dinámico y P-Delta...............................................................................................133Inestabilidad del análisis en modelos con miembros de sólo tracción ....................................133Directivas especiales para el diseño.............................................................................................134

10 ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO..................................................................... 135Análisis modal .................................................................................................................................135Determinación de los Esfuerzos Dinámicos ................................................................................136

Métodos de superposición modal ..................................................................................................136Introduciendo masas ......................................................................................................................137Cargas sísmicas ..............................................................................................................................138Análisis sísmico ..............................................................................................................................140Carga sísmica: aceleración del sismo y espectro de respuesta................................................141Combinaciones de carga................................................................................................................141Detalles constructivos ....................................................................................................................141Consideraciones sísmicas en RAM Advanse...............................................................................141Análisis dinámico sísmico de edificios.........................................................................................142

Análisis...........................................................................................................................................144Graficación de modos (vibración libre).........................................................................................144

11 OPTIMIZANDO Y VERIFICANDO ESTRUCTURAS METÁLICAS Y DEMADERA.............................................................................................................. 147Optimización y Verificación ...........................................................................................................149

Optimización ..................................................................................................................................149Verificación ....................................................................................................................................149

Bases de la Optimización ...............................................................................................................149¿Cómo escoge RAM Advanse una sección óptima? ..................................................................150Proceso de optimización ................................................................................................................150Proceso de verificación ..................................................................................................................151Deflecciones y deformaciones de la estructura...........................................................................151Optimización y verificación simultánea de deformaciones........................................................151Sección apropiada no encontrada.................................................................................................152

Secciones no metálicas ..................................................................................................................153Secciones AISC-AISI .......................................................................................................................153

12 IMPRESIÓN DE GRÁFICOS Y REPORTES................................................... 155Gráfico ..............................................................................................................................................155Cajetín de Impresión .......................................................................................................................157Datos de Geometría.........................................................................................................................157Datos de Cargas ..............................................................................................................................157Resultados del análisis ...................................................................................................................157Análisis Dinámico............................................................................................................................158Diseño de Acero ..............................................................................................................................158Diseño de Hormigón Armado.........................................................................................................159Diseño de Conexiones ....................................................................................................................159Diseño de Madera ............................................................................................................................160Lista de Materiales...........................................................................................................................161Despiece de Barras .........................................................................................................................161Diagramas de esfuerzos .................................................................................................................161

Reportes.........................................................................................................................................161Ver en pantalla ...............................................................................................................................163Exportar diagramas a archivos DXF ..............................................................................................164

Reportes ...........................................................................................................................................165Modificar encabezado de los reportes ...........................................................................................165Reportes de los módulos de detallamiento....................................................................................168

13 IMPORTANDO Y EXPORTANDO DATOS ..................................................... 169Importación ......................................................................................................................................169Exportación ......................................................................................................................................169Archivos DXF ...................................................................................................................................169¿Qué son los archivos DXF?..........................................................................................................169Exportando datos a un archivo DXF..............................................................................................169Importando datos de un archivo DXF............................................................................................170Creando un archivo DXF.................................................................................................................170Leyendo el archivo DXF..................................................................................................................170Archivos de RAM Structural System .............................................................................................171Archivos SDNF.................................................................................................................................172¿Qué son los archivos SDNF? .......................................................................................................172Mandando datos a un archivo SDNF .............................................................................................172Archivos de Gedi (Solamente en la Versión en Español)............................................................173

14 CÁSCARAS..................................................................................................... 175Introducción .....................................................................................................................................175Tipo de elemento utilizado..............................................................................................................175Aplicaciones para el modelo ..........................................................................................................177Generación de cáscaras .................................................................................................................179Descripción ......................................................................................................................................181Introduciendo el espesor de la cáscara ........................................................................................182Definiendo el grado de discretización...........................................................................................182Asignando Materiales......................................................................................................................183Presión sobre placas.......................................................................................................................184Discretizando placas .......................................................................................................................184Determinación del refuerzo requerido por flexión en placas de hormigón armado.................187Impresión de resultados .................................................................................................................187Tensiones de membrana (in-plane) ...............................................................................................187Esfuerzos (out-of-plane) de flexión ...............................................................................................191Esfuerzos de membrana y flexión en ejes locales.....................................................................194Tensiones principales .....................................................................................................................195

Fuerzas en nudos............................................................................................................................196Envolventes de fuerzas en nudos .................................................................................................198Fuerzas en caras .............................................................................................................................199Envolventes de fuerzas en caras...................................................................................................200Diseño de placas de hormigón armado a flexión ........................................................................201Contornos gráficos .........................................................................................................................203

Elementos (default)........................................................................................................................203Tensiones de membrana ...............................................................................................................203Esfuerzos de flexión.......................................................................................................................204Refuerzo en placas de hormigón armado .....................................................................................204Smooth...........................................................................................................................................207Envel y Max ...................................................................................................................................208Esfuerzos en ambos lados de la placa..........................................................................................209

15 CREANDO TEMPLATES (PLANTILLAS) PARA SECCIONES ..................... 211Creando el archivo texto.DEF ........................................................................................................212Conceptos generales sobre archivos DEF ...................................................................................212

Unidad por omisión ........................................................................................................................212Tipo de sección..............................................................................................................................212Código de la sección......................................................................................................................213Formulación para el diseño ...........................................................................................................213Cbmax............................................................................................................................................214Conexión........................................................................................................................................214Comentario ....................................................................................................................................214Variables ........................................................................................................................................215Nudo...............................................................................................................................................215Move (mover).................................................................................................................................216Reset..............................................................................................................................................218Líneas ............................................................................................................................................218Rigid...............................................................................................................................................220Borde..............................................................................................................................................221Unión..............................................................................................................................................222Cierre .............................................................................................................................................222Secciones de altura variable..........................................................................................................223

16 CREANDO PLANTILLAS DE ESTRUCTURAS.............................................. 225Creando el archivo TPL ..................................................................................................................226

Conceptos generales sobre el archivo TPL...................................................................................226DESCRIPCION..............................................................................................................................226VARIABLES ...................................................................................................................................226SELECT .........................................................................................................................................227LINEA.............................................................................................................................................227DIAGONAL ....................................................................................................................................230TEMPLATE ....................................................................................................................................232

Ejemplo 1: creación de una plantilla -(Template).........................................................................2331) Creando el bitmap de 20x20 pixels ...........................................................................................2342) Crear dibujo ilustrativo de 150x150 pixels.................................................................................2343) Crear el archivo TPL..................................................................................................................235

Ejemplo 2: creación de una plantilla (Template)..........................................................................2371) Crear el bitmap de 20x20 pixels ................................................................................................2382) Crear dibujo ilustrativo de 150x150 pixels.................................................................................2383) Crear el archivo TPL..................................................................................................................238

Ejecutando la plantilla Ejemplo2 ...................................................................................................240

17 INTRODUCIENDO EDIFICIOS........................................................................ 243Generación de áreas de carga .......................................................................................................243

Generación de cargas de viento ....................................................................................................247Diafragma rígido.............................................................................................................................247

Generando las cargas de viento ....................................................................................................248Generando las masas para cada planta ........................................................................................250

18 DISEÑO GENERAL DE ESTRUCTURAS METÁLICAS................................. 253Cargas...............................................................................................................................................253Secciones .........................................................................................................................................253Definición del código a utilizar.......................................................................................................254Ejes utilizados en el diseño............................................................................................................254Parámetros de Diseño.....................................................................................................................255Bandera para pórticos con contravientos o intraslacionales.....................................................255Factor de longitud efectiva (K).......................................................................................................256Longitud no arriostrada del miembro (L) ......................................................................................258Longitud Lb ......................................................................................................................................258Factor de estabilidad local de miembros (Cm).............................................................................258Factor de momento uniforme equivalente (Cb)............................................................................259Torsión..............................................................................................................................................259Diseño y Optimización ....................................................................................................................259Conexiones metálicas .....................................................................................................................261Despliegue de resultados ...............................................................................................................261

Pantalla ..........................................................................................................................................261Reportes.........................................................................................................................................263

19 DISEÑO DE MIEMBROS DE ACERO LAMINADO EN CALIENTE (AISC-ASD-LRFD) ................................................................................................................... 265Determinación de un miembro con sección AISC .......................................................................265

CODIGO.........................................................................................................................................266TIPO...............................................................................................................................................266FORMULACIÓN.............................................................................................................................266

Análisis de segundo orden.............................................................................................................267Notas técnicas ASD.........................................................................................................................267

Hipótesis y restricciones para elementos y secciones ..................................................................267Cálculo a tracción...........................................................................................................................269Cálculo a corte y flexión .................................................................................................................269Cálculo a compresión.....................................................................................................................270Cálculo a torsión ............................................................................................................................270Ecuaciones de interacción .............................................................................................................271

Notas técnicas LRFD.......................................................................................................................271Hipótesis y restricciones para elementos ......................................................................................271Cálculo a tracción...........................................................................................................................273Cálculo de columnas y otros miembros a compresión ..................................................................273Diseño a corte-flexión ....................................................................................................................274

Miembros de sección variable .......................................................................................................275AISC-ASD Diagramas de Flujo .......................................................................................................277AISC-LRFD Diagramas de Flujo .....................................................................................................293

20 DISEÑO DE MIEMBROS DE ACERO FORMADO EN FRÍO (AISI-96) .......... 303Determinación de un miembro con sección AISI .........................................................................303

CODIGO.........................................................................................................................................303TIPO...............................................................................................................................................304

Análisis de segundo orden.............................................................................................................304Notas técnicas .................................................................................................................................304

Hipótesis y restricciones para elementos ......................................................................................304Cálculo a tracción...........................................................................................................................305Cálculo a corte y flexión .................................................................................................................305

Cálculo a compresión ....................................................................................................................306Ecuaciones de interacción.............................................................................................................308Miembros Tubulares cilíndricos .....................................................................................................308

AISI-96 Diagramas de Flujo ............................................................................................................309

21 DISEÑO ACI DE HORMIGÓN ARMADO........................................................ 323Cargas ..............................................................................................................................................323Serie de tamaños de barras ...........................................................................................................323

22 MÓDULOS DE DETALLAMIENTO DE HORMIGÓN ARMADO..................... 325Introducción.....................................................................................................................................325Invocando los módulos ..................................................................................................................325Organización de los Módulos ........................................................................................................327Navegación e introducción de datos.............................................................................................328

Zoom..............................................................................................................................................328Paneo.............................................................................................................................................328Edición de datos ............................................................................................................................329

23 DISEÑO DE VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO............................................. 331Identificando vigas de hormigón ...................................................................................................331Análisis.............................................................................................................................................332

Sección fisurada ............................................................................................................................332Análisis de segundo orden ............................................................................................................333

Notas Técnicas ACI .........................................................................................................................333Generalidades................................................................................................................................333Limitaciones ...................................................................................................................................334Diseño a flexión .............................................................................................................................334Diseño a corte................................................................................................................................335Diseño a Torsión............................................................................................................................336Requerimientos de detallamiento ..................................................................................................336

Reportes y salida de resultados por pantalla...............................................................................337Reporte resumen del diseño de vigas ...........................................................................................337Posición del refuerzo en los miembros..........................................................................................341

Módulo de diseño/detallamiento de vigas ....................................................................................341Pantalla de Datos...........................................................................................................................341Pantalla de Diseño.........................................................................................................................346Pantalla de Detallamiento..............................................................................................................348Pantalla de Configuración..............................................................................................................350

Reporte de vigas de hormigón armado.........................................................................................352ACI-318-99 Diagramas de Flujo de vigas ......................................................................................355

24 DISEÑO Y DETALLAMIENTO DE COLUMNAS DE HORMIGÓN ARMADO 367Identificando los soportes para el diseño ....................................................................................367Parámetros de diseño de columnas..............................................................................................368

Bandera de pórtico traslacional (marcos sin contravientos)..........................................................368Factor de longitud efectiva (K).......................................................................................................369Factor de momento equivalente uniforme (Cm) ............................................................................369Longitud no arriostrada del miembro (L) .......................................................................................370

Análisis.............................................................................................................................................370Sección fisurada ............................................................................................................................371Análisis de segundo orden ............................................................................................................371

Notas Técnicas ACI .........................................................................................................................372Diseño del refuerzo longitudinal ....................................................................................................372Efectos de esbeltez........................................................................................................................372Diseño a flexión .............................................................................................................................373

Diseño a corte ................................................................................................................................374Requerimientos especiales para diseño sismo - resistente...........................................................374

Salida de Resultados.......................................................................................................................374Texto resumen de la salida de resultados de diseño ....................................................................374Posición del refuerzo en columnas ................................................................................................375

Módulo de Diseño y Detallamiento de Columnas ........................................................................376Pantalla de Datos...........................................................................................................................376Pantalla de Diseño .........................................................................................................................386Pantalla de Detallamiento ..............................................................................................................389Pantalla de Configuración ..............................................................................................................389

Reporte de columnas de hormigón armado .................................................................................391ACI 318-99 Diagramas de Flujo ......................................................................................................394

25 DISEÑO Y DETALLAMIENTO DE ZAPATAS ................................................ 413Análisis .............................................................................................................................................413Teoría de la interacción suelo - estructura ...................................................................................413

Zapata típica (Soporte en el centro de la zapata)..........................................................................413Zapatas excéntricas (Pilares localizados al borde de la zapata)...................................................416

Herramientas de modelación suelo - estructura ..........................................................................418Notas Técnicas ACI .........................................................................................................................421

Cargas............................................................................................................................................421Análisis ...........................................................................................................................................421Diseño ............................................................................................................................................421

Módulo de Diseño y Detallamiento ................................................................................................422

Pantalla de Datos .................................................................................................................422

Pantalla de Diseño ...............................................................................................................426

Pantalla de Detallamiento .....................................................................................................429

Pantalla de Configuración ....................................................................................................429Reporte de zapatas de hormigón armado.....................................................................................430Diagramas de Flujo de Zapatas ACI 318-99 ..................................................................................431

26 DISEÑO DE MADERA (NDS-ASD)................................................................. 439Datos de diseño de miembros de madera ....................................................................................439

Cargas............................................................................................................................................439Sección del miembro......................................................................................................................439Materiales de madera ....................................................................................................................441Especie...........................................................................................................................................442Parámetros de diseño ....................................................................................................................445

Procesamiento posterior y Diseño dentro de RAM Advanse .....................................................448Reportes.........................................................................................................................................448Despliegue gráfico de resultados...................................................................................................450Control de Deflexiones...................................................................................................................451

Módulo de Detallamiento ................................................................................................................451Notas técnicas de ASD....................................................................................................................452

Miembros a Tensión.......................................................................................................................453Vigas y otros miembros a flexión ...................................................................................................453Columnas y otros miembros a compesión.....................................................................................454Miembros sujetos a torsión ............................................................................................................454Esfuerzos combinados...................................................................................................................454

Referencias ......................................................................................................................................455

27 CONEXIONES................................................................................................. 457¿Qué es una conexión? ..................................................................................................................458

¿Cómo utilizar RAM Connection en RAM Advanse?...................................................................459Conexiones agrupadas..................................................................................................................459Conexiones individuales ................................................................................................................459Diseño de conexiones....................................................................................................................459

Criterios de Diseño..........................................................................................................................467Base de datos de conexiones ........................................................................................................469

Organización de la Base de Datos ................................................................................................469Definición de la Conexión ..............................................................................................................472Bases de datos de secciones, materiales, pernos y soldaduras...................................................477

Barra de herramientas de conexiones ..........................................................................................4791 Seleccionando conexiones .........................................................................................................480Seleccionando juntas.....................................................................................................................4812 Opciones de despliegue de resultados .....................................................................................4823 Opciones de asignación o diseño..............................................................................................4834,5 Botones de agrupación de conexiones ..................................................................................484Configuración de la barra de herramientas ...................................................................................484

Planilla de conexiones....................................................................................................................486Asignando conexiones al modelo utilizando la planilla..................................................................486Eliminando conexiones. .................................................................................................................489

Diálogo de conexiones ...................................................................................................................4891) Área de propiedades .................................................................................................................4892) Área de dibujo............................................................................................................................4903) Área de ayuda ...........................................................................................................................491Macros en código LEO ..................................................................................................................491

Reportes de conexiones.................................................................................................................493

28 PROGRAMANDO EN LEO ............................................................................. 497Ejemplo de aprendizaje de LEO.....................................................................................................497Adaptación de geometría ...............................................................................................................498

Ingresando las fórmulas ................................................................................................................498Comandos LEO................................................................................................................................503Comandos especiales.....................................................................................................................504Tipos de datos y variables .............................................................................................................507Sentencias estructuradas...............................................................................................................510

Sentencia IF THEN........................................................................................................................510Sentencia IF THEN ELSE..............................................................................................................510Sentencia FOR 1(x=0 to N do) ......................................................................................................510Sentencia FOR 2(i=0, <N ; +1) ......................................................................................................511Sentencia WHILE...........................................................................................................................511Sentencia WHILE TRUE / BREAK ................................................................................................512Sentencia REPEAT UNTIL ............................................................................................................512Sentencia GROUP.........................................................................................................................512Sentencia (Propiedad) PROP READ.............................................................................................513Sentencia (Propiedad) PROP READ/WRITE ................................................................................515Parametros por referencia. ............................................................................................................516Propiedades como parámetros por referencia. .............................................................................516Asignando expresiones como parámetros por referencia. ............................................................518

Diseño de conexiones.....................................................................................................................518Asignando un mensaje de condición (status) a la conexión..........................................................519Ejemplo de diseño de conexión empernada: ................................................................................519Ejemplo de diseño de conexión soldada .......................................................................................521

Editor de LEO...................................................................................................................................522

Instalación

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InstalaciónInstalaciónInstalaciónInstalación

A continuación se detallan los pasos a seguir para la instalación de RAM Advanse en el disco duro de suordenador, además de la instalación de la respectiva licencia de uso que el programa requiere. Se provee undisco de instalación para tal efecto.

Luego de una instalación exitosa, se creará un grupo de programas RAM Advanse con su respectivo icono.

Requerimientos del sistema

El ordenador donde se desea instalar RAM Advanse debe tener un sistema operativo Microsoft Windows 95,Windows 98, Windows Me, Windows NT, Windows 2000 o Windows XP. Caso contrario procedapreviamente con la instalación de cualquiera de estos sistemas antes de proceder con la instalación de RAMAdvanse.Para que los comandos de impresión en RAM Advanse funcionen adecuadamente, asegúrese de que todas lasinstrucciones para la instalación y el manejo de su impresora se hayan realizado correctamente y que todos loscomandos de impresión desde Windows se encuentren habilitados.

RAM Advanse puede correrse prácticamente en cualquier computador que posea Windows 95, Windows 98,Windows Me, Windows NT, Windows 2000 o Windows XP, siempre y cuando se disponga de suficienteespacio en el disco duro y de suficiente memoria RAM. RAM Advanse requiere de 50 MB de espacio libre endisco duro. Aparte se requiere espacio para acomodar los datos y resultados de los modelos a procesar en elprograma. Dependiendo del tamaño y tipo de modelo, se pueden necesitar entre 40, 50 o más MB de memoriaextra en el mismo disco donde se encuentra el programa.

Para abrir los archivos de ayuda, el programa requiere de una versión actualizada de Microsoft InternetExplorer. Se sugiere adoptar la versión 5.0 o superior.

El tamaño máximo de modelo que puede ser tratado por RAM Advanse es de alrededor de 10,000 nudos. Estalimitación dependerá de la cantidad de memoria RAM disponible, el tamaño del archivo de intercambioutilizado por la Memoria Virtual de Windows, y el espacio disponible de disco duro. Se recomienda disponerde al menos 64 MB de memoria RAM para un mejor funcionamiento.

Requerimientos adicionales para RAMvoice

RAMvoice posibilita dar ordenes verbales en idioma inglés a RAM Advanse. Para utilizar esta característica,su sistema requerirá además, una tarjeta de sonido, un casco auricular (o un micrófono y parlantes) y lossiguientes utilitarios de voz de Microsoft:

Microsoft Speech Recognition Engine (Versión 4.0)Programa de reconocimiento de voz en idioma inglés

Microsoft Text-to.Speech Engine (Versión 4.0)Programa que permite la reproducción de voz en idioma inglés

Para instalar los utilitarios de voz de Microsoft haga clic en "Utilitarios de voz para RAMvoice" en el CD deinstalación (como se muestra abajo).

Instalación

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Instalación

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Instalación de RAM Gedi

Para instalar el programa adicional de Generación de Edificios y Diseño Integrado (RAM Gedi), el usuariodebe seguir exactamente el mismo procedimiento utilizado para instalar RAM Advanse.

Si tiene licencia individual , para habilitar la licencia ilimitada, debe correr GediSeguridad.

Importante.- Es estrictamente necesario que RAM Gedi sea instalado en la misma carpeta donde RAMAdvanse fue instalado, caso contrario este último no podrá leer datos del Gedi.

Instalación

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Instalación para usuarios individuales

1) Introduzca el CD de instalación en su lector de CD's y espere a que aparezca el menú de instalación. Siesto no sucediera automáticamente, use su Explorador de Windows para navegar en el CD y haga dobleclic en la aplicación Setup.exe.

2) Elija el lenguaje deseado (inglés o español)

3) Instale RAM Advanse v5.0 de acuerdo a las siguientes instrucciones.

Luego de ejecutar todos los pasos previos, Ud. esta listo para activar el programa (candado) de licencia. Sidesea utilizar comandos de voz dentro de RAM Advanse, por favor remítase a la sección de requerimientos deinstalación para RAM voice.

15 días de evaluación.

Ud. dispone de 15 días para obtener su licencia desde RAM International para su ordenador. Cuando RAMAdvanse se ejecuta por primera vez, el período de evaluación para RAM Advanse y RAM Connection esautomáticamente iniciado.

Instalación

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Alternativamente, Ud. puede iniciar este período de prueba desde la aplicación "Configuración de licencias"ejecutando el programa SoftSecurity para RAM Advanse (botón RAM Advanse...) y el programaSoftSecurityConn para RAM Connection (botón RAM Connection...).

Nota: Ud. puede instalar solamente una versión de 15 días por computadora. Cualquier instalación subsiguienteen la misma computadora requerirá la activación inmediata de la licencia.Cada vez que Ud. ejecute SoftSecurity o SoftSecurityConn durante este periodo de 15 días, el programa deprotección le mostrará cuantos días faltan para el cumplimiento de este plazo.

Instalación

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También lo puede ejecutar directamente desde RAM Advanse

Instalación

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Activación de licencias con llave física para RAM Advanse o RAM Connection

1) Instale los controladores para Windows 95/98/Me/XP/NT/2000.

2) Ejecute el programa RAMSecurity (que se encuentra en la ruta...\NetLock\RAMSecurity\RAMSecurity.exe).

3) Ejecute el comando View/Single License Lock (SuperPro)... para ver el número de serie de la llavefísica.

4) Anote el número de serie de la llave física.

5) Envíe el número de serie de la llave física a RAM International por correo electrónico a la direcciónKeyUpdate@ramint.com. No olvide incluir su nombre y el nombre de su compañía.

6) Cuando reciba la respuesta de RAM International con la o las palabras secretas de habilitación haga correrel programa RAMSeguridad y ejecute el comando View/Single License Lock (SuperPro)... nuevamente.

¡Advertencia! Cerciórese que la llave física esté conectada al puerto paralelo y que no existen otras llavesconectadas (pues éstas pueden ser dañadas durante la programación de habilitación).

7) Presione el botón correspondiente al producto que desea activar.

Instalación

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8) Introduzca la palabra secreta enviada por RAM International y finalmente presione el botón "Activate".

Nota.- Si ha adquirido RAM Advanse y RAM Connection, usted debe repetir los pasos 7 y 8 para cada uno deellos.

9) Finalmente ejecute el programa "Configurar licencias".

Instalación

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Si ha adquirido RAM Connection marque la siguiente opción:

En las opciones de tipo de llave física, marque como usuario individual (SuperPro - Single user Licence)

Instalación

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Activación de licencias con protección de Software para RAM Advanse o RAM Connection

Si ha adquirido RAM Advanse y RAM Connection, deberá de instalar las licencias de ambos productos. Paraactivar la licencia de cada producto siga los siguientes pasos:

1) Ejecute "Configuración de licencias" desde RAM Advanse:

2) Si el período de prueba ha expirado, lo puede ejecutar desde la carpeta del programa:

3) Presione el botón correspondiente, RAM Advanse... o RAM Connection...

Instalación

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4) Una vez que la ventana de protección es desplegada, presione Enter para entrar al programa deconfiguración como se indica abajo:

Ventanas de configuración de licencia.

Su Código de Sitio (Site Code) aparecerá en el cuadro de diálogo.

5) Envíe su código de sitio a RAM International por correo electrónico a: (e-mail):KeyUpdateSP@ramint.com. No olvide incluir su nombre, el nombre de su compañía, su dirección, y lo másimportante, su código de sitio (Site Code) que se encuentra sobre el diálogo que se muestra en la ventana deconfiguración de la licencia

Nota: RAM Advanse y RAM Connection tienen diferentes Códigos de Sitio. Debe de enviar ambos códigospara la activación de ambos productos.

6) Para activar su licencia en su ordenador, ingrese el código que le será enviado por RAM International yhaga clic en Activar. Verá el siguiente mensaje cuando la licencia esté activada:

Instalación

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7) Para tener certeza de la autorización, salga del programa y ejecute SoftSecurity para RAM Advanse ySoftSecurityConn para RAM Connection. La siguiente ventana de protección le indicará que el programa tienelicencia por un lapso ilimitado de tiempo.

El mensaje de licencia de tiempo ilimitado se desplegará en la ventana de protección.

Nota: Este procedimiento de autorización se requiere únicamente cuando Ud. ha comprado una nueva licencia.Si Ud. desea cambiar la ubicación de su programa en su ordenador o quiere cambiarlo a otro ordenador, sólorequiere entrar al programa de protección, presionando Intro cuando se despliega la ventana de protección yseguir las instrucciones que se detallan en la sección Moviendo RAM Advanse o RAM Connection.

¡Advertencia!Los programas utilitarios de defragmentación del disco duro como el Speed Disk de los utilitarios de Norton -Symantec pueden mover los archivos de licencia , ocasionando la pérdida de la misma.Para prevenir esto, siga los siguientes pasos:1. Abra Speed Disk y elija la opción Archivo/Opciones/Personalizar/Archivos inamovibles(File/Options/Customize/Unmoveble Files).2. Especifique que los archivos *.ENT, *.RST, .KEY, y .41S no pueden moverse.

Moviendo RAM Advanse y/o RAM Connection a una ubicación diferente en el mismoordenador: Transferencia de licencia directa

Este procedimiento se utiliza para mover su licencia de una ubicación (carpeta) a otra en su mismo ordenador.

1) Instale los archivos del programa en la nueva ubicación.

2) Llame a SoftSecurity y/o SoftSecurityConn con los botones , RAM Advanse... y RAM Connection...respectivamente en la ubicación antigua y acceda al programa de protección (presionando Intro cuando laventana inicial de protección es desplegada).

3) Ejecute la opción Transferir a directorio, que requiere del trayecto o path a la copia nueva (sin licencia) deRAM Advanse. El directorio destino debe estar en el mismo ordenador.

Instalación

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Moviendo RAM Advanse y/o RAM Connection de un ordenador a otro: Transferencia delicencia por diskette

Este procedimiento se utiliza para mover RAM Advanse de un ordenador a otro.

1) Ud. debe instalar los archivos de RAM Advanse en el ordenador deseado.

2) Ejecute SoftSecurity y/o SoftSecurityConn con los botones , RAM Advanse... y RAM Connection...respectivamente en el ordenador destino y acceda al programa de protección (presionando Intro cuando laventana inicial de protección es desplegada).

3) Seleccione la opción de transferir desde otra computadora.

Disponga de un diskette vacío y formateado e introduzca el path a dicho disco. El programa grabará elregistro en este disco.

4) Extraiga el diskette del ordenador destino e introdúzcalo en el ordenador fuente.

5) Ejecute SoftSecurity y/o SoftSecurityConn en el ordenador fuente y presione Intro en la ventana deprotección desplegada.

6) Seleccione la opción de transferencia hacia otra computadora:

Instalación

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Introduzca el diskette en el drive y proporcione el path correcto a dicho drive. El programa va a leer elarchivo de registro y va a escribir un archivo de identidad al diskette.

7) Extraiga el diskette del ordenador fuente e introdúzcalo nuevamente en el ordenador destino y finalice elprocedimiento.

Ahora, el ordenador objeto se encuentra habilitado para correr RAM Advanse con la(s) licencia(s).

Nota: Los procesos de transferencia no ponen en peligro su licencia de ninguna manera y son totalmenteseguros ya que el diskette es registrado para ser utilizado en un ordenador específico en una ubicaciónespecífica. Observe que la licencia SOLO podrá ser transferida al ordenador especificado.

Instalación

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Instalación para usuarios en redes

Instalación del programa.

1) Con el servidor apagado, ponga la llave física de protección que viene con el programa en el puertoparalelo utilizado por la impresora y encienda su máquina.

2) Introduzca el CD del programa y espere hasta que aparezca el menú de instalación. Si esto no sucedieraautomáticamente, use su Explorador de Windows para navegar en el CD y haga doble clic en la aplicaciónSetup.exe.

3) Elija el lenguaje deseado (inglés o español).

4) Marque la opción "Correr el programa con llave física de red"

5) Instale en el servidor el programa RAM Advanse v5.0 como se ilustra abajo.

Instalación

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6) Instalar Herramientas de Red solamente en el Servidor.

7) De manera similar, es conveniente que instale el programa en cada una de las computadoras de la red en lasque se va a ejecutar el programa.

Habilitación de la llave física en el servidor.

8) Instale los controladores para Windows 95/98/Me/XP/NT/2000.

9) Ejecute el programa RAMSecurity (que se encuentra en la ruta...\NetLock\RAMSecurity\RAMSecurity.exe).

10) Ejecute el comando View/Network Lock (Net-C)... para ver el número de serie de la llave física.

Instalación

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11) Anote el número de serie de la llave física.

12) Presione o ejecute el programa RAMSafe (que se encuentra en la ruta...\NetLock\RamSafe\RamSafe.exe).

13) Ejecute el comando Findkey (Encuentre llave). Este comando detectará la identificación (Key ID) de lallave física.

Instalación

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14) Anote cuidadosamente la identificación de la llave o guárdela en un archivo con el comando Save Key ID(Guarde identificación). El nombre por omisión sugerido para el archivo es KEYID.IDN

15) Envíe la identificación de la llave (KEY ID) junto con el número de serie de la llave física a RAMInternational por correo electrónico a la dirección KeyUpdate@ramint.com (usted puede incluir el archivo conla identificación como un archivo adjunto). No olvide incluir su nombre y el nombre de su compañía.

16) Cuando reciba la respuesta de RAM International con la o las palabras secretas de habilitación, haga correrel programa RAMSafe.exe de nuevo para habilitar la protección física.

¡Advertencia! Cerciórese que solo la llave física de RAM Advanse esté conectada al puerto paralelo delservidor y que no existen otras llaves conectadas (pues estas pueden ser dañadas durante la programaciónde habilitación).

17) Introduzca en la ventana de comandos (Update Commands) la nueva identificación suministrada por RAMInternational.

18) Ejecute el comando Update Key/From Command Window (Actualizar llave de la ventana decomandos).

Alternativamente, en caso de haber recibido la nueva identificación en un archivo, usted puede introducirdirectamente el nombre del archivo y su dirección con el comando Update Key/From File (Actualizarllave desde archivo)

Inmediatamente usted recibirá un mensaje indicando que la llave ha sido actualizada.

Instalación

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El número de licencias y los programas habilitados pueden verificarse con el programa RAM Security(RAMSecurity.exe).

19) Finalmente ejecute el programa "Configurar licencias".

Si ha adquirido RAM Connection marque la siguiente opción:

En las opciones de tipo de llave física, marque como usuario de red (NetSentinel-C - Nerwork Lock)

Para monitorear el uso de las licencias se tiene a disposición el programa Monitor (en la ruta...\NetLock\Monitor\winmon.exe) y que puede ser ejecutado desde cualquier estación de trabajo.

Instalación

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Este programa deberá ser utilizado para administrar y verificar el número de usuarios que se encuentranutilizando el programa. Vea la sección de Programas utilitarios para red para más detalles del manejo de este yotros programas utilitarios.

Usted ya tiene habilitado su programa. Para proceder con su uso desde cualquier estación de trabajo, deberáseguir uno de los tres procedimientos siguientes que están en función al sistema operativo:

Windows 95/98/Me.

1) Al iniciar el servidor se deberá ejecutar previamente el programa servidor de seguridad que para el sistemaoperativo Windows 95/98/Me es (...\Network\Server\95-98-Me\nsrvgx.exe). Puede incluir este comando en suAutoexec.bat para poder correrlo automáticamente cada vez que entra en servicio el servidor.

2) Luego de activar el sentinela, se puede ejecutar el programa en cualquiera de las estaciones de trabajo.

Windows NT/2000/XP.

Instalación

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1) Copie el archivo nssrvice.exe en la ruta ...\Network\Server\Nt-2000 al directorio C:\WinNT\System32(Para NT), C:\Windows\System32 (para 2000), para garantizar la accesibilidad al archivo durante elarranque del servicio.

2) Vaya al menú de inicio de Windows y seleccione Ejecutar. En la línea de comandos digiteC:\WinNT\System32\nssrvice.exe /I (esto es para NT, para Windows 2000 utilice la correspondiente rutadel sistema). La opción /I es para mantener activo el programa para la administración de usuarios.

Ahora el servicio del servidor de seguridad correrá automáticamente por omisión cada vez que se inicie elservidor. RAM Advanse se encuentra habilitado y podrá ejecutarse desde cualquier estación de trabajo,estando limitado sólo por el número de licencias otorgadas. Ver la sección de Programas utilitarios parared para más detalles del manejo del servidor de seguridad NT y otros programas utilitarios.

Redes Novell.

1) Cargue el programa servidor (NSRVNI.NLM) en la línea de comando digitando “load” seguido de la rutay nombre del servidor de seguridad, incluyendo cualquier opción. Por ejemplo:

load C:\RAMAdvanse\NetLock\Server\Other\nsrvni /N:SERVER1.Este comando puede ser incluido en su AUTOEXEC.NCF para que se ejecute automáticamente al inicio delsistema en su servidor.

2) Luego de activar el servidor de seguridad, se puede ejecutar el programa en cualquiera de las estaciones detrabajo.

Programas utilitarios para red

Esta sección está dirigida a la persona que estará a cargo de la administración del servidor y las licencias deusuario. El ingeniero que va a ejecutar RAM Advanse en una estación de trabajo no requiere conocer estosdetalles para el manejo del programa.

Existen varias herramientas o programas utilitarios que trabajan con llaves físicas en red. Junto con RAMAdvanse se tiene un programa de instalación separado para la instalación de los programas utilitarios de lallave física en red. Además de éstos programas utilitarios, el usuario deberá instalar el manejador (driver) de lallave física.

Para instalar una llave física en red se deben seguir los siguientes pasos básicos:

1) Poner la llave física en el puerto paralelo del servidor.2) Instalar el manejador o driver de la llave física en red.3) Instalar las herramientas.4) Iniciar el servicio de seguridad del servidor.

A continuación se muestra un resumen de los utilitarios de llave física proporcionados.

Instalación

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El servidor de seguridad NetSentinelEste programa debe estar corriendo todo el tiempo en el ordenador al que se ha conectado la llave física. Sirvecomo manejador de las licencias. Se tienen diferentes versiones para los diferentes sistemas operativos. Todoslos programas están en el directorio del servidor.

Líneas de comando para el servidor de seguridad:Las siguientes opciones de líneas de comando pueden ser utilizadas, cuando se encuentre el servidor deseguridad activo, para especificar posibilidades de aplicación del servidor. Las secciones que se refieren a cadasistema operativo describen cuando y donde usted debe utilizarlas.

/N:<cadena> Pone el nombre desplegado en el programa monitor para este servidor./W:<cadena> Especifica la palabra clave para la acción de Borrar Licencia de Usuario ‘Delete

User License’./AT:<nnn> Pone el transcurso de tiempo en milisegundos entre cada instrucción mandada a la

llave NetSentinel. La opción por defecto es de detección automática (/AT:0), peropara servidores Novell corriendo en un sistema rápido se recomienda los siguientesvalores: /AT:50 o /AT:100.

Servidores Novell (nsrvni.nlm):

Esta versión del servidor de seguridad (NSRVNI.NLM) corre como un NetWare Loadable Module (NLM) quepuede ser cargado y descargado sin necesidad de reiniciar el servidor. El servidor de seguridad NLM soportasólo IPX/SPX. Se puede correr el programa desde AUTOEXEC.NCF o desde la consola del sistema.

Siga los siguientes pasos para cargar el servidor de seguridad de la consola del sistema:

1. Conecte la llave física de red en un puerto paralelo de su servidor.2. Cargue el programa servidor en la línea de comando digitando “load” seguido del nombre y ubicación

completa del servidor de seguridad, incluyendo cualquier opción de línea de comando. (Si usted aceptó laubicación por omisión durante la instalación, el programa estará enC:\RAM\NETLOCK\SERVER\OTHER.) Por ejemplo, el siguiente comando carga el servidor deseguridad de la línea de búsqueda del servidor y pone el siguiente nombre al servidor: SERVER1:

load nsrvni /N:SERVER1

Instalación

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Para correr el servidor de seguridad en forma automática cuando sea iniciado el servidor:

1. Conectar la llave física de red en un puerto paralelo de su servidor.2. Aumente una línea para cargar el programa servidor incluyendo cualquier opción deseada en el archivo

AUTOEXEC.NCF.3. Reinicie su servidor.

Para parar el programa servidor:

Digite en el comando “unload” seguido del nombre del programa servidor. El servidor de seguridad le avisarási existen licencias en uso y pedirá una confirmación antes de descargar el programa.

Windows XP/NT/2000 (nssrvice.exe):

Esta versión del servidor de seguridad (NSSRVICE) corre como un servicio NT para Windows NT 3.5, 3.51,4.0, Windows 2000 y Windows XP. Como el servidor Win32, este servicio de seguridad soporta losprotocolos NetBIOS, NetBEUI, NWLink, y TCP/IP.

Nota Usted debe instalar el manejador de la llave física para la red WindowsXP/NT/2000 antes decorrer el servicio de servidor de seguridad NT.

Para instalar el servidor de seguridad NT como un servicio:

1. Copiar el archivo Nssrvice.exe del directorio de instalación al directorio raíz de Windows NT\System32para asegurar la accesibilidad del archivo durante el inicio del servicio.

2. Corra el ejecutable Nssrvice para instalar el servicio con la opción “/I” en conjunto con cualquier otraopción deseada de la línea de comandos, por ejemplo: NSSRVICE /I

3. Luego de la instalación, se crea una entrada de registro para el servicio NetSentinel:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services

4. El servicio se inicia por omisión para correr automáticamente la próxima vez que se reinicie su sistema deWindows NT. No se necesita ninguna contraseña de cargado a no ser que esta sea deseada.

Para controlar el servicio NetSentinel NT luego de la instalación:

Luego de instalar el servicio apropiadamente, se puede proceder con el reinicio del sistema para empezarautomáticamente con el servicio del NetSentinel NT. También es posible controlar el servicio manualmentecon el comando NET o el pequeño programa de servicio del panel de control.

Digite los siguientes comandos para usar el método del comando NET:

NET START NETSENTINEL - Inicia el servicioNET STOP NETSENTINEL - Detiene el servicio

Para usar el pequeño programa de servicio en el panel de control:

1. Seleccione ‘Services’ del panel de control y aparecerá la ventana de diálogo de servicio.2. Seleccione el servicio ‘NetSentinel’.3. Presione el botón de inicio o de parada para iniciar o detener el servicio NetSentinel NT.

Para desinstalar el servicio NetSentinel NT:

1. Detenga el servicio NetSentinel NT usando el comando NET o el pequeño programa de servicio descritoanteriormente.

2. Corra el ejecutable NSSRVICE.EXE con la opción “/U”. Por ejemplo: NSSRVICE /U, para desinstalar elservicio.

Instalación

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3. El registro de entrada para el servicio NetSentinel ubicado en:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services será removido luego de ladesintalación.

Windows 95/98/Me (nsrvgx.exe):

El servidor de seguridad de Win32 (NSRVGX.EXE) soporta NetBIOS, NetBEUI, NWLink (Protocolocompatible de Microsoft IPX/SPX) y los protocolos TCP/IP. El servidor Win32 soporta cualquier transporteNetBIOS que esté instalado bajo la interfase NetBIOS. Es posible que más de un NetBIOS estén presentes almismo tiempo.

Para correr el programa del servidor de seguridad Win 32:

1. Conecte la llave física de red a un puerto paralelo de su servidor.2. Seleccione Ejecutar del menú de inicio.3. Digite NSRVGX, precedido de su ubicación y seguido por los parámetros adecuados. Por ejemplo, si

usted aceptó el directorio por omisión y desea introducir la clave “Password” a ‘Release User License’:

c:\Ram\NetLock\Server\Other\nsrvgx /W:Password

Simplemente cierre el programa para descargar el servidor de seguridad Win32.

RAM Safe (RamSafe.exe)

Este programa se utiliza para adicionar licencias a la llave física. Es necesario correrlo en el ordenador dondese encuentre conectada la llave (servidor). Este programa generará un código alfanumérico único para la llaveque es necesario que se nos mande. Nosotros disponemos de un programa que generará a su vez un nuevocódigo a ser actualizado en la llave física. Este código será mandado de vuelta al usuario para que medianteRAM Safe se pueda actualizar la llave.

Para obtener el código alfanumérico:

1. Corra RAM Safe.2. Seleccione Find Key (encuentre código) de los botones en la parte inferior de la pantalla.3. RAM Safe encuentra la llave física y despliega el código en el campo respectivo.4. Guarde el código en un archivo. Para esto seleccione “Save Key ID”. Cuando la ventana de directorio

aparezca, acepte el nombre por defecto (KEYID.IDN) o renombre el archivo. Luego, usted puede mandarun e-mail con este archivo a RAM International.

Si el mensaje “No Sentinel Devices found!” aparece, significa que no se ha encontrado ninguna llave Sentinely por lo tanto debe asegurarse de que la llave se encuentra firmemente asegurada al puerto paralelo e intente denuevo.

Para mandar el código mediante correo electrónico a RAM International:

1. Adjunte el archivo de código (Key ID) a su mensaje de e-mail.2. Su mensaje debe especificar el nombre de su compañía.3. Envié su mensaje a la siguiente dirección KeyUpdate@ramint.com.

Para actualizar su llave física de red con información de licencia nueva:

1. Si usted salió de RAM Safe cuando se desplegó el código (Key ID), vuelva a correr el programa yseleccione Encuentre Código (Find Key). En el campo de comandos de actualización (UpdateCommands) de la pantalla de RAM Safe screen, digite cuidadosamente el código de actualización dadopor RAM International. Si el código de actualización se encuentra guardado en un archivo, deje el campode actualización en blanco.

2. Seleccione Actualizar Código (Update Key).

Instalación

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¡Advertencia! Sólo debe estar una sola llave física insertada en el puerto paralelo durante la actualización.Caso contrario, las llaves físicas NetSentinel pueden resultar dañadas si se encuentran en serie. Si usted deseaactualizar más de una llave física, debe correr RAM Safe en forma independiente para cada llave.

3. Elija de la ventana de comando ‘From Command Window’ (si usted digitó el código) o desde archivo‘From File’ dependiendo de la ubicación del código actualizado.

4. Seleccione OK. El proceso de actualización requiere de mas o menos un minuto para llevarse a cabo.5. Cuando aparezca Actualización Exitosa “Update Successful” , presione OK y salga del programa,

seleccionando Salir (Exit) desde el menú de archivo (File menu).

Nota Se requerirá reiniciar el servidor de seguridad luego de actualizar la llave física de red para poderacceder a RAM Advanse.

Programa de monitoreo (winmon.exe)

Este programa puede ser corrido desde cualquier estación de trabajo y permite a los usuarios conocer laactividad de la llave instalada. Este programa permite también la liberación manual de la licencia en caso deque el programa se cuelgue y la licencia no sea liberada.

Observando la pantalla del programa de monitoreo:

La ventana de monitoreo NetSentinel permite ver el estado de todos los servidores NetSentinel, sus códigos,productos y usuarios. Nosotros hemos habilitado el archivo de mapeo (mapping file) para desplegarinformación de productos específicos de RAM International.

Server Servidor. El nombre asignado al servidor en la red. Adicionalmente la información delservidor puede incluir la versión, el protocolo, y la dirección de nudo/estación de trabajo.Usted puede editar y actualizar este campo.

Key Llave. Una lista de todas las llaves físicas NetSentinel que usted tiene actualmente asignadasal servidor. Si una llave soporta un producto específico se habilitará una lista de productospara que estos puedan ser seleccionados. Si la llave física no soporta a ningún producto o sitodas las llaves se encuentran seleccionadas se deshabilitará la lista de productos. Ustedpuede editar y actualizar este campo.

Instalación

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Product Producto. Una lista de productos específicos para la llave física. Todos los usuariosasignados a los productos se muestran en la lista de usuarios (Users list box). Ustedpuede editar y actualizar este campo.

Users Usuarios es una lista de usuarios con licencia para un cierto producto en un servidorespecífico. La columna de tiempo de último acceso (Last Access Time) muestra elúltimo acceso a la licencia. Es posible borrar la licencia del usuario si él no requieremas acceso a la licencia. Para esto se debe seleccionar al usuario y presionar el botónBorrar Licencia de Usuario (Delete User License). Sólo es necesario deshabilitar lalicencia base asociada con la sesión activa. Toda sublicencia asociada se borraráautomáticamente.

Se recomienda que se requiera una palabra clave para acceder a la función de borrar licencia de usuario (DeleteUser License). Para información adicional, refiérase a las opciones de la línea de comando del servidor (ServerCommand Line Options) en la sección del servidor de seguridad.

Desplegando usuarios:1. El programa de monitoreo no actualiza automáticamente la información en la pantalla. Seleccione su

servidor de la lista de servidores y presione actualizar despliegue (Update Display) para ver la lista de losusuarios actuales en la pantalla de monitores NetSentinel.

2. Luego de que la información es actualizada, seleccione las lista de servidores, llaves y/o productos parafiltrar a los usuarios listados.

3. Note que cada vez que se abra RAM Advanse en una estación de trabajo, se le asignará al usuario unalicencia base única (indicada por una ‘B:’ antes del nombre del usuario en la lista de usuarios) indicandoque éste tiene acceso la llave física o una sublicencia (indicada por una ‘S:’ antes del nombre del usuarioen la lista de usuarios). Luego, el servidor de seguridad decrementará el número total de licenciasdisponibles para RAM Advanse.

Para borrar una licencia de usuario:1. Una vez que se haya determinado cual licencia de usuario se va a borrar, haga clic en la licencia base

y seleccione Borrar Licencia de Usuario (Delete User License).2. Si el usuario ha obtenido una nueva licencia desde ese momento, de tal manera que parece que existen

dos licencias asignadas a este, la licencia no válida será aquella que tiene el tiempo de acceso menor omás antiguo.

3. Cualquier sublicencia asociada a la licencia base será automáticamente eliminada.

Nota: Si se borra por accidente cualquier licencia o sublicencia activa, el usuario será forzado a salir delprograma en actual uso.

Introducción

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IntroducciónIntroducciónIntroducciónIntroducción

Bienvenidos a RAM Advanse. Un potente y flexible programa de análisis y diseño estructural en 3D depropósito general.

Este programa le brinda flexibilidad incomparable para el diseño y análisis de diferentes tipos de estructuras3D conteniendo elementos lineales y placas.

Los tipos de análisis disponibles son: Análisis de primer Orden (Lineal), de segundo Orden (P-Delta) yDinámico (Análisis Sísmico).

Adicionalmente RAM Advanse le permite diseñar estructuras de acero (tanto para perfiles laminados encaliente como para doblados en frío), madera y hormigón armado, bajo las normas AISC, AISI, NDS y ACIrespectivamente. El diseño de zapatas aisladas de hormigón armado también se encuentra disponible.

¿Cómo aprender RAM Advanse?Se recomienda a los nuevos usuarios que luego de leer el Capítulo 1 (Comandos básicos), acompañen elmanual de ejemplos o tutor que les permitirá aprender las operaciones básicas del programa de una manerapráctica y sencilla. Los usuarios con experiencia pueden ver las nuevas características implementadas que sonexplicadas brevemente en el siguiente párrafo. Para mayores detalles por favor remítase a los capítulosrespectivos.

Nuevas característicasLa Versión 5.0 tiene nuevas y llamativas características que le darán increibles beneficios. Nuestro equipo hadesarrollado RAM Connection, una nueva herramienta de diseño para conexiones de acero, dentro o fuera deRAM Advanse. Esta herramienta innovadora permite el diseño rápido de conexiones, lo que puede resultar engrandes ahorros a su proyecto (Para más detalles puede ver el Capítulo 27).Esta nueva versión también ofrece un módulo completo de diseño de madera que permite el diseño de lumber(madera aserrada) o glulam (madera encolada) dentro o fuera de RAM Advanse, de forma similar a lasconexiones, el módulo de diseño de madera ha sido desarrollado de manera que puede trabajar junto con RAMAdvanse o independientemente (para más detalles puede ver el Capítulo 26).

Otro gran paso en RAM Advanse es la implementación de miembros físicos, los que reducen y simplifican nosolamente la salida de resultados, sino también el ingreso de datos. Ahora el modelo de Elementos Finitios delosas o estructuras complicadas son fácilmente definidas y procesadas.

Finalmente, hemos implementado varias pequeñas características como Areas de Carga (Load areas, Capítulo17). Reporte de zapatas (Capítulo 25). Importación y exportación (intercambio) entre las bases de datos y elclipboard (Capítulo 6), mejoras en los gráficos, que ahora están basados en la plataforma Open GL, etc.

Principio de interacción con el usuarioLa filosofía de los comandos (acciones) del programa es la de “seleccionar y aplicar”, es decir que, pararealizar cualquier operación, usted deberá primero seleccionar los elementos (nudos, miembros o placas) yluego ejecutar el comando respectivo. Esto permite ejecutar comando que afectan solo a los miembrosseleccionados, facilitar la creación de los modelos, particularizar reportes, etc.

Todas las herramientas provistas por el programa para facilitar el ingreso y generación de datos así comotambién la visualización e impresión de resultados, están orientadas bajo esa la filosofía.

Introducción

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Diseño en RAM AdvanseOtra filosofía que RAM Advanse ha adoptado para el diseño ya sea de estructuras de acero, concreto reforzadoo madera, es el procedimiento "prueba y error". El ingeniero define las propiedades iniciales (i.e. secciones ymateriales), y el programa verifica los miembros obteniendo una relación de esfuerzos que refleja la condiciónde cada elemento. Luego de cada ciclo de verificación, el usuario es libre de cambiar o confirmar laspropiedades con o sin la aplicación de las muchas herramientas desarrolladas para este propósito. El beneficiomás importante de este procedimiento es que el usuario tiene un completo control del diseño de la estructura yla certeza que se están cumpliendo sus requerimientos.

Comandos de vozEsta característica de última tecnología aumenta la rapidez de creación de modelos. En principio, los miembroso elementos son seleccionados usando métodos tradicionales (ratón u hoja del panel de datos), y luego, loscomandos son aplicados verbalmente. Por el momento, esta opción está habilitada sólo para el idioma inglés.

¿Dónde encontrar ayuda?

RAM Advanse dispone de varias herramientas que pueden ayudarlo durante la ejecución del programa. Puedellamar al Asistente (presione F4 para activarlo) que le provee una guía “paso a paso” para la modelación,análisis y diseño de varios tipos de estructuras.Adicionalmente, el momento que requiera ayuda sobre una particular característica en la que esté trabajando,presione F1 (o haga click en el botón de ayuda en el area de las hojas de datos) y se desplegará la Ayudacontexto sensitiva, que le brinda información detallada sobre todos los aspectos del programa.

Capítulo 1: Vista General

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1 Vista General1 Vista General1 Vista General1 Vista General

Este capítulo lo familiarizará con la interface de RAM Advanse y le explicará aquellas habilidades que sonrequeridas para usar el programa al introducir cualquier modelo estructural en RAM Advanse. Estasoperaciones son principalmente:

1) Crear nudos, miembros, y placas2) Asignar propiedades a estos elementos tales como sección, material, etc.3) Agrupar miembros y placas4) Crear condiciones y combinaciones de carga5) Introducir cargas6) Graficar los elementos introducidos y sus propiedades7) Otras operaciones básicas

Después de aprender estas operaciones básicas, le aconsejamos que siga uno de los ejemplos del Manual deEjemplos para practicarlas.

Ventana principalRAM Advanse posee una ventana principal en la cual se introducen, manipulan y se despliegan todos los datosde geometría, secciones y cargas del modelo. Esta ventana se muestra en la siguiente figura con todas susdiferentes áreas de trabajo identificadas. Así tenemos:A: La barra de selección de miembros - Se trata de comandos que ayudan en la selección de grupos demiembros de su modelo.B: La barra de estados de carga - Son comandos para crear, editar y seleccionar entre los diferentes estados decarga (condiciones o combinaciones).C: La barra de control de la interface - Agrupa a los comandos para mostrar u ocultar diferentes paneles,además de las herramientas a utilizar para la introducción de datos.D: La barra de despliegue - Se trata de los comandos para mostrar diferentes propiedades (datos y /oresultados) en el área gráfica.E: Explorador de datos - Area que permite al ingeniero la navegación rápida entre las diferentes planillas delPanel de datos. Además, permite tener un control de los datos introducidos en el modelo.F: Panel de datos - Planillas donde se introducen las diferentes propiedades y los datos de geometría de loselementos seleccionados.G: Area gráfica - Area donde se dibuja el modelo, considerando las opciones de despliegue activadas.H: Botón para desplegar la barra de herramientas de conexiones (sólo disponible para usuarios de RAMConnection. Esta opción se describe en el Capítulo 27).

El uso de algunas de éstas áreas de trabajo se describe luego en este mismo capítulo.

Capítulo 1: Vista General

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Explorador de datos

Capítulo 1: Vista General

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El explorador, le muestra todas las planillas de datos en las cuales usted introduce su modelo. Para saltar a laplanilla que desea, simplemente haga clic en uno de los ítems del explorador.

Nota.- Inicialmente el Explorador se encuentra desactivado (oculto). Para activarlo presione el botón indicadoen la barra de control de interface, como se muestra en la figura.

Los ítems de la lista que se encuentran marcados , son aquellos que contienen datos. De esta forma elusuario puede ver cuales son los datos que ya han sido introducidos y cuales son los datos que faltan en elmodelo.

El usuario no está obligado a ingresar datos en todos los ítems de la lista, solamente aquellos que requiera paramodelar su estructura. Por ejemplo, si su estructura no tiene placas, entonces, se puede ignorar ese ítem.Tampoco es necesario seguir un orden fijo en la introducción de datos. El usuario puede saltar de una planilla aotra en el orden que desee.

Si por razones de espacio o de resolución de su monitor usted prefiere mantener el Explorador deshabilitado,entonces también puede ir a la planilla de datos presionando uno de los Tabuladores de elementos (1) y luegoel botón de la propiedad que desea (2), como se ilustra en la figura.

UnidadesSe recomienda siempre definir primero el sistema de unidades a adoptar antes de introducir cualquier dato.Para definirlas, vaya al menú principal y seleccione las unidades deseadas:

Introduciendo Nudos, Miembros y PlacasUn modelo consta básicamente de: Nudos, Miembros, Placas y las propiedades de estos.

Capítulo 1: Vista General

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Hay varias formas de generar estos elementos. Usted puede, por ejemplo, importar el modelo de un archivoDXF, puede crearlo con Templates (plantillas), importarlo de RAM Structural System, o generarlosmanualmente.

En este capítulo le explicaremos como introducir manualmente los nudos, miembros, y placas. En capítulosposteriores se describen otros métodos disponibles para la creación de modelos.

¿Cómo crear nudos?

Para ingresar los nudos, primero vaya a la planilla de coordenadas. Para esto, haga clic en el Explorador enNudos/Coordenadas o si tiene desactivado el Explorador, use los Tabuladores (Nudos) y botones depropiedades (Coordenadas) del panel de datos.

Luego escriba los datos en la planilla. Observe que a medida que se van ingresando las coordenadas, los nudosson graficados.

Consejo.- Use la barra de ESPACIO o la tecla del Tabulador para moverse rápidamente hacia la derecha, yENTER para saltar a la siguiente fila.

Al momento de escribir las coordenadas puede incluir la unidad de la coordenada. Por ejemplo, suponga que sumodelo está en Tonelada-Metros pero desea introducir una coordenada en pies. Entonces, puede escribir "10ft"y el programa realizará la conversión correspondiente a metros.

También puede combinar diferentes unidades. Por ejemplo, puede escribir 10’-6” y el programa interpretaráeste valor como 10.5ft.Algunos ejemplos de introducción de datos con unidades son:

Capítulo 1: Vista General

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10ft10’10ft-6in10’-6”10ft-6”10ft-16cm10m10m-50cm

Consejo.- La introducción de datos con unidades se aplica a todas las planillas, no solamente a la decoordenadas.

Consejo.- Presione ESC si desea cancelar un dato que está escribiendo.

Consejo.- Presione el botón para deshacer los datos introducidos.

Nudos de extremo de miembros físicos

Si desea, introduzca solamente los nudos de los extremos de los elementos físicos. Más adelante se explicacomo generar los nudos intermedios o nudos en la intersección entre miembros.

Herramientas de generación de nudos

Debajo de la planilla se encuentran los botones de herramientas que le permiten generar los nudosautomáticamente:

Presione F1 para obtener mayor información sobre como usar estos botones.

Consejo.- En cualquier planilla de datos puede presionar F1 y se desplegará una ayuda contexto sensitiva quele brinda información sobre: 1) Los datos que deben ser introducidos en cada planilla y 2) El uso de losbotones de herramientas para generar estos datos.

Ingreso de coordenadas en una planilla Excel

Una poderosa opción para generar los nudos es crear las coordenadas en cualquier otro programa y luegopegarlos a la planilla de datos de RAM Advanse.

Capítulo 1: Vista General

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El botón ilustrado pega la información del Clipboard (área de memoria del ordenador) a la planilla de datos.Por ejemplo, usted puede generar coordenadas en el programa Excel, copiarlas al Clipboard y luego pegarlas ala planilla usando el botón indicado arriba.

Esta opción de pegado puede ser aplicada con cualquier planilla de datos de RAM Advanse. Por ejemplo, elusuario puede generar los resortes para una losa de fundación en Excel y luego importarlos usando estecomando.

Para mas información sobre como usar este comando, presione F1 y luego vaya a Comandos generales de lahoja electrónica.

Consejo.- También es posible copiar el contenido de una planilla de RAM Advanse y pegarlo en otroprograma.

¿Cómo crear miembros?

Para generar miembros, vaya a la planilla Miembros/Conectividad.

La creación de miembros es simple y se realiza en dos pasos:1) Seleccione los nudos que van a ser conectados con miembros

2) Conecte los miembros presionando el botón o .

Seleccionando los nudos

Para generar los miembros, deben seleccionarse los nudos inicial y final de cada miembro que se deseaconectar.

Capítulo 1: Vista General

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Para seleccionar varios nudos, haga clic sobre el primer nudo (con el botón izquierdo del ratón) y luegomantenga presionada la tecla Shift (Mayúsculas) mientras hace clic sobre los demás nudos que deseaseleccionar.

Al hacer clic sobre un elemento (nudo, miembro, o placa) se de-seleccionan los demás elementos. Entonces, latecla Shift (Mayúsculas) le permite seleccionar (o de-seleccionar) un elemento (nudo, miembro o placa) sinafectar a la selección de los demás elementos. Es decir, permite seleccionar varios elementos simultáneamente.

También puede seleccionar varios elementos encerrándolos con el ratón. En este caso, la tecla Shift(Mayúsculas) también le permite seleccionar lo que está dentro del recuadro sin afectar la selección de loselementos fuera del recuadro.

Cuando usted encierra con el ratón, solamente se seleccionan los elementos que entran totalmente en elrecuadro. Es decir, en el caso de miembros, ambos nudos deben entrar en la selección y en el caso de placas,los cuatro nudos deben entrar en la selección.

Consejo.- Si mantiene presionada la tecla Crtl. en vez de Shift, todos los elementos parcialmente seleccionados(aquellos en los que al menos uno de sus nudos está en el recuadro) serán añadidos a la selección.

Capítulo 1: Vista General

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Para mas información sobre la selección, llame al Asistente (presionando F4) y luego vaya a Accionesgenerales de uso frecuente.

Capítulo 1: Vista General

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Conectando los miembros

Para conectar miembros entre los nudos seleccionados, simplemente presione el botón indicado en la figura.Este botón conectará los nudos en forma continua.

Para conectar los nudos en forma alternada, presione el botón .

Importante.- Advierta que el orden de selección de los nudos es importante ya que estos definen los ejeslocales de los miembros.Para ver como utilizar los demás botones de herramienta de esta planilla, presione F1.

Consejo.- Puede definir miembros físicos a través de la selección de sus nudos inicial y final.

El miembro físico será discretizado para el análisis de forma automática. Vea el capítulo 3 para mayoresdetalles.

Nota.- Advierta que también es posible escribir la información (nudo inicial y final) para cada miembrodirectamente en la planilla de datos. Entonces, también es posible generar la información en Excel (porejemplo) y usar el botón de pegado para traer la información al programa.

Templates (plantillas)

Las plantillas le permiten generar en forma rápida los elementos y nudos de estructuras de tipos específicos.Más adelante, en este mismo manual se explica como realizar esto. Por el momento sólo tenga en mente estapoderosa alternativa cuando este creando estructuras típicas como cerchas.

¿Cómo crear placas?

Para generar miembros, vaya a la planilla Placas/Conectividad.

Capítulo 1: Vista General

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Al igual que con miembros, la creación de placas se realiza en dos pasos:1) Seleccione los nudos que van a ser conectados con placas

2) Conecte las placas presionando el botón .

Los nudos deben ser seleccionados en el orden mostrado en la figura. Luego presione el botón indicado en lamisma.

Advierta que puede crear varias placas si selecciona mas de cuatro nudos, como se ilustra en la figura. Note elorden en que deben ser seleccionados.

Presione F1 para obtener ayuda sobre los botones de herramientas de esta planilla.

Importante.- Las placas son elementos finitos que requieren ser discretizados para incrementar la precisión delanálisis. Es posible controlar la discretización indicando el número de segmentos en la dirección de cada unode los ejes locales de la placa en la planilla Placas/Espesor.

Asignando propiedades a nudos, miembros, y placasUna vez introducidos los nudos, miembros, y placas de su modelo, debe asignarles sus propiedades a losmismos tales como restricciones, secciones, materiales, espesor, etc.

Los pasos para asignar propiedades a los elementos son muy simples:

Capítulo 1: Vista General

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1) Vaya a la planilla correspondiente2) Seleccione los elementos a los que va a asignar propiedades3) Introduzca la información en la planilla correspondiente.

Seleccionando los elementosSeleccione los elementos a los que va a asignarles alguna propiedad. Por ejemplo, seleccione los nudos deapoyo para asignarles las propiedades de restricciones.

Introduciendo la información en la planillaEn la planilla introduzca la información correspondiente.

Advierta usted que en la planilla solamente se muestran los elementos seleccionados con el ratón.

La información puede ser introducida escribiéndola directamente en la planilla, usando los botones deherramientas, o pegándola del Clipboard.

Consejo.- Para copiar un valor a todos los elementos seleccionados, ubique el cursor en el valor deseado ypresione el botón indicado en la figura.

Consejo.- Puede seleccionar un elemento escribiendo su número en la columna verde y presionando la teclaEnter (como se indica en la figura anterior).

Por ejemplo, para asignar restricciones a los nudos de apoyo proceda como sigue:

1) Vaya a la planilla Nudos/Restricciones.

Capítulo 1: Vista General

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2) Seleccione los nudos de apoyo

3) Presione uno de los botones indicados en la figura.

Consejo.- Se puede borrar todo el contenido de una planilla presionando el botón . Este botón no eliminalos elementos, solamente las propiedades correspondientes a la planilla que se está viendo.

Agrupando miembros y placasComo se puede apreciar, la selección de elementos es muy importante en el programa. Por tanto, es muyimportante que se agrupen los elementos de forma que puedan seleccionarse por grupos en vez de hacerloindividualmente.

Los miembros y placas pueden ser agrupados usando la propiedad Descripción. Esta propiedad se encuentra enla planilla Miembros/Conectividad y Placas/Espesor.

Para agrupar a varios miembros o placas, simplemente asígneles la misma Descripción.

Una vez que los miembros y placas tengan una descripción, puede seleccionar todo el grupo(todos losmiembros con la misma descripción) usando el botón indicado en la figura superior.

Capítulo 1: Vista General

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Por ejemplo, para seleccionar todas las vigas de techo del modelo de la figura anterior, primero seleccione con

el ratón uno de los miembros y luego presione el botón . Es decir, con este botón el programa seleccionarátodos los miembros que tengan la(s) misma(s) Descripción(es) que las de los elementos seleccionadosoriginalmente.

Consejo. Para seleccionar varios grupos simultáneamente, seleccione un miembro (o placa) de cada grupo

usando la tecla Shift (Mayúscula) y luego presione el botón .

Consejo.- Para copiar una descripción a varios miembros use el botón . Este comando copia la descripcióndel último elemento seleccionado al resto de los elementos seleccionados.

Consejo.- Las descripciones pueden ser generadas automáticamente con los botones y en miembros

y en placas.

Condiciones y combinaciones de carga

En la figura se muestra la barra para la introducción de los estados de carga. (En RAM Advanse lascondiciones y combinaciones de carga son referidas en forma genérica como estados de carga).

Con este panel usted puede:

1) Crear nuevas condiciones o combinaciones de carga .

2) Editar condiciones o combinaciones de carga actual .

3) Borrar condiciones o combinaciones de carga .

Capítulo 1: Vista General

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4) Seleccionar la condición o combinación de carga “activa” para la introducción o edición de cargas

.

Generando combinaciones en forma automática

RAM Advanse le permite generar combinaciones de manera automática. Para esto ejecute el comandoCargas/Generar combinaciones de cargas y seleccione una de las combinaciones provistas por el programa.En caso de que no exista un archivo generador para su norma de diseño, este puede ser creado. Para masinformación, vaya al cuadro de diálogo indicado y presione F1.

Consejo.- En RAM Advanse las condiciones de cargas dinámicas son tratadas exactamente igual que lascondiciones de carga estáticas.

Note que el número límite de estados de carga en RAM Advanse es 200.

Introduciendo cargas para una condición de cargaPara introducir cargas seleccione antes la condición de carga que será asociada a las cargas a introducir y luegoproceda a introducir las cargas como cualquier otra propiedad.

Seleccione la condición de carga para la cual desea introducir las cargas.

Luego proceda a introducir las cargas sobre nudos, miembros, o placas como cualquier otra propiedad.

Consejo.- Para copiar las cargas de una condición de cargas a otra, vaya al menú Cargas/Copiar cargas deotra condición... Este comando es muy útil, por ejemplo, para crear cargas alternadas en diferentes vanos deuna viga continua. Para esto, Ud. deberá crear una condición de carga con las cargas sobre todos los vanos yluego copiar las cargas a otras condiciones. Luego, se podrá fácilmente borrar las cargas en vanos alternados enlas dos condiciones de carga generadas. Este procedimiento también puede utilizarse en estructuras en 3D.

Graficando los datos y resultadosLa convención de signos utilizada por RAM Advanse es la siguiente:

RAM Advanse puede graficar casi todos los datos y resultados de su modelo. Esto se controla a través de labarra de opciones de graficación.

Capítulo 1: Vista General

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Para activar la barra de opciones de graficación presione el botón .

Presione la opción que desea graficar. Levante el botón para desactivar la graficación de la respectivapropiedad.

Consejo.- Mantenga el cursor unos segundos sobre estos botones para obtener una indicación (hint) sobre elpropósito de cada botón.

El botón desactiva todas las opciones de graficación

Este grupo de botones le permite seleccionar el grado de libertad que desea graficar. Así, por ejemplo, si deseagraficar Fuerzas de reacción en Y, debe presionar el botón “2”. Si desea graficar el momento alrededor de Z,debe presionar el botón “6”.

Estos botones se aplican a las siguiente opciones de graficación:

1) Graficación de traslaciones y rotaciones

2) Graficación de reacciones

Capítulo 1: Vista General

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3) Graficación de masas.

Consejo.- Para ver las unidades en todos los valores graficados, presione el botón .

Zoom y rotación

Los siguientes botones son usados para realizar zoom y para rotar la vista de su modelo:

PaneoEl paneo del modelo (mover el dibujo visto en la pantalla) se realiza presionando el botón derecho del ratónsobre el punto que se desea centrar en la pantalla.

Haga clic con el botón derecho del ratón en el lugar donde desea centrar la pantalla.

Seleccionando y ocultando elementos

Esta barra de botones le permite seleccionar y ocultar temporalmente elementos.

Para ocultar partes del modelo, proceda de la siguiente forma:

1) Seleccione lo que desea ver (deje no seleccionado lo que desea ocultar)

2) Presione el botón . Para volver a ver todo el modelo, presione nuevamente el mismo botón.

Capítulo 1: Vista General

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Otras operaciones importantes

Comando Undo

En caso de que accidentalmente realice una operación no deseada, puede deshacerla presionando el botón .Si vuelve a presionar dicho botón se deshace el penúltimo paso, y así sucesivamente.

Borrando elementos

Para eliminar nudos, miembros o placas, primero selecciónelos y luego presione el botón .

Borrando el contenido de una planilla (propiedades) sin borrar el elementoPara borrar los datos asignados a un grupo de elementos, selecciónelos, ingrese a la planilla correspondiente y

presione el botón .

Borrar elementos duplicados y nudos sueltosAl utilizar los generadores automáticos de datos provistos por el programa, es posible que se creen barras ynudos superpuestos, nudos no conectados, etc. Para solucionar estos problemas utilice el comando JoinEstructura

Esta herramienta tiene los siguientes objetivos:

1. Eliminar nudos superpuestos y reconectar las barras al nudo restante.2. Eliminar barras duplicadas (barras con la misma conectividad).3. Eliminar elementos de longitud cero y nudos sin elementos conectados.

Para utilizar la herramienta, presione .

Es recomendable utilizar este comando antes del análisis, para asegurarse de eliminar elementos innecesariosque pueden distorsionar los resultados. El comando actúa no solo en los miembros seleccionados sino en todoslos nudos y elementos de la estructura.

Segmentado de elementos

Esta herramienta se aplica a nudos ubicados sobre miembros. El miembro es segmentado y el nudo esincorporado. El capítulo 3 del presente manual presenta detalles sobre esta herramienta.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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2 Ejes Locales y Globales2 Ejes Locales y Globales2 Ejes Locales y Globales2 Ejes Locales y Globales

Sistemas de coordenadasTres sistemas de coordenadas son utilizados para el análisis de una determinada estructura:

1. Ejes Globales.2. Ejes Locales.3. Ejes Principales.

Ejes GlobalesLos ejes Globales son un sistema de ejes cartesianos en relación al cual se define la geometría de la estructura.Parte de los datos como ser coordenadas de los nudos, constantes de resortes, restricciones, cargas nodales, etc.son referidos a este sistema de coordenadas.Los ejes globales están representados en RAM Advanse por las letras X, Y, y Z. Es recomendable que laestructura sea elevada en dirección del eje Y porque algunos comandos (como ser: diafragma rígido, rotaciónde estructura) están basados en esta suposición.

Ejes localesCada elemento de barra o placa tiene un sistema cartesiano de referencia propio, cuyos ejes son denominadosejes locales (representados por los números 1, 2 y 3). Algunos datos y resultados de los elementos están dadosen relación a los ejes locales. Estos ejes también se utilizan para definir la orientación del elemento en elespacio.

J = nudo inicialK = nudo final

En los elementos de barra los datos referidos a este sistema de ejes son los siguientes:

• Posición de los perfiles• Trechos rígidos y liberaciones• Cargas sobre los elementos (cargas puntuales, cargas linealmente distribuidas y momentos). Estas

cargas también pueden estar referidas al sistema de ejes globales.• Resultados: los esfuerzos resultantes del análisis están referidos a este sistema de coordenadas y a los

ejes principales de inercia.

RAM Advanse define por defecto los ejes locales en elementos barra de la siguiente manera:

• El origen del sistema de ejes locales coincide con el nudo J .• El eje local 1 (eje centroidal) coincide con el vector que une los nudos J y K. Note que al definir la

conectividad del elemento de barra usted está definiendo la dirección del eje local 1 que no puedemodificarse.

• El eje local 3 es paralelo al plano X - Z (para miembros horizontales). En el caso particular demiembros en el plano X -Y con el eje 1 paralelo al eje X , el eje 3 tendrá la dirección del eje Z.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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• El eje local 2 se define por la regla de la mano derecha con el dedo pulgar en la dirección del eje local1.

Ejes principalesLos ejes principales son ejes cartesianos en relación a los cuales las propiedades de las secciones de losmiembros son introducidas. Los momentos de inercia y factores de corte están referidos a este sistema decoordenadas.

En la mayoría de los casos, los ejes locales y los ejes principales de la sección de los elementos coinciden. Sinembargo, en algunos perfiles los ejes locales son diferentes a los ejes principales como en el caso de perfiles Zo L. Los resultados del análisis que arroja el programa se dan relativos a los ejes principales y locales. Lascargas son relativas a los ejes principales.

RAM Advanse le permite al ingeniero ubicar los ejes locales en una posición distinta a los ejes principales, loque facilita la introducción de datos.

Rotando elementosEn algunos casos usted tendrá necesidad de rotar alguno de sus elementos, para que estos tengan una posicióndiferente a la definida inicialmente por el programa.Existen varias formas de rotar sus elementos:

Rotando 90 grados o 180 gradosSi desea rotar 90 o 180 grados uno o varios elementos, proceda de la siguiente forma:

Seleccione los elementos a ser rotados.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Vaya a Miembros/Ejes Locales.

Presione el botón (180 grados) o (90 grados), de acuerdo a lo que necesita.

Los elementos han sido rotados.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Rotando un ángulo diferente a 90 grados o 180 gradosCuando desea rotar un elemento (o varios elementos) un ángulo conocido pero diferente de 180 y 90 grados,proceda como sigue:

Seleccione los elementos a ser rotados.

Escriba el valor de la rotación y luego presione .

Los elementos han sido rotados.

Haciendo que un eje local sea paralelo a un eje globalEn ocasiones algunos elementos deben tener algunos de sus ejes locales paralelos a un eje global. Para estoproceda de la siguiente forma:

Seleccione los elementos a ser rotados.

Seleccione el eje local (2 o 3) que desea hacer paralelo a algún eje global.

Luego presione uno de los siguientes botones:

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Para hacer el eje local paralelo al eje Y.

Para hacer el eje local paralelo al eje X.

Para hacer el eje local paralelo al eje Z.

Nota.- Cuando se fija la orientación de un eje local, los otros ejes locales son rotados consecuentemente.

Haciendo que un eje local apunte a un nudo específicoEn ocasiones algunos elementos deben apuntar algunos de sus ejes locales a un nudo específico. Para lograresto, siga los siguientes pasos:

Seleccione los elementos a ser rotados.

Seleccione también el nudo al cual deben apuntar los elementos. Recuerde que debe presionar Shift paraseleccionar un nudo además de los elementos(advierta que un solo nudo debe estar seleccionado).

Nota.- Un solo nudo debe ser seleccionado. Si varios nudos están seleccionados, presione el comando De-seleccionar nudos y luego elija el nudo correspondiente.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Seleccione el eje local (2 o 3) que desea apuntar a un nudo. Luego presione .

El elemento ahora apunta un eje local (el eje 3 en este caso) a un nudo.

Haciendo que un eje local tenga la misma dirección que un vector formado por dos nudos

En ocasiones algunos elementos deben apuntar en una cierta dirección determinada por dos nudos. Para lograresto, siga los siguientes pasos:

Seleccione los elementos a ser rotados

Seleccione los dos nudos que indican la dirección del eje local. Recuerde que debe presionar Shift para incluirun nudo a los elementos seleccionados.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Nota.- Sólo dos nudos deben ser seleccionados. Si varios nudos están seleccionados, presione el comando De-seleccionar nudos.

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Seleccione el eje local (2 o 3) que sera paralelo al vector. Luego presione .

El eje local elegido (el eje 3 en este caso) ahora esta orientado paralelo al vector.

Ejes principales de inerciaComo se mencionó anteriormente, RAM Advanse le permite definir de forma independiente la posición de losejes locales y los ejes principales de inercia (lo que no ocurre en la mayoría de los programas de análisisestructural).Esta característica del programa le permite asignar las posiciones de los elementos en su estructura másfácilmente, evitando tener que rotarlos en la mayoría de los casos.Por ejemplo, para un perfil L tenemos:

3

2

2

3Posición de los ejes locales Posición de los ejes principales

Los resultados del análisis provistos por RAM Advanse se dan con referencia tanto a los ejes principales comoa los ejes locales. Las cargas están referidas a los ejes principales. Normalmente para el diseño se usan losesfuerzos referidos a los ejes principales de inercia. Para cambiar este hecho puede revisar la siguiente sección.

Restricción lateral a torsiónCuando las dimensiones de una sección son introducidas (Base de Datos/Secciones/Editar o Base deDatos/Secciones/Nueva), el usuario puede establecer una bandera para considerar o no considerar una secciónlateralmente restringida a la torsión:

Capítulo 2: Ejes locales y globales

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Bandera utilizada para definir los ejes locales o ejes geométricos a ser usados en el diseño de miembros deacero en vez de los ejes principales.

Esta bandera debe utilizarse solamente en miembros de acero. Cuando la opción se encuentra habilitada, elprograma asume que los ejes principales son coincidentes con los ejes locales. Esto es de particularimportancia en angulares o perfiles Z lateralmente restringidos a la torsión a lo largo de su longitud, los quepueden ser diseñados en base a los ejes geométricos (ejes locales) en flexión. Existen otras provisiones dediseño en los códigos que deben ser consideradas en el diseño de tales miembros. Vea el capítulo referente alDiseño de Acero para más detalles.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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3 Miembros físicos, depuración y rotado de3 Miembros físicos, depuración y rotado de3 Miembros físicos, depuración y rotado de3 Miembros físicos, depuración y rotado deestructuras.estructuras.estructuras.estructuras.

En este capítulo usted verá el uso de miembros físicos, como eliminar elementos duplicados y nudos sueltos,como segmentar elementos (miembros y placas) y como rotar una estructura.

Miembros físicos

Son miembros continuos (una sola pieza) a los que pueden unirse otros miembros a lo largo de toda sulongitud. Anteriormente, el ingeniero debía de fragmentar los elementos (que físicamente eran solo unelemento) en varios tramos para poder efectuar el cálculo en cualquier programa basado en elementos finitos.Los reportes al ser de elementos nudo-a-nudo, se incrementaban considerablemente debido a la segmentación.Ahora RAM Advanse, le permite crear miembros físicos sin importar el número de segmentos en los que luegose dividirá, presentando además los resultados de acuerdo a los miembros físicos..

El usuario solo debe definir los nudos inicial y final del miembro físico sin necesidad de segmentar el elementoen los nudos intermedios. El siguiente ejemplo ilustra el proceso.

Considere un miembro contínuo (físico) entre los nudos 1 y 5, que está liberado a la rotación en ambosextremos. En vez de definir cuatro miembros entre los nudos 1-2, 2-3, 3-4 y 4-5, el usuario solo necesita definirel miembro físico entre los nudos 1 y 5.

Ejemplo de un miembro (físico) continuo entre los nudos 1 y 5

Antes de analizar el modelo, el usuario puede ver los elementos finitos actuales (con los miembros físicossegmentados) en el modelo. La opción Segmentar automáticamente miembros y placas físicas está habilitadapor defecto. Puede deshabilitar esta opción haciendo clic en la correspondiente caja de comprobación (checkbox) (Menú Calcular/Analizar estructura…). Note que, para analizar de manera exitosa una estructura en lacual se modelan miembros físicos (es decir, el modelo no representa los elementos finitos actuales en elmodelo, pero sí los elementos físicos en el modelo), esta opción debe ser seleccionada.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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La segmentación de placas puede hacerse con la opción Segmentación proporcional de placas. Usted podráhabilitar esta opción haciendo clic en la caja de comprobación (check box) correspondiente (MenúCalcular/Analizar estructura…). La segmentación generada será “proporcional” a la forma de la placa como semuestra en la figura de abajo:

Note que la segmentación es independiente de los ejes locales de la placa.

Si la opción “Segmentación proporcional de placas” no está habilitada, dicha segmentación se hará siguiendola dirección de los ejes locales como se muestra en la próxima figura (está es la opción por defecto):

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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En este caso, la segmentación es dependiente de los ejes locales de la placa.

El usuario debe tener cuidado ya que la opción Segmentación proporcional de placas puede generar en algunoscasos, segmentación excesiva e innecesaria. Por ejemplo considere la estructura mostrada en la próxima figura:

La segmentación de las placas comienza en el nudo A, el cual es parte de los datos de la estructura. Esta nuevasegmentación generará nuevos nudos (B y C) los cuales forzarán a hacer más segmentaciones como se muestraen la figura de abajo:

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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Por otro lado, si la opción Segmentación proporcional de placas no está habilitada, la segmentación de lamisma estructura será hecha como se muestra a continuación (el programa no considerará la segmentación dela placa con la línea punteada):

La segmentación puede ser hecha a los miembros y/o placas (el procedimiento normal segmenta ambos,miembros y placas).

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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Si usted selecciona la opción Segmentar placas y no la opción Segmentar miembros, en algunos casos (porejemplo una placa circundada por vigas), no habrá continuidad entre la placa y los miembros ya que los nudosgenerados por la segmentación de la placa no se unirán a los miembros. Si selecciona ambas opciones, habrácontinuidad en el modelo. Ambos casos se muestran en las siguientes figuras.:

Deformada del modelo cuando se hace una “segmentación de placas” solamente. Note que no haycontinuidad entre la placa y el miembro en la parte inferior del modelo.

Deformada del modelo cuando la segmentación se la hace tanto a las placas como a los miembros. Note lacontinuidad que hay entre la placa y el miembros en la parte inferior del modelo.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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Nota: Si se presenta un error de segmentación durante el análisis, se recomienda aplicar valores más pequeñosde tolerancia. Otra alternativa es segmentar individualmente la placa que se indica en el mensaje de error. Para

ello seleccione la placa, presione el botón de segmentación y en el cuadro de diálogo seleccione la opción"Miembros y placas seleccionadas"

El usuario también puede ver el modelo actual de elementos finitos presionando en el menú principal elsiguiente botón:

Si la estructura no ha sido analizada todavía, el programa le pedirá una tolerancia para generar el modelo deelementos finitos (FEM) (note que la opción de tolerancia también se halla disponible en la ventana deAnálisis):

Tolerancia a ser considerada para el modelo FEM

Esta tolerancia es la máxima distancia entre un miembro y un nudo para considerar que el nudo debesegmentar al miembro en el modelo de Elementos Finitos (FEM). Esto es, si el nudo está más cerca que latolerancia al miembro, el miembro será segmentado (internamente en el programa) por el nudo en cuestión.

Una vez que el modelo ha sido analizado, usted puede presionar el botón "Modelo de Elementos Finitos

(FEM)" y el programa mostrará los miembros físicos y placas segmentados.

Note sin embargo que el miembro físico original será tratado como un solo elemento en los reportes, en eldespliegue de resultados y en el diseño.

Nota: Si se presenta un error de segmentación durante el análisis, se recomienda aplicar valores más pequeñosde tolerancia. Otra alternativa es segmentar individualmente la placa que se indica en el mensaje de error. Para

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

77

ello seleccione la placa, presione el botón de segmentación y en el cuadro de diálogo seleccione la opción"Miembros y placas seleccionadas"

Nota: Los nudos generados con la opción Segmentar automáticamente miembros y placas físicas no songenerados con el número de piso o las restricciones de los nudos contiguos.

Ejemplo de una viga contínua tratada como un miembro físico.

En el caso de placas, el usuario podría esperar obtener resultados para todo un muro o losa. Sin embargo, lascondiciones de uso y las hipótesis de Elemento Finitos requieren de una malla de elementos relativamentepequeños para obtener resultados confiables. El elemento de placa física se define a través de sus cuatroesquinas y la especificación de división de la placa.

Existen dos formas de especificar la división interna de placas físicas, la primera consiste en crear nudos enlos costados de la placa física, allí donde se requiere que la placa se divida. Este método permite un controltotal sobre la división de la placa y normalmente se lo utiliza para especificar una malla más densa en lospuntos singulares como ser puntos de carga o bordes.

1) Defina las dimensiones globales. 2)Defina los nudos a los lados para indicar la malla requerida.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

78

Modelo de Elementos Finitos adoptado (para el cálculo). Esta malla se muestra al presionar .

La segunda forma de definir la división de una placa física consiste en especificar el número de segmentos encada dirección en la hoja de datos correspondiente. Este método se recomienda para generar mallas uniformes:

1) Defina las dimensiones globales y determine los ejes locales del las placas físicas.

2) En la hoja de datos Placas/Descripción indique el número de segmentos in cada dirección de los ejeslocales.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

79

3) Presione y el Modelo de Elementos Finitos se mostrará.

¡Advertencia! El usuario debe siempre revisar el número de divisiones adoptado por el programa. Si las placasfísicas no tienen suficientes divisiones los resultados pueden ser inexactos e inclusive inválidos. Refiérase alcapítulo 14 para mayores detalles y sugerencias

Nota:Cuando se esta importando modelos de RAM Structural System, RAM Advanse automáticamente mantiene losmiembros físicos definidos en RSS.

¡Advertencia! Si se usa la opción Segmentar automáticamente miembros y placas físicas, es aconsejableverificar el Modelo de Elementos Finitos (FEM) generado.

Depuración del modelo

Existen dos comandos disponibles para asistirle en la depuración de datos de su estructura y así evitar erroresde análisis:

Presione para unir elementos y eliminar nudos (y elementos) duplicados. Es mejor si ejecuta estecomando luego de haber generado copias de su estructura, y antes del análisis de la misma.

Las funciones de este comando son:

1) Eliminar nudos superpuestos y reconectar los miembros al nudo que queda.2) Eliminar miembros duplicados (conectadas a los mismos nudos).3) Eliminar elementos con longitud cero.4) Elimina los nudos que no tienen ningún elemento conectado a ellos.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

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Cuando dos nudos se encuentran superpuestos, elimina uno de los dos y reconecta los elementos al nudorestante.

Elimina miembros duplicados. Los miembros se consideran duplicados cuando están conectados a los mismosnudos que otros elementos.

Para ejecutar el comando Join estructura puede hacerlo desde dos lugares:

Presione para segmentar elementos (miembros o placas). Cuando un nudo está ubicado a lo largo del ejede un miembro de barra, este comando divide la barra y reconecta los dos elementos restantes al nudo encuestión.

Cuando un nudo está sobre un miembro de barra, utilice para dividir la barra y conectar las barrasresultantes al nudo en cuestión.

Nota: La diferencia entre el botón y el botón es que, con el primero usted puede “ver” el Modelo deElementos Finitos (FEM) manteniendo los elementos físicos originales inalterados, mientras que con elsegundo botón, los elementos físicos serán segmentados (se alterarán los miembros físicos originales).

Precaución: Si utiliza este comando sobre miembros físicos previamente definidos, estos serán segmentadosde forma permanente, resultando en varios miembros físicos de menor tamaño. En el caso de placas, el númerode divisiones en la placa física se mantendrá, por consiguiente, se mantendrá sin alteración la división inicial

de la placa física. Se sugiere verificar en todos los casos el modelo FEM presionando .

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

81

Rotar la estructura

Este comando le permite rotar una parte o la totalidad de la estructura. Advierta usted que no nos referimos a larotación de la vista, sino a la rotación real de la estructura sobre alguno de los ejes globales.

Para rotar la estructura, siga los siguientes pasos:

Seleccione los elementos a rotar (nudos, miembros, y cáscaras) y tome nota de las coordenadas del punto depivote de la rotación.

Ejecute el comando Rotar estructura.

Capítulo 3: Miembros físicos, depuración y rotado de estructuras

82

Introduzca el punto pivote de rotación, el ángulo de rotación y escoja el eje alrededor del cual rota laestructura.

Después de la rotación verifique los apoyos y orientación de los elementos.

NOTA: Los nudos rotan respecto al eje seleccionado y no permanecen en el mismo plano vertical u horizontal.Verifique las coordenadas de los nudos cuando termine con la rotación.

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

83

4 Articulaciones y Elementos Sólo a Tracción4 Articulaciones y Elementos Sólo a Tracción4 Articulaciones y Elementos Sólo a Tracción4 Articulaciones y Elementos Sólo a TracciónLas liberaciones sirven para representar adecuadamente las uniones entre elementos. A través de lasLiberaciones, por ejemplo, se representan los elementos articulados.

Nota.- RAM Advanse considera que la unión por defecto es la rígida.

De acuerdo al tipo de unión en sus elementos, usted deberá liberar aquellos esfuerzos que no pueden absorbersus uniones.

Así, por ejemplo, una unión empernada no puede resistir momentos flectores y por tanto usted deberá liberar elelemento a los momentos flectores.

Libere el esfuerzo que no resiste la unión. Por ejemplo, los momentos flectores.

Articulando elementos en ambos extremos

Lo más común es que un elemento tenga uniones empernadas a ambos lados. En este caso, debe usted articularambos extremos de los miembros.

Para esto, proceda como sigue:

Seleccione los miembros a ser articulados

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

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Vaya a Miembros/Articulaciones y presione el botón

Los elementos liberados son graficados en la pantalla

Articulando elementos en un solo extremo

En ocasiones, usted debe liberar algunos elementos sólo en uno de sus extremos.

Para esto, siga los pasos que se indican:

Seleccione el (o los) elementos a ser liberados.

Seleccione el nudo del extremo a ser liberado. Recuerde de presionar Shift para seleccionar el nudo además delos elementos.

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

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Presione el botón para liberar el momento alrededor del eje 33, o presione el botón para liberar elmomento alrededor del eje 22

Rigidizando los elementos

Por defecto, todos los elementos tienen uniones rígidas. Sin embargo, en caso de que quiera rigidizar elementospreviamente articulados, presione los botones complementarios a los explicados arriba:

Rigidiza ambos extremos.

Rigidiza el extremo seleccionado para el momento alrededor del eje 3.

Rigidiza el extremo seleccionado para el momento alrededor del eje 2.

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

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Consejo.-

Acuérdese que también puede eliminar todas las liberaciones presionando el botón (Borrar toda lainformación de la hoja activa).

Miembros solo a tracción (Tension only)

Todos los miembros definidos como tension only serán capaces de resistir ante todo fuerzas de tracción, y unamagnitud de fuerza de compresión especificada por el usuario. El método que RAM Advanse utiliza paraanalizar estos miembros incluye la introducción de una fuerza interna en cada miembros que iguala las cargasde compresión que el miembro tiene aplicadas. Luego la estructura es re-analizada hasta que está en equilibrio.Este es un procedimiento iterativo para cada estado de carga y por lo tanto todos los estados son analizadosincluyendo las combinaciones. Ya no es posible sobreponer resultados de condiciones de carga individualesincluso en un análisis de primer orden.Con la finalidad de acelerar la convergencia de la solución y para modelar condiciones reales, a los miembrostension only se les permite portar una pequeña carga axial (de compresión), la cual se define en la ventana dediálogo del análisis y es un porcentaje del esfuerzo de pandeo de Euler del miembro:

Fe=π2*E*I/(K*L)2

Donde Fe es la carga de pandeo, E es el módulo de elasticidad, I es el momento de inercia, K es el factor delongitud efectiva y L es la longitud del miembro. El valor recomendado para adoptar es 60% de Fe. Note quepara la mayoría de los tipos de miembros tension only como ser cables y tensores este es un valor pequeño queno afectará los resultados.

Note también que mientras mayor sea la cantidad de miembros definidos como tension only , mayor será eltiempo necesario para resolver la estructura debido al proceso iterativo.

Para un análisis de segundo orden o P-Delta, la solución debe ser muy precisa y por lo tanto, el límite para lacarga de compresión axial es reducido a prácticamente cero, esto resulta en un considerable incremento en eltiempo de análisis. En algunos casos el número máximo de iteraciones (10) será excedido. En estos casos tratede incrementar la magnitud de la fuerza de compresión que pueden tolerar los miembros y reduzca el númerode estados de carga (elimine los estados no gobernantes).

Advertencia!Las banderas de elementos de solo tracción son ignoradas en elanálisis dinámico.

Para definir los miembros tension only, proceda como sigue:

Seleccione los elementos que serán definidos como tension only.

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

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Presione para definir miembros tension only.

Todos los miembros tension only seleccionados se muestran cuando la opción Articulaciones estápresionada.

Pre-tesado de cables

En varios casos, los cables y tensores están sujetos a fuerzas de pre-tesado. Esta opción permite considerar lainfluencia del tesado inicial en la deformación y distribución de los esfuerzos en la estructura. Generalmente seaplica a elementos definidos como tension only.

Para considerar pre-tesado en los elementos proceda como sigue:

Seleccione los elementos deseados.

Capítulo 4: Articulaciones y elementos sólo a tracción

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Vaya a Miembros/Cargas sobre miembros/Pre-tensado de cables y tensores e ingrese el valor del pre-tensado.

Si la opción Cargas con valores está seleccionada, todos los miembros con cargas de pre-tesado seránmostrados:

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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5 Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión5 Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión5 Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión5 Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presiónsobre Miembrossobre Miembrossobre Miembrossobre MiembrosEste capítulo trata sobre varios temas mas avanzados que no han sido vistos en capítulos previos.

Cachos rígidos

Los trechos o cachos rígidos son extremos de miembros infinitamente rígidos en comparación al resto delelemento. No existe deformación por flexión o corte dentro de la longitud del trecho rígido.

Los cachos rígidos son usados comúnmente, para modelar adecuadamente las uniones de la estructura, cuandoestas son considerablemente grandes, o para modelar columnas excéntricas.

Cara del soporte

Trechos rigidos

Excentricidades de columnas

Para modelar las excentricidades de columnas, siga el siguiente procedimiento:

Seleccione toda la columna.

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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Vaya a Miembros/Cachos rígidos y presione el botón que venga al caso:

La excentricidad de la columna ha sido creada.

Vigas a tope

Los mismos botones usados en el caso anterior sirven para modelar vigas a tope. Proceda de la siguientemanera:

Seleccione las vigas a asignar a tope

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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Presione el botón que venga al caso: .

Las vigas seleccionadas han sido alineadas a tope.

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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Uniones grandes

Cuando la unión es muy grande con relación a las luces de los elementos, es conveniente modelarlas comocachos rígidos. Para esto, proceda de la siguiente forma:

Inicialmente las secciones se interceptan.

Seleccione el miembro y el nudo en el extremo donde se aplicará el cacho rígido. Acuérdese de presionar Shiftpara seleccionar mas de un elemento.

Presione el botón para crear cacho rígido.

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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El cacho rígido ha sido creado.

Uso simultáneo de articulaciones y cachos rígidos

Se debe tener mucho cuidado cuando se utilizan cachos rígidos y articulaciones en forma simultánea.

Uno de los peligros radica en la creación de inestabilidades en las inmediaciones de apoyos articulados.

Inestabilidad por el uso simultáneo de cachos rígidos y articulaciones en las inmediaciones de apoyosarticulados.

En el caso de uniones entre vigas es muy importante notar que considerando que las articulaciones son puestasal final de los cachos rígidos, el uso de cachos rígidos y articulaciones va a influir en la resistencia de las vigasde apoyo, las cuales están resistiendo principalmente sobre la base de su rigidez torsional. Lo que no esdeseable ni adecuado en la modelación ya que se alteran las deformaciones y solicitaciones en los miembros.En este caso tampoco se está considerando el posible efecto de piso rígido.

Las vigas de apoyo resisten a torsión cuando se adoptan cachos rígidos y articulaciones en nudos entre vigas.

En conclusión, se sugiere no utilizar cachos rígidos y articulaciones en uniones entre vigas. El uso simultáneode estos debe reducirse a uniones viga-columna, ubicando los cachos en las vigas.

Diafragma rígido

En edificios, hay una consideración muy importante que usted siempre debe tener en cuenta, y es el piso rígidoo diafragma rígido.

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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La opción de piso rígido es muy importante porque modela la rigidez en el plano creada por las losas. Estohace que todos los nudos de un mismo piso se trasladen en la dirección de los ejes X y Z, y roten alrededor deleje Y, en conjunto.

Todos los nudos de un mismo piso se trasladan en conjunto.(Tienen la misma traslación cuando no existe rotación alrededor de Y).

Y

Todos los nudos de un mismo piso rotan en conjunto alrededor de Y

El ingeniero debe decidir si la suposición de diafragma rígido es apropiada para su estructura. Esta opción depiso rígido da más realidad a los resultados y además hace que las vigas no tengan cargas axiales ni momentosbiaxiales, tal como ocurre en la realidad. También puede resultar en un análisis más rápido de la estructura. Esimportante hacer notar que el programa acepta una tolerancia en la diferencia de coordenadas “y” de hasta 0.4pulgadas o 1cm, la cual es razonable para cualquier edificio de tamaño normal pero no es adecuada paraestructuras muy pequeñas.

Cuando se activa el piso rígido, la rigidez transversal no es afectada.¡Importante!Para utilizar el diafragma rígido los edificios deben tener la elevación en la dirección Y.

Introduciendo Diafragma rígido

Para introducir el diafragma rígido, realice los siguientes pasos:

Seleccione los nudos de un piso (todos los nudos seleccionados deben tener la misma coordenada Y)

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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Vaya a Nudos/Diafragma rígido y presione el botón .

El diafragma rígido ha sido introducido

Luego realice los mismos pasos hasta completar todos los pisos.

Nota.- Recuerde que para borrar los diafragmas rígidos puede presionar el botón que borra todo elcontenido de la hoja de datos actual.

¡Importante!Para utilizar el diafragma rígido, todos los nudos de un piso deben tener la misma coordenada en Y.

Presiones sobre miembros

En estructuras al aire libre (torres, antenas, puentes, etc.) la fuerza del viento puede ser introducida como unapresión sobre los elementos. Durante el análisis, RAM Advanse encuentra la superficie proyectada (depende delas dimensiones de la sección) y halla una fuerza distribuida equivalente.

Vaya a Miembros presione el botón Cargas sobre miembros y luego el botón Presiones (nieve, viento, etc.)

Las presiones de un miembro son introducidas en las celdas Pres.X, PresY, PresZ.

Capítulo 5: Cachos Rígidos, Diafragma Rígido y Presión sobre Miembros

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Las presiones sobre miembros son ingresadas en las columnas Pres.X, Pres.Y, Pres.Z.

Pres X: Presión del viento en la dirección X.Pres Y: Presión del viento en la dirección Y.Pres Z: Presión del viento en la dirección Z

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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6 Creando Secciones y Materiales6 Creando Secciones y Materiales6 Creando Secciones y Materiales6 Creando Secciones y MaterialesRAM Advanse viene con una base de datos completa de perfiles AISC. Sin embargo, con absoluta certeza,usted requerirá crear sus propias secciones y materiales.

Creando nuevas secciones

Para crear sus propias secciones, siga los siguientes pasos:

Ejecute el comando Base de datos/Secciones.

Presione el botón Nueva.

Nota.- Ud. Puede regenerar todas las propiedades de secciones de miembros existentes luego de que el archivodef ha cambiado, para esto presione la tecla ALT cuando la presente ventana de Base de Datos de Seccionesestá desplegada. Puede ver el capítulo de creación de templates (plantillas) de secciones para detalles sobre elarchivo def.

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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Escoja con el ratón el tipo de sección que desea crear.

Introduzca los datos de la sección y luego presione OK. (Vea abajo sobre nombres válidos de secciones).

Ahora usted puede usar estas nuevas secciones en cualquier estructura ya que forman parte de la base de datosdel programa.

Nombres de secciones

Los nombres de las secciones deben estar compuestos por tres partes:

1) Tipo de sección (sin espacios)2) Un espacio3) Designación o descripción (con o sin espacios)

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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El nombre debe estar compuesto de un tipo de sección, un espacio, y una designación.

Donde el tipo de sección es, por ejemplo, “W”, “T2L”, “TUBE”. El tipo de sección no debe tener espacios.

La designación es una descripción de las dimensiones de la sección, por ejemplo, “2x25x15”, “15x22x1.5”.Las designaciones no aceptan el carácter de división “/”, por tanto debe ser reemplazado por el símbolo “_”(subrayado). Las designaciones pueden tener espacios.

Importante.- El Tipo de Sección indica además a que grupo pertenece la sección. Así por ejemplo, si la secciónse llama “PIPE 1-1_4x0.191”, esta se guardará en el grupo PIPE. En caso de que no exista un grupo de nombrePIPE, entonces RAM Advanse creara un nuevo grupo.

Nombres válidos de secciones son:

W 15x25TUBE 15x10TUBE 15_25

Nombres no válidos son:W15x25 (falta el espacio)TUBE 15/25 (el signo “/” no esta permitido)

Conjuntos de secciones

Un conjunto de secciones se define como un grupo de miembros que será considerado en la optimización. Lassecciones en un conjunto deben ser ordenadas de acuerdo al orden en el cual quieren ser consideradas en laoptimización. Note que el ingeniero puede usar diferentes tipos de secciones en el mismo conjunto (W, C etc.),y pueden ser diseñados por diferentes normas (p. ej.: AISI y AISC).

Usted puede crear un nuevo conjunto de secciones ejecutando el comando Base deDatos/Secciones/Conjuntos de secciones para la optimización y ejecutando los siguientes pasos:

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

100

Pasos para crear un nuevo conjunto de secciones para la optimización.- La ventana de Conjuntos se divideen diferentes partes. La primera ventana despliega una lista de los conjuntos disponibles. La segunda ventanadespliega la lista de secciones componentes del conjunto actualmente seleccionado.

1) Presione el botón para crear un nuevo conjunto. Luego ingrese un nombre para el conjunto en laventana de diálogo. El nombre del conjunto debe ser un nombre de archivo válido y único. RAM Advansecreará un archivo de texto con este nombre donde guardará la lista con los nombres de las secciones. Losarchivos de conjuntos pueden ser editados usando Notepad o cualquier otro editor de texto. El archivo seencuentra ubicado en el subdirectorio “Sets” (en el directorio principal de RAM Advanse).

2) Seleccione uno de los grupos que contiene las secciones deseadas.3) Seleccione con el ratón las secciones deseadas a ser incluidas en el conjunto (arrastre un lista continua, o

haga presione ctrl + botón izquierdo del ratón para seleccionar secciones discretas).

4) Presione el botón para aumentar las secciones seleccionadas.

5) Repetir los pasos 2 a 4 cuantas veces sean requeridos. Note que cuando las secciones son añadidas alconjunto, no se duplican. Esto significa que las secciones no son adicionadas si ellas ya existen en elconjunto, usted sólo podrá tener la sección en un solo caso dentro del conjunto.

6) Ordene las secciones en la lista de acuerdo a su peso o a cualquier otro criterio.

Parámetros para el diseño de miembros de acero

Restricción lateral a la torsión

Cuando la opción está activada, el programa asume que los ejes principales coinciden con los ejes locales. Estoes de particular importancia en perfiles angulares o tipo Z restringidos a la torsión a lo largo de su longitud, loscuales pueden ser diseñados en base a la flexión de sus ejes geométricos (ejes locales).

Por ejemplo, una viga angular cargada de forma paralela a uno de sus lados se curveará y flexionará solamenterespecto a ese lado si el angular se encuentra restringido lateralmente a lo largo de su longitud. En este casoocurre una flexión simple sin ninguna rotación torsional o deflección lateral y las propiedades de secciónrespecto a los ejes geométricos deben ser usadas en la evaluación de los esfuerzos:

Los ejes geométricos 2 y 3 deben ser usados en vez de los ejes principales 2' y 3' para vigas angularesrestringidas lateralmente a la torsión.

Existen otras provisiones de diseño en las normas que deben ser consideradas en el diseño de tales miembros.Para más detalles vea el capítulo dedicado al diseño de acero que se encuentra más adelante en este manual.

Qmod2' exacto

El usuario puede escoger entre el valor exacto basado en la siguiente definición:

Máximo esfuerzo de corte = V(fuerza de corte) * Qmod.

Que implica una integral que considera el momento estático alrededor del eje neutro y el momento de inercia, oun valor aproximado para Qmod2’ usado por la mayoría de las normas, que es igual a la altura del almamultiplicada por su espesor (d*tw).

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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Secciones variables

RAM Advanse ofrece la posibilidad de considerar miembros de sección variable con una variación lineal de sualtura. El ancho de la sección y el espesor del patín se consideran constantes a lo largo del miembro. A pesar deque el programa puede analizar cualquier tipo de sección variable, el diseño está restringido a miembros deacero laminados en caliente con una sección que posea al menos un eje de simetría perpendicular al plano deflexión.

En este caso, el usuario debe asignar una sección al miembro siguiendo los pasos ilustrados en la figura,después de haber seleccionado los miembros deseados:

Luego se deben introducir las alturas iniciales y finales del miembro. d0 es la altura en el extremo J delmiembro de sección variable (vea la siguiente figura) mientras que dL es la altura en el extremo K delmiembro.

Si d0=0 y dL=0, el programa considera que la altura en el extremo J es igual a la altura especificada de lasección adoptada (d0=d). Si d0>0 y dL>0 se asume que la sección varía linealmente desde d0 en el extremo Jhasta dL en el extremo K.

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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Note que un miembro de sección variable en un solo lado puede ser obtenido mediante el uso de cachos rígidosen el extremo del miembro como se ilustra en la siguiente figura:

El análisis de miembros de sección variable es realizado con una subdivisión interna del miembro en 6elementos con una variación escalonada de las propiedades de sección. La matriz de rigidez de todo elmiembro es ensamblada considerando cada sub-elemento con una sección prismática equivalentecorrespondiente a la altura media del sub-elemento. Todas las propiedades de sección de cada sub-elementoson calculadas de una manera similar a la de miembros prismáticos lo cual aumenta el tiempo requerido para lasolución.

Miembros de sección variable son subdivididos en 6 sub-elementos con sección prismática equivalente.

Note que RAM Advanse está provisto con una plantilla de sección especial incorporada que facilita la creaciónde miembros de sección variable. Para crear una nueva sección variable vaya a Base de datos/Secciones y creeuna nueva sección usando la plantilla de secciones TP (tres placas). Note que no se introduce ninguna alturadel alma ya que se asume que el usuario especificará los datos de altura inicial y final del alma en la hojaelectrónica. Para mayores detalles acerca del diseño de miembros metálicos de sección variable vea el capítulode Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (Norma AISC).

Creando materiales

Para crear sus propios materiales, siga los siguientes pasos:

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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Ejecute el comando Base de datos/Materiales.

Seleccione la carpeta deseada y presione

Introduzca los datos del material y luego presione OK.

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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Importando y exportando secciones y materiales

Esta nueva característica le permite importar y exportar secciones y materiales al clipboard.

Para exportar materiales, seleccione el grupo a ser exportado.

Luego, presione el botón de exportación .

Los datos pueden ser colocados en cualquier editor de texto u hoja electrónica como son el Bloc de notas oExcel:

Para importar datos de materiales o secciones, se recomienda primero exportar una muestra del tipo de materialo sección a ser importada, ingrese los nuevos valores en sus correspondientes campos y luego proceda a copiarla información al clipboard.

Note que las propiedades calculadas de una sección (p.ej. área, inercia, etc.) pueden ser ingresadas junto conlas propiedades geométricas. Estos valores ingresados se sobrepondrán sobre los valores calculados si lapropiedad de sólo lectura (ReadOnly) se pone en verdadero (true). Las propiedades no ingresadas seráncalculadas. Note que cuando se habilita la propiedad de sólo lectura (ReadOnly=true), el programa preserva laspropiedades introducidas y no deja que se sobreescriban con las propiedades calculadas. Esta característica esparticularmente útil con secciones de acero, donde los valores de tablas pueden ser ligeramente diferentes deaquellos calculados por el programa. Por favor revise los archivos Excel proporcionados con varios grupos desecciones y sus propiedades que se encuentran en el directorio Tables o visite nuestro web site(www.ramint.com) para bajarse los últimos archivos actualizados con varias secciones tabuladas.

Los pasos para importar datos son los siguientes:

Capítulo 6: Creando secciones y materiales

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• Defina los campos requeridos• Introduzca los datos en una hoja electrónica• Copie los datos al clipboard

• Presione el botón en RAM Advanse para pegar la información en la base de datos

Adicionalmente, existen dos opciones para la importación de secciones.

1. Desde archivos de texto, utilizando el botón .

2. Desde el "Master Steel Tables" de RAM Structural System, utilizando el botón .

Para importar datos desde RAM Structural System (RSS) seleccione la tabla deseada (archivo con extensión.tab) y esta será importada de forma automática. Para más información sobre las tablas de RSS vea el manualde RAM Manager.

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

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7 Plantillas (Templates) de Estructuras7 Plantillas (Templates) de Estructuras7 Plantillas (Templates) de Estructuras7 Plantillas (Templates) de Estructuras

Las plantillas (Templates en inglés) son un concepto único y nuevo introducido por RAM Advanse. Usandoplantillas usted puede introducir estructuras en una fracción del tiempo requerido normalmente. Las plantillasle pueden ayudar en la generación de segmentos o partes de una estructura.

Una de las grandes ventajas de las plantillas es que usted mismo puede crear sus propias plantillas para lasestructuras más comunes y luego incorporarlas en el programa RAM Advanse. Vea el capítulo CreandoTemplates (plantillas) de Estructuras para obtener información sobre como crear plantillas.

RAM Advanse ya viene con unas cuantas plantillas parciales pero usted puede visitar nuestra página webwww.ramint.com para bajar gratis las últimas plantillas creadas por nosotros y por otros usuarios de lacomunidad RAM Advanse.

Este capítulo explica como usar las plantillas parciales para generar sus estructuras rápidamente.

Para usar Templates, usted deberá saber como introducir datos en RAM Advanse. Por lo tanto sugerimos leerantes el Manual de ejemplos de RAM Advanse, en caso que no lo haya hecho todavía.

Plantillas

Cuando una plantilla es ejecutada, ésta genera automáticamente los nudos, miembros y descripciones.Información adicional como apoyos, materiales, etc., deben ser introducidos manualmente.

Para ejecutar una plantilla se requieren tres pasos:

1) Introducir los nudos que requiere la plantilla.2) Seleccionarlos en el orden requerido por esta.3) Ejecutar la plantilla e introducir la información que se le pregunta como número de segmentos, etc.

Ejemplo 1: Creando una cercha

Por ejemplo, vamos a crear una cercha usando la plantilla Truss1, que requiere los nudos indicados abajo:

Plantilla Truss1 requiere 4 nudos de referencia y el número de segmentos.

Para crear una cercha siga los pasos indicados abajo:

Introduzca los nudos ilustrados en la siguiente figura:

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

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Vaya a Nudos/Coordenadas e introduzca los nudos que se muestran

Introduzca los nudos ilustrados. Advierta que puede introducirlos en cualquier orden.

Luego seleccione los nudos en el orden indicado a continuación, que es el orden que requiere la plantilla.

Seleccione los nudos como se indica.

Luego ejecute la plantilla de una de las siguientes dos formas:

1) Vaya a la planilla Miembros/Conectividad y presione el botón

2) Vaya a herramientas Generación de datos/Templates

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

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Para ejecutar la plantilla, vaya a Miembros/Nudos y descripción o Herramientas/Generación de datos.

Luego, seleccione la plantilla Truss1 y presione OK.

Seleccione la plantilla Truss1 y presione OK.

Luego introduzca los datos que se requieran. En este caso introduzca 3 en el número de segmentos.

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

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Introduzca el número de segmentos. Para este ejemplo introduzca 3.

La cercha ha sido creada.

Nota.- Advierta usted que es muy importante el orden en que se selecciona los nudos antes de usar la plantilla.

Las plantillas generalmente crean descripciones sin significado como "g1", "g2", "h1", etc. Por tanto, usteddeberá cambiarlas por descripciones con algún sentido práctico.

Las descripciones creadas por las plantillas son g1, g2, g3, etc.

Para cambiar las descripciones por otras, siga los siguientes pasos:

Seleccione la descripción que desea cambiar. Para esto, seleccione un miembro del grupo y luego presione el

botón

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

111

Luego vaya Miembros/Descripción y presione el botón

Realice el mismo paso para las demás descripciones.

Cambie las descripciones generadas por la plantilla por otras que desee.

Nota.- Recuerde que para crear las descripciones "diag1" usted deberá escribirla y luego presionar el botón

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

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Ejemplo 2: Creando una estructura completaEl gran poder de las plantillas se hace evidente cuando se los usa para generar estructuras completas.

Por ejemplo, la estructura mostrada abajo, será introducida usando plantillas.

Esta estructura será introducida usando plantillas.

Siga los siguientes pasos:

1) Seleccione el sistema de unidades que prefiera. En este caso, seleccione Ton-Mt2) Introduzca los nudos de referencia

Introduzca los nudos de referencia para las plantillas. Luego introduzca las columnas como se ilustra. Acuérdese de asignar una descripción COL1.

Introduzca las columnas y asigne la descripción COL1. Para generar la cercha principal, se usará la plantilla roofTruss1

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

113

Para la cercha principal se usará la plantilla roofTruss1. 3) Seleccione los nudos en el orden indicado.

Seleccione los nudos en el orden indicado.

4) Ejecute la plantilla roofTruss1 e introduzca el número de segmentos (4 en este ejemplo).

Ejecute la plantilla RoofTruss1

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

114

Introduzca el número de segmentos (4).

Nota.- Advierta usted que si no seleccionó todos los nudos que requiere la plantilla, le saldrá el mensaje"Seleccione 6 nudos para usar esta plantilla".

La cercha principal ha sido generada.

Luego cambie las descripciones por las que se ilustran a continuación

Cambie las descripciones como se ilustra.

Luego copie toda la estructura 3 veces, con un DeltaZ de 5 mts.

Copie toda la estructura 3 veces, con un Delta-Z de 5 mts.

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

115

Ahora serán generadas las cerchas laterales usando la plantilla Truss1.

Se usará la plantilla Truss1 para generar las cerchas laterales.

Para esto, seleccione los nudos indicados a continuación:

Seleccione los nudos en el orden indicado en la figura.

Seleccione la plantilla Truss1

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

116

Introduzca el número de segmentos. Introduzca 12 en este caso.

Como ve, la cercha lateral ha sido generada

Luego cambie las descripciones por las indicadas en la figura.

Repita los pasos anteriores para generar la cercha lateral restante y la cercha central.

Repita los pasos anteriores para generar las cerchas central y lateral.

Luego introduzca las costaneras.

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

117

Para introducir las costaneras, seleccione los nudos ilustrados

Luego presione el botón

Completando informaciónComo ve, toda la geometría de su estructura ha sido completamente introducida, que es la información másmorosa de introducir.

En este punto, la estructura está lista para que se le introduzca la información faltante como apoyos, secciones,material, cargas, etc.

Para introducir la información faltante, por favor proceda como se explica en el Asistente de RAM Advanse(F4).

Por ejemplo, para introducir las secciones de la estructura, realice los siguientes pasos:

Seleccione una descripción. Para esto, seleccione primero un miembro del grupo y luego presione el botón

y luego asigne la sección.

Capítulo 7: Templates (Plantillas) de Estructuras

118

Vaya a la planilla miembros, escoja la sección que desea, y presione el botón

Las secciones para esa descripción han sido introducidas.

Como usted notará en este punto, es de mucha importancia asignar adecuadamente las descripciones adecuadaspara luego completar la información faltante en forma rápida y ágil.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

119

8 Varios Temas Adicionales8 Varios Temas Adicionales8 Varios Temas Adicionales8 Varios Temas Adicionales

Generación de combinaciones de cargasSoportes elásticosPeso propioCargas térmicasGeneración de nudos

Este capítulo trata sobre varias características adicionales que provee RAM Advanse.

Generación de combinaciones de carga

Esta herramienta de utilidad permite al ingeniero generaciones a ser usadas en el modelo. La herramienta esllamada con el comando Cargas/Generar combinaciones de cargas del menú principal. En la ventanadesplegada el ingeniero puede introducir un archivo plantilla para la norma de edificios local de donde lascombinaciones de carga puedan ser generadas (basadas en las categorías de las condiciones de carga, DL paracargas muertas, LL para cargas vivas, etc.). Note que puede guardar o recuperar este archivo para su uso encualquier estructura.

Ventana para la generación de combinaciones de carga.

Las fórmulas deben ser organizadas en el siguiente orden:1) Símbolos matemáticos (+,-).2) Las palabras AND u OR seguidas siempre por un espacio. Note que el resto de los componentes de las

fórmulas pueden o no estar separados por espacios.3) Un factor que puede ser cualquier número real.4) El nombre de la categoría deseada. (Este nombre debe contener símbolos válidos asociados a cada

condición de carga individual).5) Los pasos 1 – 4 deben repetirse la cantidad de veces requerida.6) Líneas de comentario especiales son también permitidas si comienzan con "//".

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

120

Note que la palabra reservada AND se utiliza para que cada combinación de carga a ser generada, incluyaTODAS las condiciones de carga que pertenecen a la categoría específica, mientras que la palabra reservadaOR se utiliza para generar diferentes combinaciones de carga para cada condición de carga de la categoríaespecificada.

El siguiente ejemplo ilustra el procedimiento

//Ejemplo de combinaciones+AND 1.40DL + AND 1.70LL+AND 1.05DL + AND 1.28LL + OR 1.40EQ

Si hay una sola condición de carga muerta (DL1,categoría=DL), dos condiciones de carga viva(LL1,LL2,categoría=LL) y dos condiciones de carga sísmica (EQ1,EQ2,Categoría=EQ) las siguientescombinaciones de carga serán generadas:

1.4DL1 + 1.7LL1 + 1.7LL21.05DL1 + 1.28LL1 + 1.28LL2 + 1.4EQ11.05DL1 + 1.28LL1 + 1.28LL2 + 1.4EQ2

Como podrá notar, las condiciones de carga sísmica no están incluidas en la misma combinación, debido a ladesignación OR, mientras que las cargas vivas siempre están en la misma combinación debido a la designaciónAND.

Cuando se presiona el botón OK, se generarán las combinaciones basadas en las combinaciones de cargaseleccionadas y las condiciones de cargas actualmente disponibles. Es importante notar que solamente losnombres de las categorías pueden ser usados en el editor. Las combinaciones de carga en el archivo plantillaserán ignoradas si contienen una categoría de carga que no está actualmente en el modelo.

Vea los archivos de ejemplo (path: Directorio principal RAM Advanse /combos) que vienen con el programa(ACIloadfactors.txt, ASDloadfactors.txt y LRFDloadfactors.txt) los que contienen las combinaciones de cargasbásicas a considerar por las diferentes normas.

Soportes elásticos

Los soportes elásticos son modelados en RAM Advanse a través de resortes.

El valor del resorte es igual al coeficiente de balasto del terreno, multiplicado por el área de influencia delnudo.

Kresorte = Kbalasto * área de influencia del nudo

Es responsabilidad del ingeniero la obtención de la rigidez apropiada del resorte.

Para introducir resortes, proceda de la siguiente forma:

Seleccione los nudos que tienen resorte.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

121

Vaya a Nudos/Resortes.

Escriba el valor del resorte en la dirección correspondiente, y luego presione el botón .

Note que puede utilizar la herramienta para modelar zapatas . Esta herramienta podrá asistirlo en laentrada de valores apropiados para los resortes rotacionales y traslacionales bajo una zapata de dimensionesconocidas. Vea el capítulo de Diseño y Detallamiento de Zapatas para más información.

Los resortes han sido introducidos.

Nota.- Un nudo no puede estar restringido y al mismo tiempo tener resorte en una misma dirección. Sinembargo, si es posible que un nudo tenga restricciones y resortes en diferentes direcciones.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

122

Peso propio

Si usted desea, RAM Advanse puede calcular el peso de los elementos de la estructura. Para activar el cálculode peso propio, siga los siguientes pasos:

Seleccione la condición de carga en la cual actúa el peso propio

Vaya a Gen/Peso Propio y presione el botón .

Nota.- Para desactivar el cálculo de peso propio, presione el botón .Nota.- Advierta usted que también puede escribir el valor del vector del peso.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

123

Cargas térmicas

Cuando existen diferencias de temperaturas en el ambiente, o en las caras de los miembros, puede ustedintroducir estas cargas térmicas de la siguiente forma:

Vaya a Miembros presione el botón Cargas sobre miembros y luego vaya a Diferencias de temperatura.

Los cambios de temperatura de un miembro son introducidos en las celdas Temp 1, Temp 2, y Temp 3. Noteque el diferencial de temperatura debe estar en grados Fahrenheit si las unidades son kip/ft/in, de lo contrario,deberán ser grados centígrados. Las cargas de temperatura son aplicables solamente a elementos lineales y nopueden ser aplicadas a placas.

Temp1 es el diferencial de temperatura que causa expansión axial (valores positivos) o acortamiento (valoresnegativos) en la longitud del miembro.Temp2 es el gradiente de temperatura por unidad de longitud en el eje local 2. Causa flexión alrededor del eje3.Temp3 es el gradiente de temperatura por unidad de longitud en el eje local 3. Causa flexión alrededor del eje2.

Generación de nudos

RAM Advanse tiene varios métodos para generar nudos. Es importante para el usuario conocerlos con el objetode optimizar el tiempo de la introducción de datos:

1) Uso de plantillas (templates). El usuario ingresa los nudos requeridos para ubicar la nueva porción de laestructura que será generada, incluyendo los nudos. Esta herramienta es muy útil para cerchas oestructuras con geometría típica. Para más detalles vea el capítulo Templates (plantillas) de estructuras.

2) Importar de archivos DXF. Esta opción le permite definir la geometría básica (esto es, los nudos y losmiembros), transfiriendo datos entre programas de dibujo y RAM Advanse. Esta opción esparticularmente útil cuando la geometría es muy complicada y las coordenadas de los nudos no sonfácilmente definidas. El usuario puede dibujar la estructura en cualquier programa de dibujo y luegoimportar los datos en RAM Advanse. Para más detalles vea el capítulo Importando y Exportando Datos.

3) Importar de Excel y otras aplicaciones de hojas electrónicas. El panel de datos de RAM Advanse tienefunciones limitadas para manipular los datos. Consecuentemente, si las coordenadas de los nudospertenecen a funciones especiales como ser funciones trigonométricas o exponenciales, el usuario puedegenerar las coordenadas en aplicaciones como Excel que se encuentran plenamente equipadas con esasfunciones y luego transferir los datos a RAM Advanse. Esto se efectúa con la conocida operación “copiary pegar” muy común en todas las aplicaciones.Por ejemplo, si desea generar nudos que siguen la función logarítmica natural y=ln(x). Usted puede crearlos datos en una aplicación de hoja electrónica:

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

124

Datos generados en una hoja electrónica como Excel. Los datos son seleccionados y copiados en elPortapapeles (Clipboard).

Luego tendrá que seleccionar los datos y presionar el botón copiar .

En RAM Advanse deberá ir al Panel de Datos Nudos/Coordenadas, y localizar el área donde los datos

serán ingresados y presionar el botón pegar .

Los datos son pegados en el Panel de Datos Nudos/Coordenadas.

Usted podrá ver los nudos generados en la ventana principal:

4) El uso de herramientas especiales para la generación de nudos. Las herramientas disponibles son lassiguientes:

• Copiar nudos.• Generación lineal de nudos.• Generación cuadrática de nudos.• Generación circular de nudos.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

125

Copiar nudos

Para generar los siguientes nudos realizamos copias sucesivas, a partir de los dos nudos introducidos.Seleccione con el ratón los dos nudos ilustrados en la pantalla.

Presione el botón Copiar Nudos

Inmediatamente aparecerá el cuadro de diálogo Copiar Nudos. Ingrese la distancia (en las direcciones X, Y yZ) y luego presione el botón OK.

Dos nuevos nudos estarán ilustrados en la pantalla.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

126

Generación lineal de nudos

Seleccione con el ratón dos nudos

Presione el botón Generación lineal de nudos

En el cuadro de diálogo que aparece en pantalla ingrese el número de nudos a ser generados y luego presioneOK.

Tenemos:

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

127

Generación Cuadrática de nudos

Vaya a Nudos, seleccione cuatro nudos en el orden que se indica en la gráfica

Presione el botón Generación cuadrática de nudos

En el cuadro de diálogo se ingresa el número de nudos a ser generados a lo largo de los lados 1-2 y 1-3.

El resultado será:

Generación Circular de nudos

Seleccionar tres nudos en el orden indicado en la gráfica. El nudo 1, es el centro del círculo, el vector formadopor los nudos 1 y 2 determina la normal y el nudo 3 con el 1, determina el radio y el inicio de los nudos agenerarse. Los nuevos nudos serán generados en el plano definido por los nudos 1-3 y perpendicular a 1-2.

Capítulo 8: Varios Temas Adicionales

128

Presione el botón Generación circular.

En el cuadro de diálogo ingrese el número de nudos a ser generados y el ángulo total que cubrirán los nudos.

Se tiene:

Capítulo 9: Análisis

129

9 Análisis9 Análisis9 Análisis9 Análisis

Análisis Estático

El análisis estático de una estructura envuelve la solución de ecuaciones lineales. El problema puede serresumido en la siguiente ecuación:

P = K D

Donde P es la matriz de cargas aplicadas generalizadas, K es la matriz de rigidez y D es la matriz de losdesplazamientos resultantes. Para cada condición de carga definida por el usuario, habrá un vector de cargasque generará un vector de desplazamientos.

RAM Advanse ha adoptado el método Frontal para resolver el sistema de ecuaciones. La ventaja de estemétodo es que el ensamblaje y la determinación de los resultados son realizados de manera casi simultánea.Las ecuaciones son resueltas en partes mientras que el sistema de ecuaciones es formado considerando laconcentración de elementos por nudo. De esta manera, el tiempo y la memoria requeridos son optimizados. Esimportante mencionar que el orden de ensamblaje es crítico y por tanto una subrutina especial ha sido creadacon la finalidad de minimizar el tamaño del frente y el tiempo de esta operación.

Existen tres consideraciones especiales para el análisis. El efecto P-Delta que es considerado a continuación, elanálisis dinámico que es considerado en el próximo capítulo y el análisis para miembros tension only.

Todos los miembros definidos como tension only serán capaces de resistir fuerzas de tracción y una magnitudde fuerza de compresión especificada por el usuario. El método que RAM Advanse utiliza para analizar estosmiembros envuelve la introducción de una fuerza interna en cada miembro que iguala las cargas de compresiónque el miembro tiene aplicadas. La estructura es entonces reanalizada hasta que está en equilibrio. Este es unprocedimiento iterativo para cada condición de carga. Note que debido al método utilizado para resolver elproblema de no compresión todos los estados de carga son analizados, incluyendo las combinaciones. Ya no esposible sobreponer resultados de condiciones de carga individuales incluso en análisis de primer orden.

Con el objeto de acelerar la convergencia de la solución, se les permite a los elementos tension only llevar unapequeña carga axial que es definida en la ventana de diálogo del análisis y es especificada en función alesfuerzo de pandeo de Euler del miembro. Vea el capítulo dedicado a Articulaciones y Elementos TensionOnly para mayores detalles.

Análisis P-Delta

Actualmente la mayoría de las normas para el diseño de estructuras exigen tomar en cuenta el efecto P-Deltaque ocurre en las estructuras. Existen varias formas de calcular aproximadamente el efecto P-Delta, sinembargo, la mejor forma es hacer que RAM Advanse calcule el efecto en el momento mismo del análisis de laestructura. De esta forma, se pueden obtener valores mucho más precisos de este efecto, y en forma más fácil.

¿Qué es el efecto P-Delta?

Cuando un elemento viga-columna sufre un desplazamiento lateral, se crean momentos secundarios queresultan de la carga axial actuando a través de los desplazamientos laterales del elemento. Los momentossecundarios causados por las deformaciones son también llamados momentos P-Delta, o simplemente efecto P-Delta. Existen dos tipos de efectos P-Delta: el efecto P-δδδδ (delta minúscula), y el efecto P-∆∆∆∆(delta mayúscula).

Capítulo 9: Análisis

130

Efecto P-delta (minúscula)

Los momentos secundarios llamados momentos P-δ, son momentos causados por las fuerzas axiales actuandosobre los desplazamientos laterales del miembro relativos a su línea central:

P P

Efecto P-δ

Este efecto es también llamado Efecto de inestabilidad de los miembros porque incrementa la inestabilidad delos miembros de una estructura.

Efecto P-Delta (mayúscula)

Los momentos secundarios llamados momentos P-∆ son momentos causados por las fuerzas axiales y losdesplazamientos relativos de los extremos del elemento.

P

Efecto P-∆

Este efecto es llamado también Efecto de inestabilidad de la estructura porque incrementa la inestabilidad deuna estructura.

Ambos, tanto el efecto P-∆ como el efecto P-δ, combinados son llamados en general efecto P-Delta.

El efecto P-Delta (o momentos P-Delta) es un efecto de segundo orden y causa que las estructuras secomporten no linealmente.

El efecto P-Delta generalmente disminuye la rigidez de los elementos, por tanto debe ser tomado en cuenta enel análisis, aún cuando los desplazamientos laterales sean pequeños. Los momentos P-Delta pueden seromitidos en el análisis sólo cuando las fuerzas axiales (compresión o tracción) son despreciables.

Métodos de cálculo del efecto P-Delta

A diferencia de un análisis de primer orden, dónde la solución puede ser obtenida en una forma directa ysimple, un análisis de segundo orden requiere varias iteraciones para obtener la solución. El programa RAM

Capítulo 9: Análisis

131

Advanse utiliza el método de Carga Lateral Ficticia para tomar en cuenta el efecto no-lineal de las estructurasy elementos.

Carga lateral ficticia

El método de la Carga lateral ficticia es utilizado por el programa para el cálculo del efecto P-∆∆∆∆ mayúscula.

Este método es el más rápido y normalmente el más utilizado. Sólo toma en cuenta el efecto P-∆ oinestabilidad de la estructura. La inestabilidad de los elementos, o efecto P-δ, es ignorada. Todas lasdeflecciones, deformaciones y rotaciones se asumen que son pequeñas.

Este método usualmente da buenos resultados para estructuras con miembros no demasiado esbeltos. Si losmiembros de una estructura son muy esbeltos, el efecto P-δ será importante y no debe ser ignorado.

Este método es iterativo. En caso de que no exista convergencia en la solución, significa que la estructura sepandea bajo la carga actual.

RAM Advanse considera que la solución ha convergido cuando la diferencia de momentos entre una y otrasolución no excede de un valor especificado por el usuario. Normalmente la convergencia se logra después de2 o 3 iteraciones. RAM Advanse cancelará el análisis en caso que se hayan realizado mas de 10 iteraciones yaque los resultados en este caso pueden ser sin sentido.

Análisis P-Delta con RAM Advanse

Para realizar el análisis P-Delta, simplemente escoja la opción Segundo Orden en el momento de analizar laestructura. Siempre es recomendable realizar un análisis lineal preliminar para comprobar el modelo ycomparar los resultados con el análisis no lineal.

Importante: El efecto P-Delta debido a cargas gravitacionales se calcula sólo de las cargas que son externas almiembro. Esto implica a cargas aplicadas a través de los nudos a los extremos de un miembro. Por ejemplo, elanálisis P-Delta no considerará el efecto de una carga axial aplicada en algún lugar a lo largo del miembro. Sinembargo, la carga será considerada si se aplica sobre un nudo al extremo del mismo

Capítulo 9: Análisis

132

Escoja Segundo orden en el momento de analizar la estructura.

Introduzca en Amplificador de Efecto P-Delta un factor por el cual desea multiplicar el efecto P-delta. Estefactor de amplificación multiplica los momentos secundarios obtenidos por el efecto P-Delta.

Introduzca la Tolerancia para el efecto P-Delta. Es recomendable una tolerancia entre 0.5% y 1.5%.

La tolerancia es usada por el programa para determinar cuando la solución ha convergido.

La solución converge cuando el máximo incremento de desplazamientos de una estructura es menor al valor dela tolerancia multiplicada por el desplazamiento máximo en la estructura.

Converge cuando Max(Dif) < Tolerancia * Max(Desp)

Donde Max(Dif) es el máximo incremento de desplazamiento entre dos soluciones sucesivas.

Max(Desp) es el máximo desplazamiento (traslación) de la estructura para el estado de carga que se estaanalizando.

Análisis P-Delta de combinaciones de carga

Cuando usted realiza un análisis de primer orden, los resultados de las combinaciones de carga pueden serhallados simplemente sumando los resultados de las condiciones de carga (multiplicados por sus respectivosfactores de combinación) que componen la combinación.

Sin embargo, cuando se realiza un análisis de segundo orden (P-Delta), los resultados de las combinaciones nopueden ser hallados por una suma lineal de los resultados de las condiciones de carga. Luego, para

Capítulo 9: Análisis

133

combinaciones de carga, P-Delta será calculado en los resultados de análisis usando el mismo método iterativousado con los estados de carga descritos arriba.

Placas, análisis dinámico y P-Delta

Es importante notar que el efecto P-Delta es analizado solamente en miembros y no es considerado enelementos placas, aun cuando se haya seleccionado segundo orden.

El análisis de segundo orden tampoco puede considerar cargas dinámicas. Sin embargo, cuando están presentesen la combinación de carga, el resto de las cargas serán calculadas con el efecto P-Delta y las fuerzas de cargasdinámicas serán “sumadas” al resultado obtenido en el análisis P-Delta.

Inestabilidad del análisis en modelos con miembros de sólo tracción

Los usuarios deben estar conscientes del potencial de los problemas de estabilidad estructural que puedenocurrir en modelos donde los miembros de sólo tracción están dando toda la estabilidad lateral del modelo. Sien cualquier condición de carga, uno o varios miembros de sólo tracción entran en compresión y sonefectivamente "removidos" del modelo, existirá un potencial para que la estructura se vuelva inestable. Estopuede ser particularmente importante en estructuras analizadas con el efecto P-Delta. Para evitar esteproblema, el ingeniero debe incrementar la magnitud de la fuerza de compresión que los miembros de sólotracción pueden absorber o adicionar algunos elementos adicionales para la estabilidad lateral de la estructura,fuera de los miembros de sólo tracción.

Capítulo 9: Análisis

134

Directivas especiales para el diseño

Es importante definir algunas directivas para el diseño antes de proceder con el análisis. Usted encontraráopciones especiales para cada tipo de material.Para miembros de acero, se requiere la definición de la norma a utilizarse. El programa ofrece las siguientesposibilidades: ASD (AISI_AISC) ó LRFD (AISI_AISC).Para miembros de madera, el programa adopta la norma ASD (NDS). En este caso, la duración de cadacondición de carga debe ser especificada. Esta información será utilizada solo en los procedimientos de diseño.

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

135

10 Análisis Sísmico Dinámico10 Análisis Sísmico Dinámico10 Análisis Sísmico Dinámico10 Análisis Sísmico DinámicoRAM Advanse realiza el Análisis Sísmico por el Método Dinámico de superposición modal. Para el análisisdinámico, es necesario que antes sean introducidas las masas correspondientes en los nudos respectivos y lafuerza del sismo como espectro de respuesta.

El análisis dinámico podemos subdividirlo en dos partes, análisis modal que determina la vibración libre de laestructura y la determinación de las fuerzas dinámicas donde los desplazamientos máximos, fuerzas yesfuerzos a través de la estructura, debido a la combinación de modos para una dirección de aceleración dadason calculados.

Análisis modal

El análisis modal consiste en el cálculo del período, frecuencias y los modos de vibración libres noamortiguados de la estructura. La vibración libre depende solamente de la rigidez de la estructura y sus masas,no de las cargas. El tipo de análisis modal efectuado por el programa es el análisis de valores de Eigen, el cualda una excelente idea del comportamiento de la estructura.En este proceso la siguiente ecuación debe ser resuelta:

[K - T² M] Z=0

Donde K es la matriz de rigidez, T es la matriz diagonal de valores de Eigen, M es la matriz de masas diagonaly Z es la matriz correspondiente de vectores de Eigen.

Cada par de valores de Eigen y vectores de Eigen es llamado modo de vibración natural y son calculados conun método numérico de iteración.

El número de Modos a calcular dependerá de los siguientes factores:El número de Modos especificados por el usuario en la ventana de diálogo de AnálisisEl número de grados de libertad de la masas de la estructura el cual considera las masas traslacionales yrotacionales.

Los resultados dados por el programa para el análisis modal consisten en lo siguiente:

• El listado de las masas que están actuando en los diferentes nodos de la estructura.• Las frecuencias por Modo, los períodos y las aceleraciones máximas• El porcentaje de participación por masa, el cual provee una medida de cuan importante es el Modo en el

cálculo de la respuesta de la estructura. Este parámetro es muy útil para la determinación de la exactituddel Análisis Modal.

• La masa total que es igual a la suma de masas en cada grado de libertad que actúa sobre toda la estructura.• El espectro de respuesta sísmica, el cual representa la aceleración del terreno en un sismo con una

determinada dirección. Está dado como una curva respuesta -espectro. La función es desplegada demanera gráfica.

• Los modos de vibrar para cada Modo.• Las reacciones de base que son las reacciones y momentos totales en coordenadas globales, requeridos por

los soportes para resistir las fuerzas de inercia originados por el espectro de respuesta. Estas reaccionesson impresas para cada combinación de cargas, cada modo de frecuencia y para la combinación modal.

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

136

Determinación de los Esfuerzos Dinámicos

Los esfuerzos dinámicos en un sismo son los máximos esfuerzos (respuesta) que ocurren en la estructura comoresultado del análisis dinámico utilizando un espectro de respuesta de carga. En este caso el programa realizauna medida estadística de la respuesta máxima probable de la estructura para un espectro de respuesta dado.

Métodos de superposición modalLa superposición modal se realiza con la finalidad de calcular los desplazamientos máximos, las fuerzas y lastensiones para cada modo de vibración.RAM Advanse ofrece dos métodos para la superposición:

Método CQCEs la técnica de Combinación Cuadrática Completa desarrollada por Wilson, Der Kiureghian y Bayo (1981) yes tomado como el método por defecto (omisión). Considera el emparejamiento entre Modos cercanamenteespaciados causados por el amortiguamiento modal. Por consiguiente, el factor de amortiguamiento debe sermayor a cero en este método.

Método SRSSCombina los resultados tomando la raíz cuadrada de la suma de sus cuadrados. Es muy similar al método CQC,considerando el factor de amortiguamiento igual a cero. Por consiguiente el factor de amortiguamiento no esconsiderado en este método.

Resultados de Sismo con signoAún cuando la respuesta se espera que varíe entre un valor positivo y otro negativo, los resultados de losmétodos adoptados son dados tradicionalmente como resultados positivos (esto incluye desplazamientos,reacciones, esfuerzos en miembros y tensiones). El signo de los resultados puede afectar la combinación decargas dinámicas con otro tipo de cargas que ya llevan un signo asignado a sus esfuerzos, desplazamientos ytensiones. Consecuentemente, RAM Advanse incluye un método para asignar signos a los desplazamientos, losesfuerzos y las tensiones, calculados en el análisis dinámico. En este case se toma en cuenta los modospredominantes actuando en cada miembro para deducir el signo de la respuesta.Por ejemplo, cuando se combinan cargas axiales y de flexión, el diseño no será igual si el diagrama demomentos debido a cargas sísmicas no refleja los signos reales del miembro. Podemos considerar el caso deuna columna en un edificio:

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

137

Combinación de cargas dinámicas con y sin signos, con otros tipos de cargas.

Como podrá ver, con la nueva característica para calcular signos de las cargas dinámicas, la combinación decargas reflejará mucho mejor el comportamiento real de la estructura. Es importante mencionar que cuando lossignos van a ser considerados, el usuario debe crear cargas en ambos sentidos de las direcciones consideradas.Por ejemplo en las direcciones -X y +X. No obstante, el usuario debe estar consciente de que los signos sonsolo estimados y deben ser utilizados con precaución.

Introduciendo masas

Al introducir masas en su estructura, automáticamente se activa el cálculo de modos de vibrar.

Las masas sólo pueden ser introducidas en los nudos.

Para introducir masas, siga el siguiente procedimiento:

Seleccione los nudos en los cuales existe masa.

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

138

Escriba el valor de las masas y luego presione (o presione para copiar toda la fila).

Las masas han sido introducidas..

Puede verse gráficamente la masa presionando . Elija la dirección que quiere graficar con .

Cargas sísmicas

La fuerza del sismo requiere de los siguientes datos:

Factor de escala dinámico = Aceleración del sismo/constante de gravedad.Constante de Amortiguamiento (en porcentaje).Espectro de respuesta del sismo.

Para introducir el sismo, proceda de la siguiente manera:Introduzca los valores de aceleración/gravedad, amortiguamiento (en porcentaje) y dirección del sismo, deacuerdo a los especificado por norma.

Cree una condición de carga Sx=Sismo en X o Sz=Sismo en Z

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

139

Introduzca los valores del factor de escala, amortiguamiento (en porcentaje) y dirección del sismo, de acuerdoa lo especificado por la norma.

Nota.- La dirección del sismo debe ser de 0 grados para sismo en la dirección global X, 180 grados para sismoen la dirección global –X, -90 grados para sismo en la dirección global Z, +90 grados para sismo en ladirección global –Z. (esto es solamente válido cuando el sismo es calculado con signo. En caso contrario losresultados para sismo en X y -X o para sismo en Z y -Z serán los mismos)

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

140

Vaya a Gen/Espectro de respuesta e introduzca el espectro especificado por la norma de diseño.

También puede recuperar un espectro de respuesta con el botón

Notas.- El espectro de respuesta puede ser guardado con el botón y luego recuperado con el botón

Usted deberá crear las combinaciones que la norma de diseño le indique para considerar el sismo.

Análisis sísmico

Como usted ha podido ver, RAM Advanse realiza el análisis dinámico espectral. Esto significa que el métodode análisis consiste en representar la carga del sismo mediante un espectro de respuesta (también es posiblerepresentar otras cargas mediante un espectro de respuesta).

Este tipo de análisis es el más conveniente para el diseño sísmico ya que las normas de diseño sismo resistentesincluyen los espectros de respuesta para los cuales la estructura debe ser calculada.

Para realizar un diseño sismo resistente, usted debe contar con la siguiente información:

1) Carga sísmica. Esto es: aceleración del sismo y espectro de respuesta.2) Combinaciones de carga que incluyen el sismo.3) Detalles constructivos.

Advertencia!El programa no incluye la opción ”tension only” en el análisis dinámico. Todos los elementos se considerancomo si soportaran compresión al igual que tracción en las condiciones de carga dinámicas.

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

141

Carga sísmica: aceleración del sismo y espectro de respuesta

Así como otras cargas, por ejemplo la de viento, se representan mediante fuerzas, la carga sísmica serepresenta mediante un espectro de respuesta y una aceleración máxima. El espectro de respuesta es una curvaen la que se especifican las máximas aceleraciones vs el período de una estructura.

Advierta usted que la aceleración es normalizada respecto a la gravedad. Esto significa que el espectro derespuesta muestra en la ordenada la aceleración/gravedad, y en la abscisa el período.

Espectro de respuesta. Aceleración (dividida por la gravedad) vs período.

Note que RAM Advanse le permite introducir el factor Aceleración/Gravedad. Este factor escala el espectro derespuesta. Ingrese 1 (uno) si el espectro de respuesta no necesita ser escalado.

Combinaciones de carga

Una vez que usted crea una condición de carga sísmica en X o en Z, deberá crear las combinaciones de cargaque exige la norma. Note que RAM Advanse permite el análisis simultáneo de condiciones de carga conefectos de segundo orden y condiciones de cargas dinámicas (estas son calculadas con un análisis de primerorden). Es importante notar que las combinaciones que incluyen ambos tipos de condiciones de carga seránanalizadas en dos partes. La primera, considerando todas las condiciones no dinámicas donde los efectos desegundo orden serán incluidos, y la segunda, que adicionará todas las condiciones dinámicas calculadas con elanálisis de primer orden.

Detalles constructivos

Es importante que comprenda el comportamiento de las estructuras sujetas a cargas sísmicas y el diseño dedetalles que son requeridos para proveer una estructura con la ductilidad requerida. Refiérase a la norma deconcreto y edificios local para obtener información acerca de detalles constructivos. Los módulos de Diseño deHormigón Armado de RAM Advanse manejan varios de estos detalles que se encuentran en el capítulo 21 dela Norma ACI-318-99.

Consideraciones sísmicas en RAM Advanse

RAM Advanse realiza el análisis dinámico con las siguientes consideraciones:

1) La superposición modal se realiza por el método SRSS o el método CQC2) La masa de los nudos puede ser introducida en Ton, Kg, Lb, o Kip. RAM Advanse divide internamente

estas masas por la gravedad para obtener las unidades requeridas por el cálculo.3) Los resultados (cualquiera que fueren) de una condición de carga en la que hay sismo, son siempre

positivos, ya que representan los máximos durante la vibración de la estructura. RAM Advanse le ofrece

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

142

una opción adicional para asignar automáticamente el signo correcto en función de los modos de respuestaprincipales.

4) Los momentos en los nudos no suman cero casi nunca cuando la opción de resultados con signo no esutilizada.

Al contrario del viento (izquierda), los momentos son siempre positivos en una condición de carga sísmica(derecha). Sin embargo RAM Advanse le ofrece la opción de obtener los resultados de sismo con signos.

Las reacciones son siempre positivas cuando los resultados con signo no son utilizados.

Análisis dinámico sísmico de edificios

El análisis dinámico de edificios posee algunas consideraciones especiales que deben ser tomadas en cuenta.

Un edificio cuenta con losas que tienden a ridigizar el piso horizontalmente (perpendicular al piso semenosprecia la rigidez de la losa). Esta rigidización de la losa se representa mediante diafragma rígido.

Para modelar un diafragma rígido proceda de la siguiente manera:

• Cree un nudo en el centro de masas de cada piso.• Asigne las masas traslacionales TX y TZ y la masa rotacional RY a ese nudo. Estas masas son la de cada

piso.• Todos los nudos de un piso (incluyendo el nudo con masa) deben ser conectados mediante diafragma

rígido. Para esto, seleccione todos los nudos de un piso y luego asigne un valor de piso.

Nota.- En un piso, sólo el nudo en el centro de masas puede tener masas. Los demás nudos no deben tenermasa.

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

143

Cree un nudo(nudo maestro) en el centro de masas de cada piso.

Asigne las masas TX, TZ, y RY para el nudo maestro.

Seleccione los nudos de un piso.

Vaya a Nudos/Piso y presione el botón para asignar un número de piso

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

144

Asigne un número de piso a todos los pisos de su edificio

Nota.- Advierta que cada piso debe tener un número de piso único.

Análisis

Luego proceda al análisis normalmente:

Realice el análisis normalmente.

Graficación de modos (vibración libre)

Para ver los modos de vibrar de su edificio, siga los siguientes pasos:

Presione el botón para activar los modos de vibrar.

Seleccione el modo de vibrar que desea ver

Presione el botón para ver en forma animada la vibración

Capítulo 10: Análisis Sísmico Dinámico

145

Para ver los modos de vibrar con los perfiles 3D, presione además el botón (o )

Para ver la animación 3D, presione los botones y .

Para ver las tensiones de cada modo de vibrar, presione además el botón

Presione los botones , , y para ver las tensiones en el modo de vibrar.

También puede presionar el botón para ver la vista estática de la estructura con el modo de vibrar

deformado o puede presionar el botón para ver los desplazamientos normalizados del modo seleccionado

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

147

11 Optimizando y Verificando Estructuras11 Optimizando y Verificando Estructuras11 Optimizando y Verificando Estructuras11 Optimizando y Verificando EstructurasMetálicas y de MaderaMetálicas y de MaderaMetálicas y de MaderaMetálicas y de Madera

Luego de que el análisis y el diseño de una estructura metálica o de madera ha sido gráficamente verificado,usted podrá proceder con la optimización de la estructura. La optimización tiene dos finalidades:

1) Secciones sobredimensionadas serán cambiadas por otras secciones (normalmente de menor peso) de ungrupo predefinido de secciones que pueden soportar adecuadamente las cargas impuestas.2) En caso de secciones que fallan, encontrar nuevas secciones que resistan.

Existen varios criterios de optimización que pueden ser aplicados a este proceso. El criterio a ser adoptado serádefinido con la lista de secciones a ser considerada (conjunto de secciones). El orden de las secciones en estalista determinará la prioridad de cada sección a ser considerada para reemplazar la sección actual.

Importante.- Para que RAM Advanse optimice, todos los miembros con una misma descripción (mismogrupo) deben tener la misma sección inicial.

RAM Advanse no optimizará si dentro de un grupo (o descripción) de miembros existen diferentes seccionesasignadas.

Para realizar la optimización, primero seleccione gráficamente todas las descripciones que desea incluir en laoptimización.

Ejecute el comando Optimizar estructura

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

148

Pasos para la optimización de una estructura.

1) Marque todos los grupos de miembros (descripciones) que quiera optimizar.2) Luego marque los estados de carga que los miembros deben resistir.3) Escoja el conjunto de secciones a considerar en la optimización.4) Asigne el conjunto al grupo de miembros deseado.5) Luego seleccione la operación a ser ejecutada: Optimizar o Verificar, y presione OK. En este caso,seleccione Optimizar.

Al final de la optimización, RAM Advanse presentará una lista con los cambios sugeridos. Marque los cambioscon los que esta de acuerdo y luego presione OK. RAM Advanse cambiará entonces las secciones actuales porlas sugeridas.

Nota.- Al cambiar las secciones se perderán los resultados, por lo que hay que analizar la estructuranuevamente.

Advertencia.- Al optimizar miembros de madera, el usuario debe verificar que el material asignado esadecuado para todas las secciones del grupo, así como para el tipo de carga de los miembros. Para mayoresdetalles puede ver el capítulo de Diseño de Madera.

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

149

Marque los cambios con los que esta de acuerdo. No marque aquellos que no desea modificar. Luego presioneOK para cambiar las secciones.

Después de optimizar la estructura, esta debe ser recalculada.

Después de la optimización, vuelva a analizar la estructura. En este caso escoja el análisis P-Delta.

Y nuevamente estudie los resultados para verificar el comportamiento de la estructura. Luego puede volver aoptimizar la estructura, y así sucesivamente hasta que la optimización no sugiera más cambios o usted estesatisfecho con las secciones usadas en la estructura.

Importante.- La optimización es un proceso iterativo y no es suficiente realizarlo una sola vez. Esto significaque usted debe optimizar y analizar tantas veces como sea necesario.

Optimización y Verificación

Optimización

La optimización realiza dos acciones:

1) Adopta la primera sección del conjunto de secciones seleccionado (lista de secciones) que cumple con losrequerimientos de resistencia. Esto lleva normalmente a la reducción del peso de elementossobredimensionados por la sección de peso más bajo, y a2) Cambiar elementos que fallan por otros que resisten.

Verificación

La verificación le sugerirá cambios de sección únicamente para aquellos elementos que fallan. Los elementossobredimensionados no son modificados.

Bases de la Optimización

El propósito de la optimización de una estructura es encontrar la mejor sección disponible que cumpla ciertocriterio de optimización (sobre la base del peso, la altura o cualquier otro parámetro).

Importante.- En el proceso de optimización o verificación, se asigna siempre una misma sección para cadadescripción (o grupo). Así, por ejemplo, después de la optimización, todos los elementos con la descripciónCOL1 tendrán la misma sección. Y los elementos VIGA1 tendrán también otra sección (probablementediferente a los elementos COL1) que es la misma sección para todos los elementos que tienen la descripciónVIGA1.

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

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A cada descripción le corresponde una sección. RAM Advanse asignará una misma sección a todos loselementos dentro de una descripción.

¿Cómo escoge RAM Advanse una sección óptima?El programa escoge una sección que reemplace a la original, sólo si existe en el conjunto de secciones. Noteque el orden de prioridades queda denotado por el orden en que se encuentran las secciones en el conjunto. Sise desea una optimización basada en el peso del miembro, las secciones en el conjunto deberán ser ordenadas

por peso. Esto puede ser obtenido presionando luego de definir el conjunto.

Diferentes tipos de secciones (por ej.: W, L, C, etc.) pueden existir en un solo conjunto de secciones, incluso ,puede existir un conjunto de secciones que pertenezcan a distintos tipos de material (acero formado en frío,laminado en caliente o madera).

Por ejemplo, el conjunto que se muestra como test1 es aceptable.

RAM Advanse seleccionará la sección a reemplazar del conjunto de secciones. El programa tomará laprimera sección de la lista que resista las cargas aplicadas.

Nota.- Recuerde que el tipo de sección queda definido por su nombre. Esto es, una sección "W 10x20" tiene eltipo "W" , "Tube 15" tiene el tipo "Tubo"

Proceso de optimizaciónPara cada grupo (descripción) de elementos, RAM Advanse comprueba las secciones en el conjuntoseleccionado para tomar aquellos que cumplen las disposiciones de la norma para todos los estados de cargaseleccionados y para todos los elementos seleccionados que pertenezcan a un mismo grupo. Una vez queRAM Advanse obtiene la primera sección que cumple con este criterio, ésta es seleccionada para un posiblecambio.

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

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Proceso de verificación

El proceso de Verificación es similar al proceso de Optimización. Sin embargo, primero comprueba si lasección actual cumple con los requisitos de la norma.Si cumple, entonces se mantiene sin modificaciones. Si no cumple, RAM Advanse procede con laoptimización explicada arriba.

Deflecciones y deformaciones de la estructura

Los procesos de verificación no verifican las deformaciones ni las deflecciones laterales de la estructura. Espor esto que el usuario debe verificar las pendientes gráficamente para determinar si éstas se encuentran dentrode los límites permisibles.

Optimización y verificación simultánea de deformaciones

Es muy importante que usted tenga en cuenta que su estructura debe resistir las cargas impuestas pero tambiéndebe usted limitar las deformaciones a valores permitidos por la norma. Advierta que RAM Advanse sóloverifica los esfuerzos, y no las deformaciones en el proceso de optimización.

Se sugiere el siguiente procedimiento para optimizar su estructura y al mismo tiempo limitar las deformacionesa valores admisibles. (Es de plena responsabilidad del ingeniero el determinar si esta técnica es apropiada o siotro método alternativo debe ser utilizado).

Nota.- Advierta usted que algunos estados de carga son sólo para verificación de esfuerzos, y otros paraverificación de deformaciones.

1. Optimice – analice la estructura para todos los estados últimos (estados para el cálculo de esfuerzos), hastaque la solución converja, tal como se explicó anteriormente.

2. Vea las pendientes en la graficación para determinar aquellas descripciones que tienen excesivasdeformaciones en los estados de carga de servicio.

3. Verifique (no optimice) su estructura de la siguiente forma:• Marque sólo las descripciones que tienen miembros que exceden los límites de deformación

admisibles.• Si se requiere marque sólo los estados de carga de servicio.• Ingrese un valor menor para el límite de relación de esfuerzos a ser conseguido. El valor aproximado

del límite de interacción puede ser estimado como sigue:Límite de interacción = Pendiente admisible/Pendiente actual máxima.

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

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Primero Optimice y analice su estructura para los estados de carga últimos, hasta que converja la solución.

Observe las pendientes y anote las que sobrepasan los valores admisibles por norma.

Verifique su estructura para las descripciones anotadas y estados de carga de servicio y relación de esfuerzos= pendiente adm. / pendiente max.

Sección apropiada no encontrada

En caso de que usted obtenga el mensaje “Sección no encontrada para descripción X”, significa que dentro dela base de datos de perfiles no existen secciones que puedan resistir las cargas impuestas o las luces existentes.

Para solucionar el problema, aumente secciones más resistentes a la base de datos. Estas secciones deberán seraumentadas al mismo grupo (W, L, etc.).

Capítulo 11: Optimizando y Verificando Estructuras Metálicas y de Madera

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Secciones no metálicas

Si usted tiene elementos no metálicos en su estructura, RAM Advanse ignorará estos elementos y no losincluirá en la optimización.

Secciones AISC-AISICuando usted tenga ambos tipos de elementos AISC, y AISI en la misma estructura, RAM Advanse puedecambiar el tipo de perfil. Esto significa que puede cambiar las secciones AISC por otras AISI y viceversa.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

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12 Impresión de Gráficos y Reportes12 Impresión de Gráficos y Reportes12 Impresión de Gráficos y Reportes12 Impresión de Gráficos y Reportes

Para imprimir la mayoría de los resultados se requiere primero analizar y diseñar la estructura. Para ello RAMAdvanse le ofrece varias opciones de impresión.

Nota: Antes de imprimir los datos o resultados, el usuario debe seleccionar todos aquellos elementos que deseaincluir, y luego deberá elegir el tipo de impresión que desee ver.

El menú Imprimir se divide en cinco grupos de opciones de impresión. El primero de ellos corresponde a laimpresión de la parte gráfica. El segundo grupo contiene todas las opciones necesarias para imprimir los datosy resultados de la estructura analizada. El tercer grupo permite la impresión referente al diseño, tanto enhormigón armado, acero, madera y conexiones. El cuarto grupo de opciones de impresión contiene listas de losmiembros que componen la estructura con sus respectivos tipos de secciones y cantidades. Estas últimas estánexpresadas en longitud, peso o número de barras. El quinto y último grupo imprime los diagramas deesfuerzos, incluidos los puntos de inflexión y las envolventes.

Grupos de opciones de impresión en el menú Imprimir

A continuación se describen las opciones contenidas en cada uno de los grupos del menú Imprimir:

Gráfico

Esta opción permite imprimir el gráfico que aparece en la pantalla. La calidad de impresión puede sercambiada a conveniencia del usuario a través de las opciones de impresión. Estas opciones pueden inclusoresolver algunos problemas de impresión.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

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Para seleccionar la calidad de impresión vaya a Herramientas/Configuración del programa...

Ventana de opciones de impresión.

En la calidad de impresión "Normal" se obtendrá la calidad de impresión estándar. Mayores calidades deimpresión requieren de mayores recursos del sistema.

NOTAS:Si tuviera problemas de impresión (suspensión de la computadora o impresiones muy lentas) por favor siga lassiguientes recomendaciones.

• Reduzca la calidad de impresión en RAM Advanse (Herramientas|Configuración del programa...).• Reduzca la calidad de impresión de su impresora (consulte el manual de su impresora).• Si la impresión es exitosa, se puede incrementar la calidad de impresión en RAM Advanse.• Debe de instalarse en la computadora el último manejador (driver) de la tarjeta gráfica para el sistema

operativo en funcionamiento.

En caso de disponerse de una impresora a colores, la impresión podría tener ligeras diferencias en color con losde la pantalla. En caso de que tenga una impresora en blanco y negro, los colores serán impresos en tonos degris.

Si desea incluir un comentario al gráfico, presione el comando “Cajetín de impresión” que se explica acontinuación.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

157

Cajetín de Impresión

Esta opción permite al usuario incluir la información que desee en los gráficos, puede ser un título, unadescripción, un comentario, etc. Este cajetín aparecerá en la parte inferior del gráfico que aparece en la pantallade RAM Advanse y será impreso junto al gráfico.

Cajetín de impresión.

Datos de GeometríaEsta opción permite la impresión de toda la información referente a la geometría de la estructura como sercoordenadas de los nudos, datos de los miembros, datos geométricos para el diseño, etc. Al igual que los demásreportes, sólo se imprimirá la información de los elementos seleccionados gráficamente.

Datos de CargasEsta opción permite la impresión de toda la información referente a fuerzas sobre nudos, fuerzas distribuidassobre miembros, multiplicadores de peso propio para estados de carga, cargas por sismo, etc.

Resultados del análisisAntes de la impresión de los reportes, aparece una ventana donde se elige que información se desea imprimir.Esta ventana también permite la elección de los estados de carga a incluir en la impresión.

Una vez que se ha establecido toda la información que se desea imprimir, pulse la tecla paraobtener el reporte de impresión.

Note que para algunas opciones de impresión, a veces se requiere el ingreso o elección de parámetrosadicionales, como ser el número de estaciones a lo largo del miembro, si se ha de agrupar por elementos o porestados, etc.

Todos los datos y resultados que se pueden obtener en los reportes se muestran en el gráfico siguiente. Noteque el usuario deberá escoger por lo menos un estado de carga estática o dinámica.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

158

Ventana de Resultados del Análisis

Análisis DinámicoEsta opción presenta los resultados de la respuesta dinámica. También permite la obtención de lasaceleraciones calculadas para cada modo de vibrar junto con el porcentaje de participación de masas. Estereporte también incluye en forma gráfica el espectro de respuesta sísmica introducido.

Diseño de AceroAntes de la impresión de los reportes de diseño de acero, se despliega una ventana donde se elige si se quiereun tipo de reporte resumido o detallado. En esta misma ventana también se eligen los estados de carga que sequiere que intervengan en el diseño. Para mayores detalles sobre la información que presenta cada tipo dereporte, ver la parte de Reportes en el capítulo de Diseño General de Estructuras Metálicas.

Ventana previa a la impresión de los reportes de diseño de acero. En ella se eligen el tipo de reporte que sedesea y los estados de carga que intervendrán en el diseño.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

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Diseño de Hormigón ArmadoAntes de la impresión del diseño en hormigón armado, se despliega una ventana donde se elige la norma segúnla cual se quiere realizar el diseño, los estados de carga y los tipos de estribos que se quieren utilizar en dichodiseño.

Ventana previa a la impresión del reporte correspondiente a diseño de hormigón armado. En ella se puedenescoger la norma, tipo de estribo y estados de carga que intervendrán en el diseño.

En el reporte se brinda información referente al diseño de vigas y columnas, como ser esfuerzos a los que estásometido el miembro, armaduras máximas, mínimas y calculadas, separación entre estribos, etc.

Utilice el módulo de detallamiento respectivo para un diseño mas detallado de vigas y columnas. Cada módulode detallamiento cuenta con una impresión de reportes más detallada donde el usuario puede introducir mayorinformación para un diseño mas completo.

Diseño de Conexiones

Antes de la impresión del diseño de conexiones, se despliega una ventana donde se indica el alcance delreporte, indicando si se ha de considerar todas las conexiones o si se van a agrupar por nombre, tipo, familia odescripción. También le permite indicar los estados de carga a considerarse en el diseño y si el reporte incluirálíneas de separación.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

160

Ventana previa a la impresión del reporte de conexiones. En ella se puede agrupar las conexiones por nombre,tipo o familia, así como elegir los estados de carga que intervendrán en el diseño.

El usuario puede también obtener un reporte detallado para cada conexión considerando la envolvente enforma similar al obtenido por el módulo de detallamiento para conexiones. Para más detalles acerca de lainformación contenida en cada tipo de reporte, refiérase a la sección Reportes en el capítulo dedicado al Diseñode Conexiones.

Diseño de MaderaAntes de la impresión del diseño de madera, se despliega una ventana donde se puede elegir si el reporte serádetallado o conciso. También le permite indicar los estados de carga a considerarse en el diseño y si el reporteincluirá líneas de separación.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

161

Ventana previa a la impresión del reporte de madera. En ella se puede elegir el tipo de reporte y los estadosde carga que intervendrán en el diseño.

Lista de Materiales

Esta opción permite tener un lista de los materiales que han sido seleccionados con sus respectivas cantidades.Las cantidades pueden estar expresadas en longitud o en peso.

Despiece de Barras

Esta opción permite imprimir la cantidad de piezas de los miembros seleccionados.

Diagramas de esfuerzos

Esta opción tiene un submenú con tres alternativas:

Alternativas de la opción Diagramas de esfuerzos: a) Reportes: impresión del reporte, b) Ver en pantalla, y c)Exportar a DXF

ReportesLos reportes le permiten la impresión de los diagramas de esfuerzos de momentos flectores, de corte, axiales yde momentos torsores de cada miembro y condición de carga seleccionados, incluyendo sus envolventes.

En forma previa a la impresión gráfica (de donde puede realizarse la impresión física), se despliega unaventana donde el usuario elige los diagramas que se reportarán, también se deben elegir los estados de carga

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

162

que serán incluidos. Es importante hacer notar que las envolventes de esfuerzos se calcularán considerandosólo las condiciones de carga seleccionadas. El cuadro permite elegir también la opción de mostrar los puntosde diagrama cero, lo que es muy útil para miembros de hormigón armado.

Ventana previa a los reportes de diagramas.

Todos los diagramas están referidos a los ejes locales.

Ud. puede escoger el número de diagramas por línea de impresión que varía de 1 a 6 diagramas por línea. Elvalor por defecto es 2 que es el recomendado para reportes de tamaño carta con orientación vertical. Observeque mientras más diagramas se incluyan en una línea se obtendrán gráficos más pequeños. Se recomiendahacer primero una impresión de prueba para determinar si el tamaño es adecuado dependiendo de lascaracterísticas de la impresora y tamaño de papel elegidos.

¡Advertencia!Debido a la gran cantidad de dibujos que se van a generar cuando se seleccionan muchos elementos ycondiciones de carga en estructuras grandes, se pueden generar problemas de memoria dependiendo de lacapacidad y de los recursos disponibles del ordenador utilizado. Se recomienda siempre salvar la estructuraantes de ejecutar este comando y no procesar más de una centena de diagramas por vez. Esto se traduce enelegir sólo los miembros particulares para los diagramas deseados.

Una vez escogidos los diagramas y estados de carga, se podrá ver el reporte en pantalla y proseguir con suimpresión física.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

163

Reporte de diagramas. El usuario puede elegir la cantidad de diagramas por línea que desee ver.

Ver en pantalla

Esta opción permite mostrar en pantalla dos diagramas a escoger para el primer miembro seleccionado. Losdiagramas disponibles incluyen los diagramas de momentos flectores, de esfuerzos cortantes, cargas axiales,momentos torsores, además de las traslaciones y rotaciones en las direcciones de los ejes locales.

Es importante notar que las envolventes que se muestran en esta opción se calculan considerando solo lascombinaciones de cargas elegidas para el reporte.

En la parte superior se tienen menús desplegables para escoger el tipo de diagrama y el estado o combinaciónde carga a considerar para los diagramas simples.

Note que hay una barra de rastreo en la parte baja de la ventana, la cual le permite escoger cualquier punto a lolargo del miembro para obtener el valor numérico del diagrama en ese punto.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

164

Opción de mostrar diagramas en pantalla. Es posible visualizar dos diagramas. El tipo de diagrama se escogeen los menús de la parte superior de cada diagrama. Note la barra de localización en la parte inferior(a laizquierda) para desplegar los valores numéricos de los diagramas en un punto específico a lo largo delmiembro.

Exportar diagramas a archivos DXF

Esta opción permite ingresar en una pantalla muy similar a las utilizadas en los módulos de detallamiento queincluye una opción para exportar los diagramas como archivos DXF.

Opción para exportar diagramas a DXF. LA pantalla utilizada es muy similar a las pantallas dedetallamiento.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

165

Reportes

Los reportes de impresión contienen información e iconos que resultan muy útiles. Cada vez que el usuarioquiera imprimir un reporte, se desplegará una pantalla como la que se muestra abajo.

Pantalla de reporte

A continuación se explican las características y componentes que tiene la pantalla de reportes.

Modificar encabezado de los reportes

El logotipo de RAM International se encuentra en la parte superior izquierda de la pantalla. Este logotipo estáen el archivo logo.bmp dentro de la carpeta BMPS del directorio de instalación de RAM Advanse (usualmente:C:\Directorio Principal RAM Advanse\BMPS). Para cambiar el logotipo, simplemente deberá asignar estenombre (logo.bmp) al archivo del logotipo que quiera insertar. El programa insertará este en la página delreporte en la ubicación predeterminada. Note que el logo está en formato de mapa de bits y puede ser editadocon cualquier programa de manejo de gráficos.

En la pantalla de reporte también se tiene información referente a la ubicación del archivo, las unidadesescogidas y la fecha y hora en que se imprimen los reportes. Toda esta información es obtenidaautomáticamente por el programa, y se encuentra contenida en el archivo Reportitle.txt que se encuentra en lacarpeta de instalación (usualmente: C:\Directorio Principal RAM Advanse). Si el usuario desea modificaralguna información, puede utilizar un editor de texto para hacer los cambios en el archivo, sin embargo, antesde proceder con dichos cambios, es aconsejable que se haga una copia de seguridad del archivo original(Reportitle.txt) en un lugar seguro. De esta manera se podrá contar con el archivo original en cualquier casoque sea necesario.

A continuación se describen los botones que se encuentran en la barra superior de la pantalla de reportes.

Presione para cerrar la ventana de reportes.

Presione para establecer todas las opciones de configuración de impresión.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

166

La ventana que se desplegará será la estándar de Windows para configurar la impresora. Para más detallesconsulte su manual de Windows y de la impresora que va a utilizar.

Ventana estándar de configuración de impresión.

Presione para imprimir el reporte completo. En este caso la ventana estándar de impresión de Windowsaparecerá.

Ventana estándar de impresión de Windows.

Presione para copiar el bloque seleccionado (Ctrl+C) al Clipboard para luego leerlo desde otro programacomo Excel, WordPad, etc.

Presione para seleccionar todo el reporte.

Presione para exportar el bloque seleccionado a Microsoft Excel. El programa sólo exporta el texto sinincluir los estilos de fuentes o gráficos (sin formato). Este botón es muy útil ya que le permite al usuarioexportar los bloques seleccionados del reporte, pudiendo modificarlos en Microsoft Excel, y volviéndolos acopiar en las hojas electrónicas de RAM Advanse (utilizando las teclas Ctrl+C y Ctrl+V para copiar y pegar elbloque).

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

167

Reporte exportado a Microsoft Excel.

Presione para exportar el bloque seleccionado a Microsoft Word. El programa solo exporta el texto sinincluir los estilos de fuentes o gráficos (sin formato).

Presione para exportar el bloque seleccionado a Microsoft Word. Esta opción es muy útil ya que incluyeestilos, tabulaciones y gráficos (con formato). Desde Microsoft Word usted puede realizar las modificacionesque desee al reporte.

Reporte exportado a Microsoft Word. Note que la exportación se la realiza con el formato original, incluso laparte gráfica es exportada.

Presione para grabar el reporte completo como archivo de texto (*.txt). Esto le permite exportar elarchivo en un formato simple de texto (TXT). Puede luego leer el reporte usando Notepad o Wordpad.

Capítulo 12: Impresión de Gráficos y Reportes

168

Utilice esta opción para repetir títulos en cada página. Note que Ud. verá en pantalla los títulos que se repetiráncuando active esta opción.

¡Advertencia!Cuando se exporta un reporte, RAM Advanse abre automáticamente el respectivo programa (Word o Excel),esto implica que el usuario debe tener dichos programas correctamente instalados en su computadora.

¡Advertencia!El usuario debe estar consciente de que le proceso de exportación de un reporte a un archivo Word o Excelrequiere cierto tiempo, el cual depende de las características de la computadora utilizada y de la cantidad depáginas en le reporte.

Reportes de los módulos de detallamiento

Existen también reportes de impresión en el menú Detallamiento. Para mayor información acerca de losmismos, refiérase a los respectivos capítulos de diseño y detallamiento de vigas y columnas de hormigónarmado.

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

169

13 Importando y Exportando Datos13 Importando y Exportando Datos13 Importando y Exportando Datos13 Importando y Exportando DatosEste capítulo le mostrará como importar y exportar información desde y hacia otros programas. Las siguientesposibilidades de exportación/importación son posibles:

Importación• DXF importación de programas de dibujo (Autocad, MicroStation y otros que trabajan con archivos DXF).• RAM Advanse Neutro: importación de programas de estructura en formato texto simple, conteniendo

todos los datos de la estructura incluyendo cargas.• RAM Structural System - Full Model: Importa todos los miembros acerados desarrollados en RAM

Structural System versión 7.2x o superior.• RAM Structural System - Lateral Model: Importa solamente los miembros laterales desarrolladas en

RAM Structural System versión 7.2x. o superior.• Gedi: Importar archivos de Gedi (Generador de geometría y cargas para edificios, disponible solamente en

la versión en Español).

Exportación• DXF: exportación a programas de dibujo (Autocad, MicroStation y otros que trabajan con archivos DXF).• RAM Advanse Neutro: exportación a programas complementarios de estructura, en formato texto ASCII.• SDNF: Exportación a programas de detallamiento.• Constructors: Exportación a software de detallamiento de hormigón armado (Constructor es un paquete

disponible solamente en la versión en español).

Es también posible importar y exportar información de las bases de datos, para más detalles refiérase alcapítulo 6, Importando y Exportando Secciones y Materiales.

Archivos DXFA través de los archivos DXF usted puede intercambiar información básica de geometría entre el programaRAM Advanse y programas de dibujo que soporten este tipo de archivos. Gracias a los archivos DXF, ustedpuede mandar los datos de su estructura a un programa de dibujo o puede leer la geometría dibujada y luegocompletar los datos en RAM Advanse.

¿Qué son los archivos DXF?Los archivos DXF (Drawing Exchange File) son archivos ASCII (texto normal) que contienen casi toda lainformación necesaria para reconstruir un dibujo. Estos archivos tienen la extensión ".DXF".

Exportando datos a un archivo DXFA través de los archivos DXF, RAM Advanse puede trasladar los datos de la geometría de su estructura a unprograma de dibujo. Note que la creación de archivos dxf considera todo el modelo y no solamente losmiembros visibles en la ventana de gráficos.

Para crear un archivo DXF, usted debe seleccionar el comando Herramientas/Exportar a DXF y luego escribirel nombre del archivo DXF que desea crear. Luego apriete el botón OK.

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

170

Para exportar, ejecute el comando DXF.

Nota: RAM Advanse guarda en los archivos DXF sólo la geometría básica de su estructura. Esto incluye lossiguientes datos:

• Coordenadas de los nudos.• Conectividades de los elementos de miembro.

Todos los demás datos (restricciones, resortes, cargas, articulaciones, cachos rígidos, etc.) no son traducidos alarchivo DXF.

Importando datos de un archivo DXFRAM Advanse le permite importar una estructura que haya sido dibujada previamente con algún programa dedibujo. Aunque RAM Advanse sólo puede leer la geometría básica, esta es una opción muy útil porque permitecrear fácilmente nudos y elementos (que son los datos más morosos de introducir).

Creando un archivo DXFCon su programa de dibujo, dibuje su estructura usando líneas para representar los miembros.

Dibuje las líneas para representar los miembros.

Guarde su dibujo como un archivo DXF.

Leyendo el archivo DXFEn RAM Advanse seleccione el comando Herramientas/Importar DXF. Luego escriba el nombre del archivoDXF y presione el botón OK.

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

171

Ejecute el comando Importar / DXF… para leer el archivo DXF.

¡Importante!Cuando RAM Advanse lee la estructura, automáticamente crea los miembros y los nudos necesarios paradefinir la estructura, incluso en la intersección de dos líneas rectas en el espacio.

Por ejemplo, si RAM Advanse encuentra una línea como la de la siguiente figura (a), automáticamenteinsertará un nudo y creará un elemento adicional, como se ilustra en la misma figura (b).

(a) Línea dibujada (b) Unión creada por RAM Advanse

RAM Advanse creará automáticamente uniones en el tramo cuando estas sean necesarias.

Nota.- Sólo es posible importar miembros (vigas, columnas, etc.). No es posible importar placas.

Archivos de RAM Structural SystemRAM Advanse tiene la habilidad de importar un modelo de RAM Structural System (archivo: *.ram). Se puedeimportar la geometría de la estructura, las propiedades de los miembros (formas, apoyos, etc. ) y las cargasgravitacionales. Estas últimas pueden importarse una vez que las cargas de la estructura tributaria se hayancalculado (entrando a cualquiera de los módulos de diseño de RAM Structural System). Advierta que RAMAdvanse tiene un máximo de 8 cargas uniformes y 10 cargas concentradas por miembro por condición decarga.

Note que la forma de cualquier miembro usado en RAM Structural System que no sea disponible en la base dedatos de RAM Advanse tendrá que ser manualmente incorporado a RAM Advanse.

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

172

Utilice el comando Herramientas/Importar de/ RAM SS para importar un modelo de RAM Structural System.

Modelo completo – Esta opción importará todos los miembros laterales y gravitacionales, incluyendo losmiembros diagonales. Todos los miembros gravitacionales serán importados con articulaciones en losextremos. Pero las columnas serán importadas como miembros fijos en el extremo superior. Observe en elprograma que la intersección de dos miembros cualesquiera crea automáticamente un nudo. Por ejemplo,cuando una viga se une a otra, la viga portante será segmentada en dos y un nudo será insertado en laintersección.

Modelo lateral – Esta opción importará sólo los miembros laterales del modelo de RAM SS. Las restriccionesdel miembro y las cargas tributarias gravitacionales serán incluidas.

Archivos SDNFA través de los archivos SDNF usted puede intercambiar información entre el programa RAM Advanse yprogramas de detallamiento para estructuras metálicas que soporten este tipo de archivos.

¿Qué son los archivos SDNF?Los archivos SDNF (Steel Detailing Neutral File) son archivos ASCII (texto normal) que tienen un formatoestándar y han sido concebidos para facilitar el intercambio de información entre programas de análisis/diseñoy programas de detallamiento.

Actualmente, muchos programas de detallamiento (por ejemplo Xsteel) pueden leer o crear archivos SDNF.

Mandando datos a un archivo SDNFPara crear un archivo SDNF, usted sólo debe seleccionar el comando Herramientas/Exportar SDNF y luegoescribir el nombre del archivo SDNF que desea crear. Luego apriete el botón OK.

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

173

Para exportar, ejecute el comando SDNF (Steel Detail Nuetral File)

Ahora usted puede ir a algún programa de dibujo que soporte los archivos SDNF y leer la estructura.

Nota.- RAM Advanse envía los datos en unidades SI (milímetros).

Archivos de Gedi (Solamente en la Versión en Español)Gedi es un programa que le permite introducir edificios en muy breve tiempo y con mucha facilidad. En Gedi,usted dibuja cada planta del edificio, casi como si estuviera dibujando a mano alzada, y luego exporta a RAMAdvanse toda la geometría y cargas, incluyendo combinaciones de viento y otras.

Para importar datos de Gedi, siga los siguientes pasos:

En el programa Gedi, ejecute el comando Calc/Enviar datos a RAM Advanse y exporte la estructura aldirectorio RAM Advanse.

Ejecute el comando Herramientas/Importar de/Gedi…

Capítulo 13: Importando y Exportando Datos

174

Escoja el archivo exportado desde Gedi y luego presione Abrir.

La estructura ha sido completamente leída por RAM Advanse. Ahora sólo debe proceder a analizarla ydiseñarla.

Capítulo 14: Cáscaras

175

14 Cáscaras14 Cáscaras14 Cáscaras14 Cáscaras

IntroducciónEn este capítulo usted verá como introducir el elemento cáscara, aprenderá los conceptos básicos junto a laforma de visualizar los resultados en forma gráfica y numérica de este elemento. Es importante que el usuariotenga sólidos conocimientos sobre elementos finitos para modelar adecuadamente los problemas con placas yasí poder interpretar correctamente los resultados proporcionados, ya que es muy fácil cometer errores y malinterpretar los resultados.

Tipo de elemento utilizadoLas hipótesis para el cálculo son las siguientes y se pueden aplicar a la mayoría de los casos prácticos:• Placas rectangulares• Material elástico, homogéneo e isotrópico• Desarrollo de la resistencia por una combinación de acciones de flexión y de membrana.

El método de cálculo es el de la matriz de fuerzas y el elemento general adoptado es del tipo rectangular decuatro nudos.

Elemento tipo de 4 nudos.

Dos tipos de cargas pueden actuar sobre el elementoPlacas sometidas a momentos flectores debido a cargas actuantes fuera del plano de la misma, éstas pueden sertraducidas en momentos flectores M11, M33 o momentos de alabeo o torsores M22.

Momentos flectores y de alabeo que pueden actuar en una placa.

También sobre la placa pueden actuar fuerzas de membrana (en el plano de la placa) que se pueden traducir enfuerzas normales F1 y F3 y fuerzas de corte F13

Capítulo 14: Cáscaras

176

Acciones de membrana actuando sobre la placa.

Si ambos tipos de carga son considerados, se tendrán 6 grados de libertad.

En los elementos se utiliza una formulación basada en una integración numérica de 8 puntos, que son losllamados puntos de Gauss:

Puntos de Gauss en el elemento.

Las fuerzas en el elemento son evaluadas en el sistema de coordenadas local en los puntos de Gauss yextrapoladas a los nudos de los extremos.

Fuerzas en los nudos calculadas para cada elemento.

El procedimiento numérico produce siempre algún error, cuya magnitud se puede apreciar a partir de lasdiferencias entre las fuerzas halladas para cada punto común de diferentes placas.

Capítulo 14: Cáscaras

177

Error aproximado de las fuerzas calculadas en nudos.

Se tiene la posibilidad de adoptar un elemento triangular, que es sólo recomendable para zonas de transición yque no es nada más que un caso especial del elemento rectangular, con tres nudos sobre la misma línea, que seutiliza para completar la superficie a cubrir con las placas. El cálculo de la distribución de tensiones en esteelemento es muy pobre y menos preciso que el elemento tradicional de 4 nudos.

Elemento triangular, se adopta sólo para el caso de zonas de transición.

Aplicaciones para el modeloExisten innumerables aplicaciones para el elemento proporcionado.

El comportamiento de membrana se aplica cuando los esfuerzos en la placa se originan por cargas actuantesen el mismo plano. Como se muestra en la siguiente figura, estas fuerzas son paralelas a la dimensión delgadade la placa.

Comportamiento de membrana con fuerzas actuantes en el plano de la placa.

Este tipo de solicitaciones ocurre por ejemplo en muros de corte sometidos a fuerzas verticales y laterales.

Capítulo 14: Cáscaras

178

Muros de corte con efecto de membrana.

El comportamiento a flexión ocurre cuando existen cargas actuando perpendicularmente al plano de la placa.

Cargas que originan esfuerzos de flexión.

Los esfuerzos de flexión son los que se originan principalmente en losas de piso o losas de fundación:

Losas modeladas con elementos placa.

O también en cáscaras de eje curvilíneo en tres dimensiones.

Capítulo 14: Cáscaras

179

Cáscaras de eje curvilíneo.

RAM Advanse ofrece la posibilidad de determinar las secciones de armadura tanto positiva como negativanecesarias por flexión para placas ubicadas en el plano X-Z. Esta opción posibilita la verificación del refuerzorequerido para losas de piso o losas de fundación.

Determinación del refuerzo por flexión en losas de hormigón armado en el plano X-Z.

Generación de cáscarasLa generación de cáscaras es similar a la generación de miembros: esto es, primero se selecciona los nudos yluego se presiona un botón que crea los elementos.

La generación de placas es mejor explicada con un ejemplo:

Hilera de 4 placas a ser generadas.

Seleccione los nudos en el orden mostrado arriba. Esto es, primero seleccione los nudos de abajo, luego losde arriba en el mismo sentido.

Capítulo 14: Cáscaras

180

Luego vaya Placas/Nudos de Placas y presione Con esto se habrá generado las placas.

Nota.- Advierta que el orden de selección es muy importante para la generación correcta de las placas. Tome eltiempo para verificar la orientación de los ejes locales en las placas ya que la salida de resultados como larelacionada con el refuerzo requerido se presenta relativa a esto ejes.

Si no se han generado correctamente, presione para deshacer y empiece de nuevo.

La selección de nudos debe ser realizada en el siguiente orden:

Primero seleccione los nudos de abajo en el orden indicado.

Luego seleccione los nudos de arriba, en el orden indicado.

Advierta que los nudos de abajo y de arriba deben ser seleccionados en el mismo orden.

En muchos casos el área cubierta por las placas puede ser dividida en áreas rectangulares más pequeñas, en lasque la subdivisión de placas se controla con las herramientas de discretización de placas (nudos laterales oindicación del número de placas de división).

Capítulo 14: Cáscaras

181

Placa irregular dividida en áreas rectangulares más pequeñas.

DescripciónAl igual que con los miembros, a las cáscaras se les debe asignar una descripción apenas las haya creado.

El proceso para asignar una descripción es similar al de miembros y se explica a continuación:

Seleccione las placas eligiendo primero una del grupo y luego presionando .

Luego vaya a Placas/Descripción y presione el botón o escriba la descripción y luego presione .

Capítulo 14: Cáscaras

182

Introduciendo el espesor de la cáscaraPara introducir el espesor de las placas, siga los siguientes pasos:

Seleccione primero las placas.

Escriba el valor del espesor y luego presione el botón .

Nota.- Para ver las descripciones presione el botón y para ver el espesor, presione el botón .

Definiendo el grado de discretizaciónHay dos maneras de indicar la discretización de placas: Una, mediante nudos extra a los lados del elementobásico ya definido, y dos, ingresando los valores de discretización en la hoja de datos correspondiente (como seindica en el capítulo 3, Miembros Físicos).

El número de segmentos en que cada placa básica será dividida puede definirse en la hoja de datos.

Alternativamente, puede utilizarse la generación cuadrática o la herramienta para el segmentado de

placas ( ó ), pero estas opciones no considerarán miembros físicos.

Capítulo 14: Cáscaras

183

Asignando MaterialesPara asignar materiales, siga los siguientes pasos:

Seleccione el tab de Cáscaras

A continuación, vaya a Placas/Materiales. Elija el material con el mouse y presione el botón .

Los materiales ahora han sido asignados.

Nota.- Para dejar de ver los nombres de las secciones y los materiales de la graficación,

levante (desactive) los botones .

En el caso de haber escogido hormigón armado deberá, además introducir el recubrimiento mecánico.

Capítulo 14: Cáscaras

184

Presión sobre placasPara introducir las presiones sobre las placas, siga los siguiente pasos:

Elija primero la condición de carga correspondiente.

Seleccione las placas.

Vaya a Placas/Presión, escriba el valor de la presión y luego presione .

Nota.- Si la dirección de la presión que se ve en la graficación tiene el sentido contrario al que usted desea,cambie el signo de la presión. Un valor positivo coincide con el sentido positivo del eje local 2 (perpendiculara la placa).

Discretizando placasPara obtener un grado de precisión aceptable en el cálculo de placas, es necesario dividir la malla en unnúmero razonable de sub-placas. En caso de que se utilice una malla muy grosera, subdividir es necesario paraevitar errores que podrían ser inaceptables. La idealización del modelo y la subdivisión de la malla son pasosmuy importantes en la modelación con elementos finitos.

Cuando se subdivide una malla, elementos finitos de las misma forma original deben ser empleados.Se recomienda leer la literatura disponible relacionada con el tema antes de utilizar los elementos placa en suestructura. El conocimiento y criterios técnicos juegan un papel muy importante en la idealización de laestructura.

Capítulo 14: Cáscaras

185

Por ejemplo: si generamos las placas que ilustramos en el gráfico (introduciendo placas), más su espesor(introduciendo espesores de placas), y las seleccionamos.

Seleccione las placas a ser subdivididas

Luego, para subdividir, ingrese el número de segmentos de cada placa.

Las diferencias de las fuerzas calculadas en nudos de placas adyacentes son una indicación bastante buena paradeterminar la precisión que se está obteniendo con la discretización adoptada. Es importante mencionar queesta precisión disminuye en los bordes.

Otra posibilidad para ver la precisión obtenida, es ver la convergencia de los resultados obtenidos condiferentes discretizaciones. Grandes diferencias entre los resultados indican que un mayor número deelementos se requiere para modelar el comportamiento estructural de forma exacta. Como ejemplo, se presentael caso de una losa rectangular de hormigón armado que se encuentra empotrada en sus cuatro extremos y estásometida a una presión uniforme. Las dimensiones de la losa son 30ft x 15ft. Este ejemplo será utilizado endiferentes secciones de este capítulo y será denominado como ejemplo Placa1. Como este es un caso muysimple existen tablas con la solución para los esfuerzos de este problema siguiendo métodos clásicos.

Características del ejemplo utilizado.

De acuerdo a las tablas los valores de los momentos que se obtienen son:Momentos principales: en apoyo Mxx = -0.084*p*l², en tramo Mxx = -0.041*p*l²

Capítulo 14: Cáscaras

186

Momentos secundarios: en apoyo Mzz = -0.058*p*l², en tramo Mzz = 0.010*p*l²Se tiene una deflexión máxima: ω = 0.030*p*l4/(E*t3)Donde l = es la luz menor, en este caso = 15 pies

E = módulo de deformaciónt = espesor de la placap = presión uniforme aplicadaµ = coeficiente de Poisson

A continuación se desarrollan tres discretizaciones, de 2x4, 4x8 y la última de 8x16:

Diferentes discretizaciones adoptadas para el ejemplo propuesto.

Los resultados (*) que se obtienen con las discretizaciones elegidas son:

Descripción Tablas 2x4 4x8 8x16Mxx en apoyos (Kip) -3.78 -2.88 -3.49 -3.67Mxx en tramo (Kip) 1.85 2.90 2.06 1.88Mzz en apoyos (Kip) -2.61 -1.82 -2.35 -2.49Mzz en tramo (Kip) 0.45 0.55 0.46 0.45Máxima deflexión (ft) 0.00468 0.00183 0.00470 0.00472Error máximo (%) 0 61 12 4.6(*) ver la sección de impresión de resultados donde se explica la forma de visualizar o imprimir resultados.

Capítulo 14: Cáscaras

187

Determinación del refuerzo requerido por flexión en placas de hormigónarmadoDentro de la opción de impresión de resultados (ver siguiente sección) se ha incluido la posibilidad de ladeterminación del área de refuerzo necesario por flexión para placas de hormigón armado.La determinación del refuerzo por unidad de longitud se realiza adoptando los momentos establecidos en elanálisis, siguiendo el método de rotura de la norma ACI 318-99. Para esto se considera las propiedades delhormigón armado introducidas en materiales y el recubrimiento mecánico. En este cálculo no se consideran losmomentos torsores o de alabeo, ni las tensiones de membrana.

Impresión de resultadosEsta sección describe los reportes disponibles en RAM Advanse para cáscaras. La salida de resultados seobtiene seleccionando en el menú Imprimir – Resultados del análisis... Las opciones de impresión semuestran en la siguiente ventana:

Ventana de diálogo del ítem Imprimir – Resultados del análisis.

Tensiones de membrana (in-plane)En este reporte se muestran las tensiones de membrana originadas por fuerzas actuantes en el mismo plano dela placa. Para ilustrar la salida de resultados se presenta un ejemplo muy simple en el que tomamos tres placascuadrangulares sometidas a una fuerza de corte de 200 kips. El alto y ancho de cada placa es de 60 pulgadascon un espesor de 6 pulgadas. El material adoptado es hormigón armado con una resistencia especificada a

Capítulo 14: Cáscaras

188

compresión f’c = 4000 psi, una resistencia a fluencia especificada para el refuerzo, fy = 60000 psi, uncoeficiente de Poisson µ = 0.3 y un módulo de deformación, E= 3605000 lb/in². Este ejemplo se nombra comoPlaca2.

Ejemplo para tensiones de membrana.

Existen tres opciones de presentar dichas tensiones:

Opciones para la impresión de tensiones de membrana.

La salida para las tensiones de membrana en ejes locales es en la forma que se muestra en la siguiente figurapara el elemento 1:

Salida de resultados para tensiones de membrana en ejes locales

Este reporte provee los esfuerzos en los nudos de las esquinas de cada elemento.

Capítulo 14: Cáscaras

189

Figura que muestra las tensiones en ejes locales con sus direcciones positivas.

Los esfuerzos en los ejes locales S1, S3 y S13 son:

S1 – Es el valor (como se ve en la figura anterior) que considera el esfuerzo normal, con signo positivo paratracción y negativo para compresión, perpendicular al borde delgado de la cáscara, en la dirección paralela aleje 1 de la placa. Este valor se calcula en el centro de la placa. Si consideramos la placa 1 del ejemplo tenemos:

Cálculo de las tensiones S1 en el ejemplo.

S3 – Es el valor que corresponde al esfuerzo normal, perpendicular al borde delgado de la cáscara, en ladirección paralela al eje 3 de la placa. Se calcula de manera similar a S1. En el ejemplo S3 = 0.

S13 – El esfuerzo S13 es el esfuerzo de corte a lo largo del borde de la placa calculado en el centro de lamisma. En el ejemplo, el valor obtenido se puede verificar como 200 kip / (60 in * 6 in) = +0.56 ksi. Similar aS1 o S3, es calculado en el centro de la placa.

Las tensiones principales son calculadas sobre la base de las conocidas fórmulas de resistencia de materiales.En el ejemplo para el nudo 1 tenemos:

Ang = -½ * atan (S13/(S1-S3)/2), Ang = -3.8°

Smin = (S1+ S3)/2 – (S1– S3)/(2*cos(-2*Ang)), Smin = -0.04[Kip/in2]

Smax = (S1+ S3)/2 + (S1 - S3)/(2*cos(-2*Ang)), Smax = +8.37 [Kip/in2]

Para el caso de la salida de tensiones de membrana en ejes globales, los ejes de referencia adoptados son losejes globales:

Capítulo 14: Cáscaras

190

En el ejemplo los ejes globales coinciden con los ejes locales y la salida que se obtiene es la siguiente:

Salida de resultados para tensiones de membrana en ejes globales.

Observe que el signo de SVH es negativo pues es equivalente al corte S31 de los ejes locales.

Para el caso de la salida de tensiones de membrana en ejes rotados, se adopta un sistema de ejes que seencuentran a un ángulo dado respecto al plano horizontal:

Sistema de ejes 1'-3’ rotado a un ángulo +α del plano horizontal.

El ángulo Alfa es positivo si se encuentra sobre el plano x-z, y negativo caso contrario.

En el ejemplo tomaremos un ángulo de α = +30°. La salida de resultados que se obtiene es:

Capítulo 14: Cáscaras

191

Salida de resultados para tensiones de membrana en ejes rotados.

Para el nudo 1 el cálculo de las tensiones se puede verificar de la siguiente manera:

20.42

=

−= SminSmax

Taumax

( ) 56.222cos*2

'1 =−−+

+= RotAngTaumax

SminSmaxS

( ) 77.522cos*2

'3 =−−−

+= RotAngTaumax

SminSmaxS

( ) 89.322*'3'1 −=−−= RotAngsinTaumaxS

Esfuerzos (out-of-plane) de flexiónEn este reporte se muestra los esfuerzos de flexión originados por fuerzas actuantes fuera del plano de la placa.Así por ejemplo si tenemos el siguiente caso en el que tomamos una placa empotrada en un extremo ysometida a dos fuerzas verticales de 10 kips en el otro (Ejemplo Placa3):

Capítulo 14: Cáscaras

192

Ejemplo de esfuerzos (out-of-plane) de flexión.

Existen tres opciones de presentar los esfuerzos:

La salida de resultados para los esfuerzos en ejes locales es en la forma que se muestra en la siguiente figura:

Salida de resultados para esfuerzos de flexión en ejes locales.

Este reporte provee los esfuerzos en las unidades seleccionadas en los nudos de las esquinas de cada elemento.

Figura que muestra los esfuerzos de flexión en ejes locales con sus direcciones positivas (que causan tracciónen la fibra inferior de la placa).

Capítulo 14: Cáscaras

193

En el ejemplo, considerando que el alto y largo de la placa es de 60 pulgadas con un espesor de 6 pulgadas, sepuede calcular los valores de M11, M33 y M13 para ejes locales.

Para el nudo 1 ó 2:

M33 – Es el valor que considera el momento alrededor del eje local 3-3. Este valor se calcula por unidad delongitud a la distancia en la que se encuentra el nudo, en el ejemplo tenemos para el elemento 1: -20 kip*180 in/ 60 in =- 60 kip. Note que el valor obtenido por el programa es –59.81, que es ligeramente diferente del valorteórico calculado. La diferencia (0.3%) se debe a los métodos numéricos utilizados y al error de redondeo.

M11 – Es el valor que corresponde al momento alrededor del eje 1. En este caso, como la placa se encuentraempotrada, el valor actuante será proporcional al coeficiente de Poisson. (µ = 0.3) M11= 20 kip* 180 in *0.3 /60 in = 18 kip. El valor obtenido por el programa es ligeramente diferente al teórico por las mismas razonesexpuestas en M33.

M13 – El momento M13 de alabeo depende de la rigidez de la placa.

Los esfuerzos principales son calculados sobre la base de las conocidas fórmulas de resistencia de materiales:

Ang = -½ * atan (M13/(M11-M33)/2Ang = +6.62° para el ejemplo.

Mmin = (M11+ M33)/2 – (M11– M33)/(2*cos(-2*Ang)),Mmin = -60.38 [Kip] para el ejemplo

Mmax = (M11+ M33)/2 + (M11 – M33)/(2*cos(-2*Ang)),Mmax = -17.33 [Kip] para el ejemplo

Para el caso de la salida de esfuerzos a flexión en ejes globales, los ejes de referencia adoptados son los ejesglobales. En el ejemplo los ejes globales coinciden con los ejes locales (ver anterior figura) y la salida que seobtiene es la siguiente:

Capítulo 14: Cáscaras

194

Para el caso de los esfuerzos de flexión en ejes rotados, el ángulo del nuevo sistema de coordenadas (1'-3') esingresado por el usuario. Este valor se mide relativo al eje global x.

Sistema de ejes 1’-3’ rotado a un ángulo α respecto del eje global x.

En el ejemplo tomaremos un ángulo de α = 20°. El cálculo de los momentos referidos a los ejes rotados essimilar al de las tensiones de membrana rotadas. La salida de resultados que se obtiene es:

Salida de resultados para tensiones de flexión en ejes rotados.

Esfuerzos de membrana y flexión en ejes localesEsta opción se utiliza cuando el elemento está sujeto a ambos tipos de carga, en el plano y fuera del plano. Enel ejemplo Placa3, si se toma la siguiente combinación de cargas que origina esfuerzos de flexión y demembrana:

Capítulo 14: Cáscaras

195

Combinación de cargas que originan esfuerzos de membrana y flexión combinados.

Cabe hacer notar que los efectos son independientes y sólo se muestran en conjunto para que el usuario puedavisualizar la magnitud de cada uno.

Tensiones principalesEsta opción permite disponer de las tensiones principales en cada nudo debidas a los efectos de membrana y /oa esfuerzos de flexión. Por cada nudo se consideran dos puntos, uno ubicado en el extremo superior o a +t/2 delcentro de la placa (t es el espesor) y el otro en el extremo inferior o a –t/2 del centro de la placa.

En cada nudo se muestra la tensión máxima (Sigma Max), la tensión mínima (Sigma Min), el esfuerzo cortantemáximo (Tau Max), el ángulo de rotación respecto a los ejes locales (Angulo) y la tensión equivalente uniaxialde fluencia propuesta por von Mises, utilizada en el diseño de placas metálicas que sigue la expresión:

σe = (σ²x + σ²y - σx*σy + 3*τ²)1/2

Donde:σe = Tensión equivalente uniaxial de von Misesσx, σy = tensiones biaxiales en cualquier eje de referenciaτ = esfuerzo cortante de las tensiones biaxiales consideradas.

El cálculo de los esfuerzos principales se realiza de forma similar a lo expuesto para esfuerzos de membrana oflexión. En el caso de los esfuerzos de flexión, se deberá inicialmente convertir los esfuerzos de flexión atensiones:

Capítulo 14: Cáscaras

196

En la fibra a -t/2 En la fibra a +t/2S11 = +6*M33/t² S11 = -6*M33/t²S33 = +6*M11/t² S33 = -6*M11/t²S13 = -6*M13/t² S13 = 6*M13/t²

Estas tensiones deberán sumarse a las tensiones de membrana, para finalmente obtener las tensionesprincipales por medio de las conocidas fórmulas de resistencias de materiales.

En el caso del ejemplo Placa3 para placas a flexión la salida de las tensiones principales para la placa 1 es:

Salida de las tensiones principales para el ejemplo de placas a flexión.

Para el nudo 1 a +t/2 tenemos:M11 = -17.90 kip, S33 = 2.98 ksiM33 = -59.81 kip, S11 = 9.97 ksiM13 = -4.93 kip, S13 = -0.82 ksiAplicando las fórmulas de resistencia de materiales tenemos:Sigma Max = -2.89 ksiSigma Min = -10.06 ksiTau Max = Abs(Sigma Max + Sigma Min)/2 = 3.59 ksiAngulo = 6.62°

Fuerzas en nudosLas fuerzas actuantes en los nudos se muestran en cada elemento, el cual se encuentra en equilibrio con laactuación de las mismas. La convención adoptada para las fuerzas se muestra en la siguiente figura y coincidecon los ejes locales:

Esta opción es especialmente útil para verificar el equilibrio de dichas fuerzas en elementos contiguos, puescomo ya se mencionó anteriormente, la precisión de la discretización afecta el equilibrio entre éstas fuerzas.

Para el caso del ejemplo 2, para la placa 1, tenemos la siguiente salida de resultados para las fuerzas en nudos:

Capítulo 14: Cáscaras

197

Capítulo 14: Cáscaras

198

Envolventes de fuerzas en nudosLa opción de mostrar las envolventes de fuerzas en nudos es útil en el diseño, pues con ésta se puede apreciarel rango de fuerzas actuantes sobre cada elemento.En el ejemplo de membrana se tienen dos condiciones de carga (Inplane loads y Tension loads):

Condiciones de carga establecidas para el ejemplo

Estas condiciones de carga originan las siguientes fuerzas en los nudos del elemento 1:

Fuerzas en nudos para las condiciones de carga del ejemplo, y su correspondiente envolvente.

Capítulo 14: Cáscaras

199

Fuerzas en carasEsta opción muestra las fuerzas actuantes en cada cara de las placas:

Es muy útil en el diseño, principalmente de muros de corte, pues permite disponer de las solicitaciones en lasdiferentes secciones. La convención de signos adoptada es:

• Corte, V, de acuerdo a la dirección de los ejes locales.• Momento de alabeo, M22, de acuerdo al eje local 2 (regla de la mano derecha).• Axial, F, positivo para tracción, negativo para compresión.• Momento flector, M, positivo cuando la fibra inferior está en tracción (de acuerdo al eje 2) y negativo caso

contrario.

En el ejemplo de membrana (Placa2), las fuerzas actuantes en las caras del elemento 1 para la condición decarga l2 son:

Capítulo 14: Cáscaras

200

Fuerzas en caras para el elemento 1, cara 3-4 del ejemplo de membrana.

Envolventes de fuerzas en carasDe forma similar a la envolvente de fuerzas en nudos, se presenta la opción de disponer de la envolvente defuerzas en las caras. De esta manera se conocerá el rango de fuerzas actuantes para las condicionesseleccionadas.

Para el caso del ejemplo anterior y considerando las dos condiciones de carga (l1 y l2), el despliegue de losresultados es:

Salida de resultados para la opción de envolventes de fuerzas en caras del ejemplo de membrana (con lascondiciones l1 y l2).

Capítulo 14: Cáscaras

201

Diseño de placas de hormigón armado a flexiónComo se explicó en la sección correspondiente, esta opción permite tener los valores de los momentos flectoresunitarios y sus respectivas áreas de refuerzo por unidad de longitud para placas ubicadas en el plano x-z.

Se tienen tres posibles ejes de referencia para la salida de resultados:

La tercera opción es especialmente útil para cuando se desee disponer de refuerzo orientado en una direccióndistinta a los ejes locales o globales.

En el ejemplo Placa1 utilizado en la sección de discretización, si se selecciona un elemento ubicado en el tramocentral:

Ejemplo Placa1 con un elemento seleccionado a medio tramo.

Se puede imprimir el refuerzo necesario por flexión considerando los ejes locales, globales y rotados (losresultados han sido obtenidos considerando un coeficiente de Poisson = 0.15):

Capítulo 14: Cáscaras

202

Capítulo 14: Cáscaras

203

Contornos gráficosRAM Advanse ofrece la posibilidad de ver esfuerzos y áreas de refuerzo en placas de forma gráfica. Lo quepermite mostrar varios resultados en una forma sencilla clara y consistente.

Para recurrir a esta opción debe seleccionar primero los elementos deseados y luego se debe pulsar +

Al utilizar la opción de graficación de tensiones se despliega una ventana adicional donde se muestra el rangode tensiones y un submenú con diferentes opciones.

Las opciones de graficación de tensiones en placas son las siguientes:

Elementos (default)Esta opción se utiliza para visualizar los esfuerzos en los miembros lineales (ver el manual de ejemplos paramás detalles). Las placas seleccionadas se muestran en blanco con esta opción.

Tensiones de membranaLas tensiones de membrana que se pueden graficar son:

Capítulo 14: Cáscaras

204

• Von Mises que son las tensiones equivalentes uniaxiales de fluencia propuesta por von Mises (ver lasección de Tensiones Principales de la Impresión de resultados para más detalles). Estas tensiones sonútiles en el diseño de placas metálicas.

• S1, S3, S13 son las tensiones en los ejes locales.• Sx, Sy, Sxy son las tensiones en los ejes globales.• S1(ang respecto a X-Z), S3(ang respecto a X-Z), S13 (ang respecto a X-Z) son las tensiones en un sistema

de ejes rotado un ángulo especificado en respecto del plano horizontal.

Gráfico de esfuerzos para el ejemplo de esfuerzos de membrana.

Esfuerzos de flexión

Los esfuerzos de flexión que se pueden graficar son:• M11, M33, M13 que son los momentos flectores unitarios alrededor del eje local 1, eje local 3 y el de

alabeo respecto a los ejes locales.• Mxx, Mzz, Mxz que son los momentos flectores unitarios alrededor del eje global x, eje global z y el de

alabeo respecto a los ejes globales.• M11(ang respecto a X), M33(ang respecto a X), M13 (ang respecto a X) que son los momentos flectores

respecto a un sistema de ejes rotado un ángulo especificado en respecto al eje local X.

Gráfico de esfuerzos para un ejemplo a flexión.

Refuerzo en placas de hormigón armado

Capítulo 14: Cáscaras

205

El refuerzo necesario a flexión puede visualizarse en función de los siguientes factores:

• Ubicación: refuerzo superior o positivo, e inferior o negativo• Orientación: de acuerdo a ejes locales, globales o rotados

En el ejemplo Placa1 es muy sencillo diferenciar el refuerzo necesario en la parte superior o inferior, ya que elsuperior se concentra en los bordes y el inferior se concentra medio tramo.

Refuerzo superior e inferior principal de una placa con sus cuatro extremos empotrados.

El refuerzo necesario por flexión podrá orientarse de acuerdo a:Ejes locales:

Capítulo 14: Cáscaras

206

Ejes globales:

Ejes rotados:

Capítulo 14: Cáscaras

207

Refuerzo referido a ejes rotados a un ángulo dado respecto al eje global X.

Smooth

La opción suavizar utiliza un algoritmo que permite promediar los valores obtenidos para placascontiguas. Esta acción suaviza las líneas de contorno o tensiones desplegadas..

Capítulo 14: Cáscaras

208

Ejemplo que despliega la acción de smooth.

Envel y Max

Las opciones Envel y Max permiten obtener el gráfico de envolventes del parámetro escogido.Cuando la opción Max se encuentre activa, se mostrará la envolvente positiva, y cuando la opción Max estédesactivada, se mostrará la envolvente negativa. Note que estas opciones sólo trabajan con combinaciones decarga.

En la siguiente figura, se muestran las envolventes positivas y negativas para el momento Mxx del ejemploPlaca1. La combinación de carga utilizada es: c1=dl.

Envolventes positivas y negativas para el momento flector Mxx en el Ejmeplo1.

Capítulo 14: Cáscaras

209

Esfuerzos en ambos lados de la placa

Si se activa los espesores de placa con el botón en conjunto con el botón de tensiones se desplegaránlas tensiones equivalentes uniaxiales de von Mises a ambos lados de las placas seleccionadas. Note que

solamente las tensiones de Von Missses pueden ser vistas cuando el botón es activado.

Un ejemplo que muestra los esfuerzos equivalentes de von Mises a ambos lados de la placa.

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

211

15 Creando Templates (Plantillas) para15 Creando Templates (Plantillas) para15 Creando Templates (Plantillas) para15 Creando Templates (Plantillas) paraSeccionesSeccionesSeccionesSeccionesTemplates (plantillas) son archivos donde usted especifica la forma y las variables que definen una sección operfil. En RAM Advanse, las plantillas calculan las propiedades relevantes de la sección con las variables odatos básicos provistos como ancho, espesor, alto, etc.

Una de las grandes ventajas de RAM Advanse es la posibilidad de crear sus propias plantillas, e incorporarlasen el programa.

Este capítulo le enseñara a crear nuevas plantillas de secciones.

Para crear una plantilla se deben realizar los siguientes pasos:

1) Crear un icono representativo de la sección (bitmap de 16x16).2) Crear un dibujo (bitmap 100x100) que muestra las dimensiones exactas y las variables de la sección.3) Crear un archivo texto con la definición de la sección.

Todas las secciones existentes en la base de datos de RAM Advanse han sido creadas tal como se describe eneste capítulo. Por lo tanto, es altamente aconsejable que usted vea los archivos para sus definiciones. Ustedencontrará todas las definiciones en el directorio (Directorio principal RAM Advanse)\Def.

La mejor forma de crear una nueva plantilla es trabajar sobre la copia de una existente en Def, y salvarla conotro nombre luego de modificarla y adecuarla a sus necesidades.

Vamos a suponer que se quiere crear un nuevo modelo de sección llamada TEST. En el ejemplo siguiente,reemplace la palabra TEST con el nombre de la sección que desea crear.

Siga los siguientes pasos:

1) Cree un dibujo bmp de 16x16 pixeles. Para esto use cualquier graficador que maneje este tipo de archivos,por ejemplo el Paint que viene con Windows. Este dibujo debe ilustrar la nueva forma.

2) Guarde el dibujo 16x16 con el nombre TEST_16x16.bmp en el directorio (Directorio principal)\Def.(Reemplace la palabra TEST por la del nombre del modelo a crear).

3) Cree un dibujo bmp de 100x100 y guárdelo con el nombre TEST_100x100.bmp en el directorio(Directorio principal)\Def. Este dibujo debe mostrar claramente las dimensiones y variables de la sección.

4) Cree un archivo texto con el formato indicado mas adelante y guárdelo como TEST.def en el mismodirectorio.

Cree un dibujo de 16x16 pixeles.

Cree un dibujo de 100x100 pixeles.

Cree un archivo texto con el formato indicado mas adelante y guárdelo como TEST.def.

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

212

Nota.- Para crear los iconos use un programa de dibujo como el Paint provisto por Microsoft Windows.

Creando el archivo texto.DEFEste archivo con extensión .def define la forma de la sección y tiene un formato determinado.

¡Advertencia! Cuando existen errores en la definición de la sección en este archivo, RAM Advanse no damensajes de error pero el cálculo de las propiedades puede dar valores errados.

Conceptos generales sobre archivos DEFEl archivo DEF es un archivo texto, donde usted va escribiendo comandos para ir definiendo su sección. Cadacomando puede ocupar una o mas líneas. De hecho, la mayoría de los comandos están formados por mas deuna línea. Así, por ejemplo, para asignar la unidad por omisión de la sección, deberá incluir las siguienteslíneas en el archivo DEF

(Para asignar la unidad In (Inches) por omisión, incluya las siguientes líneas)UNIDADIn

(Para asignar la unidad Cm (Centímetros) por omisión, incluya las siguientes líneas)UNIDADCm

Como ve, un comando esta compuesto en este caso por dos líneas: UNIDAD y el valor de la unidad poromisión.

A continuación se explican los comandos más comunes:

Unidad por omisión

Acción del comando:Asigna la unidad por omisión de la sección (Cm o In). En el momento de crear las secciones, la unidadespecificada en este comando es la que aparece por omisión, pero si desea puede ser cambiada en el momentode introducir los datos de la sección.

Sintaxis:UNIDAD<unidad>

Valores de <Unidad>:Cm: CentímetrosIn: Pulgadas

Tipo de sección

Acción del comando:Le indica a RAM Advanse que procedimiento usar para el cálculo de las propiedades de las secciones.

SintaxisTIPO<tipo>

Valores de <tipo>

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

213

LINEAABIERTA: sección abierta compuesta por líneas delgadas en comparación a sus dimensiones globales.Normalmente aplicable a perfiles metálicos. Ejemplo: perfiles L, I, W, S, T2L, etc.

LINEACERRADA: sección también compuesta por líneas delgadas pero que forman un cajón o un círculo.Ejemplo: cilindro, Cajón cuadrado, Cajón rectangular, etc.

SOLIDO: la sección es un sólido, y no un conjunto de líneas. Por ejemplo, secciones rectangulares sólidas,barras redondas, vigas en T de hormigón armado donde el espesor es considerable.

Código de la sección

Acción del comando:Especifica el código con el cual debe ser diseñada la sección.

SintaxisCODIGO<código>

Valores de <código>

ACEROLAMINADO: La sección es metálica de acero laminado en caliente y será diseñada con la normaAISC-ASD o AISC-LRFD como corresponda

ACEROPLEGADO: La sección es metálica de acero doblado en frío y será diseñada con la norma AISI-ASDo AISI-LRFD como corresponda.

MADERA: La sección es de madera (madera aserrada o madera encolada) y será diseñada con la norma NDS-ASD.

HOAO: La sección es de hormigón armado y será diseñada con la norma correspondiente (p. ej. ACI).

OTRA: Cualquier sección que no entra en las categorías mencionadas arriba, como por ejemplo perfiles dealuminio.

Formulación para el diseño

Acción del comando:RAM Advanse diseña los perfiles metálicos laminados en caliente a través de tres enfoques diferentes, perotodos están de acuerdo a la norma AISC. Usted deberá escoger que tipo de enfoque o formulación debe serusado en el diseño del perfil. Para secciones de madera, se debe especificar si es madera aserrada (lumber) omadera encolada (glulam).

Nota.- Es muy importante que usted entienda claramente a que se refiere la formulación y asigne el valoradecuado a su perfil y tome en cuenta las limitaciones y alcances de cada una de estas formulaciones. Por favorvea el capítulo Diseño de Estructuras Metálicas y el capítulo de Diseño de Madera.

SintaxisFORMULACION<formulación>

Valores de <formulación>

Los valores posibles de <formulación> son GEN, TUBO, IC, y L para secciones de acero, y XXX o XXX parasecciones de madera. Cada una de estas formulaciones representa un enfoque diferente de diseño pero dentro

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

214

de lo especificado por la norma AISC o NDS según sea el caso. Estos enfoques (o formulaciones) son lossiguientes:

IC: Este tipo de formulación debe ser asignado únicamente a secciones I (W, HP, S, etc.) y secciones C. Esexactamente la expresada en AISC-F (AISC-ASD9th pg5-45).

TUBO: Esta formulación debe ser asignada a secciones tipo conducto o tubería. Es similar a IC pero toma encuenta la constante de tubos, y su crítica situación de flexión-torsión.

L: Esta formulación debe ser asignada a secciones L y T2L. Se explica en el apéndice AISC para angulares(AISC-ASD9th p 5-309).

GEN: Esta formulación debe ser asignada a secciones que no entran en las formulaciones anteriores. Es similara la IC pero para el pandeo inelástico flexural-torsional no toma las fórmulas sugeridas por AISC. En vez deesas fórmulas, se usan las fórmulas genéricas (sin simplificaciones) para el pandeo flexural-torsional, sugeridaspor Galambos.

Para miembros de madera las siguientes formulaciones están disponibles:

LUMBER: Esta formulación debe ser asignada a secciones rectangulares y redondeadas. Columnas espaciadasson también consideradas. Se halla explicada en el capítulo 4 de la norma NDS-ASD.

GLULAM: Esta formulación debe ser asignada solo a secciones rectangulares. Se halla explicada en elcapítulo 5 de la norma NDS-ASD.

Cbmax

Acción del comando:Adoptar un límite máximo para Cb (Coeficiente de flexión)Esta opción permite adoptar un límite para el valor máximo de Cb. La norma considera normalmente un valormáximo para Cb de 2.3 que es el valor por omisión adoptado por el programa.

SintaxisCBMAX<valor a adoptar>

Conexión

Acción del comando:Este comando especifica si la conexión entre elementos del perfil (ala y alma) es continua o intermitente. Si elperfil es laminado en caliente, entonces la conexión es continua. Si el perfil es soldado, entonces la conexión esintermitente.

SintaxisCONEXION<conexión>

Valores de <conexión>CONTINUA: La conexión es continua

NOCONTINUA: La conexión no es continua

Comentario

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

215

Acción del comando:Comentario acerca de la sección. No tiene injerencia en el cálculo de las propiedades ni del diseño de lassecciones. Ponga en este comentario, por ejemplo, si el perfil tiene alas desiguales, forma especial, etc. Estecomentario aparece en RAM Advanse en el momento de crear una nueva sección.

SintaxisCOMENTARIO<comentario>

Valores de <comentario>Cualquier comentario pertinente a la sección.

Variables

Acción del comando:Este comando especifica el nombre y comentario de las variables que se requieren para calcular laspropiedades de la sección. Asigne usted tantas variables como sean requeridas para especificar las dimensionesde la sección. Advierta que este comando requiere tres líneas.

SintaxisVAR<nombre><descripción>

Valores de <nombre>Nombre de la variable. En lo posible no use mas de dos caracteres y el primero debe ser una letra (no unnúmero). Ejemplo: de nombres de variables:“a”“bf”“d”

Valores de <descripción>La descripción de la variable. Debe tener menos de 20 caracteres y debe dar una pauta del significado de lavariable. Por ejemplo: “Altura total”, “Ancho de ala”, “Espesor”, “Radio de doblado”.

Nudo

Para definir un perfil, usted debe ir creando nudos en el plano y luego los va conectando con líneas.

Acción del comando:Este comando le permite ubicar un nudo donde se encuentre el cursor actualmente. Vea mas adelante elcomando MOVE (mover) y un ejemplo sobre el uso combinado de NUDO y MOVE.

Advierta usted que este comando solo ocupa una línea.

Nota.- La palabra Nudo tal cual se la define aquí no tiene relación con el elemento nudo de una estructura.

SintaxisNUDO

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

216

Move (mover)

Acción del comando:Este comando permite ir moviendo el cursor para ubicar los nudos en la posición correcta. Inicialmente laposición del cursor se encuentra en 0,0. Advierta que antes de usar este comando debe haber definido lasvariables que requiere la sección.

SintaxisMOVE<variable><multiplicador en x><multiplicador en y>

Valores de <variable>Nombre de la variable que determina el valor del movimiento del cursor. Ejemplo: “a”, “bf”, “d”, etc.

Valores de <multiplicador en x>Un valor flotante valido que multiplica a la variable y suma el resultado a la coordenada x del cursor.

Valores de <multiplicador en y>Un valor flotante valido que multiplica a la variable y suma el resultado a la coordenada y del cursor.

El uso de los comandos NUDO y MOVE se explica en siguiente ejemplo:

Ejemplo de uso de los comandos NUDO y MOVE. Note usted que en este ejemplo, las variables A y B sonexternas, y no a las líneas medias.

En el ejemplo de la figura, se deben definir las siguientes variables:VARAAlturaVARBAnchoVARTEspesor

Una vez definidas las variables, se deben crear los nudos de la siguiente manera.

Los nudos serán creados como se ilustra. Nótese que los nudos deben ir al centro de las líneas.

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

217

Las distancias entre los nudos son como sigue:

DIST 1-2 en X = -B+T/2DIST 1-2 en X = 0DIST 2-3 en X = 0DIST 2-3 en Y = A-T/2

Las coordenadas de los nudos

Los comandos para ubicar los nudos se muestran a continuación.

(pone el nudo 1 en (0.0))NUDO(Mueve el cursor en X una distancia -B)MOVEB-10(Mueve el cursor en X una distancia +T/2)MOVET0.50(pone el nudo 2en (–b+t/2,0))NUDO(mueve el cursor en Y una distancia +A)MOVEA01(Mueve el cursor en Y una distancia –T/2)MOVET0-0.5(pone el nudo 3 en (-b+t/2,a-t))NUDO

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

218

Con esto se han definido los tres nudos necesarios para crear las líneas. Sin embargo, hasta el momento no sehan creado todavía las líneas. Para crear las líneas, vea mas adelante.

Reset

Acción del comando:Este comando regresa a cero la posición del cursor. De forma que el siguiente movimiento parte de 0,0.

SintaxisRESET

(una sola línea)

Líneas

Acción del comando:Este comando le permite conectar los nudos con líneas.

SintaxisLINEA<variable espesor><variable radio de doblado o 0><nudo1>...<nudo N>FINAL

Note que este comando tiene una cantidad variable de líneas, dependiendo a cuantos nudos se desea conectar.Advierta también que al final debe incluirse una línea con la palabra FINAL para dar por terminada la línea.

Valores de <variable espesor>Este es el espesor de la línea. Introduzca cualquier variable que haya sido definida previamente, por ejemplo“T”.

Valores de <variable radio de doblado o 0>En el caso que sea un perfil doblado en frío, incluya la variable que defina el radio de doblado de la línea. Esteradio de doblado debe ser interno. La variable de radio de doblado debe ser definida previamente.

En caso que no exista radio de doblado, escriba el valor “0” (cero).

A continuación se muestra el comando línea para el ejemplo de la L anterior.

Para conectar las líneas entre los nudos 1, 2, y 3, se puede usar un solo comando Línea:

LINEAT0

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

219

123FINAL(espesor = T, radio de doblado interno = 0, conectada a los nudos 1, 2, y 3).

Si se desea, también se pueden crear dos líneas .

Los comandos para crear dos líneas (en este caso da lo mismo crear una sola o dos líneas), son como sigue:

(línea 1)

LINEAT012FINAL

(línea 2)

LINEAT023FINAL

Es importante notar que en la definición de la sección, el inicio de los elementos de secciones cerradas de aceroformado en frío (AISI) debe estar en una arista; y no a medio tramo como se muestra en las siguientes figuras.

Inicio correcto e incorrecto a adoptar en la definición de una sección tipo tubo (AISI).

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

220

Rigid

Acción del comando:Este comando permite especificar claramente que tipo de elementos son los que componen un perfil.

RAM Advanse requiere esta información para el caso de perfiles laminados en caliente para saber cuando unperfil es compacto, no-compacto, o esbelto. Cuando el acero se diseña con la norma AISC, es necesario sabersi un elemento es atiesado (stiffened) o no-atiesado (unstiffened) o si es alma de viga T, etc.Si se omite el comando RIGID, RAM Advanse considerará únicamente dos posibilidades: atiesado y noatiesado. RAM Advanse asignará a un elemento o línea la calidad de atiesado si en ambos extremos hay masde una línea conectada. En cambio, si hay una sola línea conectada a uno de los extremos, entonces el elementoserá considerado como elemento no-atiesado.

Cuando se omite el comando RIGID, RAM Advanse los considera los elementos como se ve en la figura.

Para el caso de perfiles formados en frío, el programa requiere que se defina para cada elemento si es unelemento de reborde (lip, Rigid=2), si es una ala con rigidizador de extremo (Rigid=1) o cualquuier otroelemento (Rigid=0, valor por omisión). Lo que determina las fórmulas que se van a adoptar para el cálculo delancho efectivo para cada elemento.

Ejemplos de valores de Rigid que se pueden adoptar para secciones AISI.

SintaxisEl comando rigid debe ser insertado en la definición de línea de la siguiente forma:

LINEA<variable espesor><variable radio de doblado o 0><nudo1>...<nudo N>RIGID<nro rigid línea 1-2><..><nro rigid línea (n-1)-n>FINAL

Note que debe existir un valor de rigid para cada segmento de la línea. Esto significa que debe existir una líneamenos de rigid que de nudos conectados.

Valores de <nro rigid >

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

221

Los siguientes valores de rigid representan a los elementos descritos en el manual AISC: (Ver el capítulo dediseño AISC de estructuras de acero para más detalles).

1: Alas sobresalientes de pares de ángulos en contacto continuo, patines de canales en compresión axial;ángulos o placas salientes o en voladizo desde vigas laminadas o columnas.

2: Troncos de perfiles T.

3: Elementos no rigidizados, simplemente apoyados a largo de un borde, tales como patines de puntales oarriostres de ángulo simple (perfiles L), alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores ysecciones transversales con forma de cruz o estrella.

4: Patines de cajones cuadrados o rectangulares y secciones estructurales huecas de espesor uniforme sujetos aflexión o compresión.

5: Todos los restantes elementos rigidizados con compresión uniforme, por ejemplo apoyados a lo largo de dosbordes.

6: Almas en flexión y compresión axial combinadas.

7: Elementos no atiesados, simplemente apoyados a largo de un borde, tales como alas de puntales o arriostresde ángulo simple, alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores y secciones transversales tipocruz o estrella. Límite Compacto = 65*sqrt(Fy)

8: Secciones circulares huecas en compresión axial y en flexión.

9: Patines de vigas de perfiles I y canales en flexión.

10: Ancho no apoyado de placas de cobertores perforados con una sucesión de orificios de acceso.

Borde

Acción del comando:Este comando define el contorno de una sección sólida.

SintaxisBORDE<nudo1>...<nudo N>FINAL

Note que este comando tiene una cantidad variable de líneas, dependiendo a cuantos nudos se desea conectar.Advierta también que al final debe incluirse una línea con la palabra FINAL para dar por terminada la línea.

Variable <nudo 1..N>Introduzca aquí el número del nudo al cual se conecta el borde.

ImportanteNote que es necesario conectar un ciclo cerrado. Esto significa que si empieza con el nudo 1, debe terminartambién con el nudo 1

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

222

Para crear un sólido, escriba el comando BORDE y a continuación los nudos a los que se conecta. Note que esnecesario volver al nudo inicial.

Comando de borde para la figura anteriorBORDE12341FINAL

Unión

Acción del comando:Este comando le permite conectar dos grupos de elementos para formar una sección armada.

SintaxisUnión<variable espesor de unión><nudo perteneciente al primer grupo de elementos><nudo perteneciente al segundo grupo de elementos>

Note que los nudos a unir deben encontrarse muy próximos entre sí.

Un ejemplo de este comando puede encontrarse en la sección C&C donde se utiliza para unir los nudos 3 y 5de los dos perfiles (grupos de elementos) con un espesor dado por la variable tf2 de la siguiente manera:

UNIONtf235

CierreAcción del comando:Este comando le permite indicar que elementos están conectados en forma cerrada en una sección. Se utilizaluego de haber definido los elementos con el comando línea.

Sintaxis

Capítulo 15: Creando Templates [Plantillas] para Secciones

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LINEA<variable espesor><variable radio de doblado ó 0><nudo1>...<nudo N>CIERRE<1 ó 0 para el elemento de la línea 1-2><...><1 ó 0 para el elemento de la línea (n-1)-n>RIGID...FINAL

Como ejemplo se presenta una sección cajón con los siguientes nudos:

LINEA12341CIERRE1111RIGID4444FINAL

Secciones de altura variableNote que RAM Advanse incorpora una plantilla de sección especial para facilitar la creación de miembros desección variable. La plantilla de sección TP (tres placas). Note que no se introducen las alturas del alma ya quese asume que el usuario especificará las alturas inicial y final en la hoja electrónica. Por consiguiente, la alturapuede tener un pequeño valor fijo ya que la altura real será definida durante la ejecución del programa con lasvariables d0 y dL en Panel de Datos /Miembros/Secciones. Vea el capítulo Creando Secciones y Materialespara más detalles.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

225

16 Creando Plantillas de Estructuras16 Creando Plantillas de Estructuras16 Creando Plantillas de Estructuras16 Creando Plantillas de Estructuras

Una de las grandes ventajas de las plantillas o Templates de RAM Advanse es que usted mismo puede crearsus propios Templates y luego insertarlos en el programa.

Este capítulo le explicará como crear sus propios Templates.

Para crear una plantilla se deben realizar los siguientes pasos:

4) Crear un icono representativo de la plantilla (Template).5) Crear un dibujo que muestra las dimensiones y sus variables.6) Crear un archivo texto con la definición de la plantilla.

Todos las plantillas (Templates) que vienen con RAM Advanse han sido creados tal como se describe en estecapítulo. Por lo tanto, es aconsejable que vea sus archivos de definiciones. Las definiciones de las plantillasque vienen con RAM Advanse las encontrará en el directorio RAM Advanse\Templates.

La mejor forma de crear una plantilla nueva es tomar una ya existente, salvarla con otro nombre y modificarlapara adecuarla a sus necesidades.

Vamos a suponer que desea crear una nueva plantilla llamada TEST. En el ejemplo siguiente, reemplace lapalabra TEST con el nombre de la plantilla que desea crear.

Siga los siguientes pasos:

1) Cree un dibujo bmp de 20x20 pixeles. Para esto use cualquier graficador que maneje este tipo de archivos.2) Guarde el dibujo 20x20 con el nombre TEST_20x20.bmp en el directorio RAM Advanse\Templates.

(Reemplace la palabra TEST por la del nombre de la plantilla a crear).3) Cree un dibujo bmp de 150x150 y guárdelo con el nombre TEST_150x150.bmp en el directorio RAM

Advanse\Templates4) Cree un archivo texto con el formato indicado mas adelante y guárdelo como TEST.tpl en el mismo

directorio RAM Advanse\Templates

Cree un dibujo de 20x20 pixeles y guárdelo como TEST_20x20.bmp en el directorio RAMAdvanse\Templates

Cree un dibujo de 150x150 pixeles y guárdelo como TEST_150x150.bmp en el directorio RAMAdvanse\Templates.

Cree un archivo texto con el formato indicado mas adelante y guárdelo como TEST.tpl en el mismo directorioRAM Advanse\Templates

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

226

Nota.- Para crear los iconos use un programa de dibujo como el MSPaint de Windows o cualquier otro quesoporte el formato BMP.

Creando el archivo TPL

Este archivo *.TPL define la forma de la plantilla y tiene un formato determinado, el cual permite al RAMAdvanse reconocerlo. En caso de no respetar este formato el programa no podrá interpretar la plantilla y por lotanto será imposible usarla.

¡Advertencia! Cuando existen errores en la definición del Template (plantilla), RAM Advanse no da mensajesde error pero la generación de la estructura puede contener errores.

Conceptos generales sobre el archivo TPL

El archivo TPL es un archivo texto, donde usted va escribiendo comandos para ir definiendo la estructura quedebe ser creada por la plantilla. Cada comando puede ocupar una o más líneas. De hecho, la mayoría de loscomandos están formados por mas de una línea. Por ejemplo, para asignar una descripción a una plantilla (nola descripción de los elementos), incluya las líneas:

DESCRIPCIONTruss triangular tipo 1

Como ve, un comando esta compuesto en este caso por dos líneas. DESCRIPCION y el valor de la descripción(Truss triangular tipo 1).

A continuación se explican los comandos más comunes:

DESCRIPCION

Acción del comando:Inserta una descripción o comentario sobre la plantilla. Esta descripción se visualiza en el momento de uso dela plantilla.

Sintaxis:DESCRIPCION<descripción>

Valores válidos de <descripción>:Cualquier comentario de unos 25-40 caracteres que amplíe la información sobre el uso de la plantilla.

VARIABLES

Acción del comando:Este comando especifica el nombre y comentario de las variables que la plantilla requiere para generar laestructura. Advierta que este comando requiere cuatro líneas.

Sintaxis:VAR<nombre>

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

227

<descripción><valor por omisión>

Valores válidos de <nombre>:Nombre de la variable. En lo posible no use mas de dos caracteres y el primero debe ser una letra (no unnúmero). Ejemplo: de nombres de variables:“a”“bf”“d”

Valores válidos de <descripción>:Es una descripción de la variable. Debe tener menos de 20 caracteres y debe dar una pauta del significado de lavariable. Por ejemplo: “Nro de segmentos”, “Altura”, etc.

Valores de <valor por omisión>:Es el valor por omisión que adoptará la variable en caso que el usuario no lo introduzca. Ejemplo de valoresdefault:20desc1

Nota.- Las variables definidas en la plantilla aparecen en el cuadro de diálogo que se despliega al ejecutarla,para que el usuario pueda introducir sus valores.

SELECT

Acción del comando:Este comando indica cuántos nudos debe seleccionar el usuario para usar la plantilla. Es muy importante estecomando para validar el número de nudos que debe seleccionar el usuario. Si este comando no es especificado,el programa puede generar la estructura con errores.

Sintaxis:SELECT<nro de nudos>

Valores de <nro de nudos>:Número de nudos que debe seleccionar el usuario antes de usar la plantilla. Los valores posibles son:12345

LINEA

Acción del comando:Este comando crea una línea de miembros entre dos nudos seleccionados por el usuario. La línea creada puedeser segmentada en un número de segmentos especificado y a cada segmento se le asigna una descripción poromisión. Si ya existe una línea de miembros entre los dos nudos, esta será respetada.

Sintaxis:LINEA<descripción>

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

228

<nro de segmentos><n1><n2>

Valores de <descripción>:Descripción por omisión de la línea de miembros creada. Después de generar la estructura, el usuario podrámodificar las descripciones de los miembros creados. Ejemplo de descripciones:“Col1”"Viga1""g1"H1"desc1Advierta usted que la descripción por omisión puede tener una variable definida previamente, en vez de unvalor constante. De esta manera, el usuario es capaz de asignar una descripción cuando se ejecuta la plantilla.

Valores de <nro de segmentos>:El número de segmentos (o miembros) que debe contener la línea que se está creando.Ejemplo: cualquier valor entero, alguna variable o fórmula.3ns(ns-2)/2

Valores de <n1>:El nudo inicial de la línea de miembros a ser creada. Note que el orden de nudos seleccionados esindependiente de su numeración. Ejemplo:1 (primer nudo seleccionado)2 (segundo nudo seleccionado)3 (tercer nudo seleccionado)

Hasta la cantidad de nudos seleccionados.

Valores de <n2>El nudo final de la línea de miembros a ser creado.

Ud. debe notar que estos números (n1 y n2) se refieren al orden de selección de los nudos. Así tenemos, porejemplo, 5 nudos seleccionados y si Ud. desea crear una línea entre los nudos 4to y 2do, los valores serán:

4 n1=nudo inicial de la línea y cuarto en ser seleccionado2 n2=nudo final de la línea y segundo en ser seleccionado

Por ejemplo, para crear una línea entre el primer y 2do nudos seleccionados, tal cual se ilustra en la plantilla deuna cercha triangular, escriba el siguiente comando.

LINEAG1 la descripción de la líneaNs la variable para el número de segmentos1 la línea parte del primer nudo seleccionado2 la línea llega al segundo nudo seleccionado

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

229

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

230

DIAGONAL

Acción del comando:Este comando crea una o varios elementos diagonales entre dos líneas de miembros. Los elementos diagonalespueden ser divididos en varios segmentos a su vez. Si ya existe algún miembro entre los nudos que se van agenerar, éste es respetado.

Sintaxis:DIAGONAL<descripción><n1><n2><n3><n4><nro de segmentos><offset inicial 1-2><offset inicial 3-4><offset final 1-2><offset final 3-4><paso><nro de segmentos en cada diagonal>Valores de <descripción>Cualquier descripción a ser asignada por omisión, al miembro diagonal.

Descripción por omisión de los elementos diagonales creados.

Advierta usted que la descripción por omisión puede ser una variable definida previamente, en vez de un valorconstante.

Valores de <n1>, <n2>, <n3>, y <n4>Normalmente los elementos diagonales están limitados por dos líneas de elementos, como se ilustra en lasiguiente figura.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

231

Los elementos diagonales están en medio de dos líneas definidas por n1-n2 y n3-n4.

La línea n1-n2 es la línea 1, y la línea n3-n4 es la línea 2.

Offset inicial 1-2, es el inicio del elemento diagonal relacionado al nudo n1.

Offset inicial3- 4, es el inicio del elemento diagonal relacionado al nudo n3.

Offset final 1-2 es la distancia relacionada con el nudo n2, donde las diagonales deben terminar. Advierta queeste valor debe ser cero o negativo.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

232

Offset final 3-4 es la distancia relacionada al nudo n4 donde debe terminar la diagonal. Advierta que estevalor debe ser cero o negativo.

Este es el paso entre un elemento diagonal y otro. Advierta que debe ser 1 o más.

Cada diagonal puede estar segmentada en varios pedazos. Introduzca 0 o 1 si no desea segmentar la diagonal,y el número de segmentos si desea hacerlo.

TEMPLATE

Acción del comando:Ejecuta otra plantilla (Template), tal como si fuera una subrutina de la presente plantilla. Puede ver un ejemplode este comando en el Template RoofTruss1.tpl que se encuentra en el directorio RAM Advanse\Templates.

SintaxisTEMPLATE<template><nro de nudos seleccionados><n1><n2>...<nn><parámetros>

Valores de <template>Es el nombre de la plantilla o planilla que se desea ejecutar. L plantilla a ser ejecutada debe estar en eldirectorio Templates dentro de RAM Advanse. Ejemplo:

RoofTruss1(con o sin extensión)Truss1

Valores de <nro de nudos seleccionados>

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

233

Este el número de nudos que deben ser seleccionados para llamar a la plantilla que se desea ejecutar.

Valores de <n1, n2... nn>Son los nudos que se desea seleccionar para llamar a la plantilla que se desea ejecutar. Advierta que el númerose refiere al orden en que actualmente están seleccionados.

Así, por ejemplo, si desea seleccionar el 3er y 4to nudos seleccionados, escriba

34

Valores de <parámetros>:Son los parámetros que requiere la plantilla a ser ejecutada, en el mismo orden en que saldrían en un cuadro dediálogo.

Así, por ejemplo, si desea llamar a la plantilla Trian1, que requiere 3 nudos seleccionados, y un número desegmentos, la llamada sería como sigue:

TEMPLATETrian1.tpl el nombre de la planilla que se desea ejecutar3 el número de nudos que seleccionados que requiere Trian13 1er nudo a seleccionar: el tercero entre los seleccionados actualmente2 2do nudo seleccionado: el segundo entre los seleccionados actualmente8 3er nudo seleccionado: el octavo entre los seleccionados actualmentens primer parámetro de Trian1: el número de segmentos

Ejemplo 1: creación de una plantilla -(Template)

En este ejemplo se creará la plantilla que se ilustra a continuación:

En la plantilla nosotros definimos el orden en que el usuario deberá seleccionar los nudos. Note que son 4nudos.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

234

Le permitiremos introducir el número de segmentos que será guardado en la variable NS.

Por omisión, usaremos las descripciones ilustradas en el gráfico.

Nota.- El nombre de esta plantilla es example1.

A continuación se ilustran los pasos que deben ser seguidos para crearla:

1) Creando el bitmap de 20x20 pixels

El primer paso es crear un dibujo ilustrativo de la plantilla en formato Bitmap (bmp) de tamaño 20x20. Paraesto use, por ejemplo, el programa Paint de Windows.

Dibujo ilustrativo de 20x20 pixels, en formato bmp.

Luego guarde el dibujo con el nombre example1_20x20.bmp en el directorio RAM Advanse\Templates.

2) Crear dibujo ilustrativo de 150x150 pixels

El segundo paso es crear un dibujo ilustrativo de la plantilla en formato Bitmap (bmp) de tamaño 150x150.Para esto use, por ejemplo, el programa Paint de Windows.

Dibujo ilustrativo de 150x150 pixels, en formato bmp.

Luego guarde el dibujo con el nombre example1_150x150.bmp en el directorio RAM Advanse\Templates.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

235

Nota.- Advierta que en este dibujo usted debe ilustrar claramente el orden de selección de los nudos y todas lasvariables que serán requeridas por la plantilla.

3) Crear el archivo TPL

Ahora vamos a crear el archivo example1.tpl que define la creación de la plantilla.

El archivo será el siguiente:

descripción o comentario de la plantillaDESCRIPCIONEjemplo 1

DIMENSION2D-3D

variable para el número de segmentos VARnsNro de segmentos2se deben seleccionar 4 nudos antes de usar la plantillaSELECT4

Generación del primer y último miembros verticales respectivamenteLINEAg3213LINEAg3224

Generación de los miembros horizontales LINEAg1NS12LINEAg2NS34

Generación de todos los miembros verticales del medioDIAGONALg3123

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

236

4ns11-1-112

Generación de las diagonalesDIAGONALg41256ns01-1010DIAGONALg45634ns100-110

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

237

Ejemplo 2: creación de una plantilla (Template)

En el siguiente ejemplo se creará la plantilla que se ilustra a continuación:

En esta plantilla, nosotros definimos que el usuario deberá seleccionar los nudos en el orden ilustrado. Noteque son 8 nudos.

Le permitiremos introducir dos números de segmentos que serán guardados en las variables ns1 y ns2.

Por omisión usaremos las descripciones ilustradas.

Pero la descripción de los miembros de techo será introducida por el usuario en la variable descRoof.

Nota.- El nombre de la plantilla es example2.

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

238

A continuación se ilustran los pasos que deben ser seguidos para crear esta plantilla:

1) Crear el bitmap de 20x20 pixels

El primer paso es crear un dibujo ilustrativo de la plantilla en formato Bitmap (bmp) de tamaño 20x20.

Dibujo ilustrativo de 20x20 pixels, en formato bmp.

Luego guarde el dibujo con el nombre example2_20x20.bmp en el directorio RAM Advanse\Templates.

2) Crear dibujo ilustrativo de 150x150 pixels

El segundo paso es crear un dibujo ilustrativo de la plantilla en formato Bitmap (bmp) de tamaño 150x150.

Dibujo ilustrativo de 150x150 pixels, en formato bmp.

Luego salve el dibujo con el nombre example2_150x150.bmp en el directorio RAM Advanse\Templates.

Nota.- Advierta que en este dibujo usted debe ilustrar claramente el orden de selección de los nudos y todas lasvariables que serán requeridas.

3) Crear el archivo TPL

Ahora vamos a crear el archivo example2.tpl que define la creación de la plantilla.

El archivo será el siguiente:

descripción o comentario de la plantillaDESCRIPCIONCercha 3D de ejemplo

DIMENSION2D-3D

variable para el número de segmentos 1VARNs1Nro de segmentos12

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

239

variable para el número de segmentos 2VARNs2Nro de segmentos22

variable para la descripción de los miembros de techoVARDesc1Descripción 1Roof1

nro de nudos que deben ser seleccionados por el usuario para usar esta plantillaSELECT8

llamar a la plantilla que genera la cercha de adelanteTEMPLATETruss2.tpl41234ns1

llamar a la plantilla Truss2 que genera la cercha de atrásTEMPLATETruss2.tpl45678ns1

llamar a la plantilla Truss2 que genera la cercha de la derechaTEMPLATETruss2.tpl42648ns2llamar a la plantilla Truss2 que genera la cercha de la izquierdaTEMPLATETruss2.tpl41537ns2

generar los miembros de techo. Advierta que la descripción será introducida por el usuarioDIAGONALDesc1

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

240

3478ns111-1-110

Ahora guarde este archivo en formato texto bajo el nombre de RAM Advanse\Templates\example2.tpl y luegocorra RAM Advanse para ejecutar la plantilla.

Ejecutando la plantilla Ejemplo2

Para ejecutar en el programa la plantilla (Template) creado en el ejemplo anterior, simplemente ejecute elcuadro de diálogo de Templates.

Vaya a Herramientas/Generación de datos y ejecute Templates

O también Vaya a Miembros/Nudos y Descripción, y presione el botón

Capítulo 16: Creando Plantillas de Estructuras

241

Al llamar a las plantillas, aparece automáticamente cualquier plantilla creada últimamente.

Al ejecutar la plantilla, RAM Advanse preguntará automáticamente las variables.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

243

17 Introduciendo Edificios17 Introduciendo Edificios17 Introduciendo Edificios17 Introduciendo Edificios

RAM Advanse cuenta con algunos comandos especiales para facilitar la introducción de edificios. Estoscomandos son los siguientes:

• Generación de áreas de carga.• Generación de cargas de viento para cada planta (diafragma rígido).• Generación de centro de masas y cálculo de masas para cada planta (diafragma rígido).Estas opciones se describen en detalle a continuación.

Generación de áreas de cargaLas áreas de carga se usan para definir las áreas en las que actúan cargas uniformes que son transmitidas a lasvigas de apoyo a través de viguetas en una determinada dirección.

Se tienen dos opciones para generar las áreas de carga. La primera opción requiere que se seleccionen las vigasque encierran un área de carga. La segunda opción consiste en seleccionar los nudos que forman un área decarga, teniendo el cuidado de que la selección de estos nudos se la debe hacer en secuencia en el sentido de lasmanecillas del reloj o en sentido contrario.

En todos los casos se requiere que los nudos de los miembros se encuentren en el plano horizontal X-Z. El áreadebe estar completamente encerrada por miembros (vigas). En caso de que exista un borde libre, el usuariopuede incorporar una viga de borde con el objeto de cumplir con el requisito mencionado anteriormente:

Cuando miembros físicos encierran el área, la primer área encerrada encontrada por el programa será laadoptada:

Las herramientas para la generación de áreas de carga se encuentran en la Planilla Areas/Nudos del área y sonlas siguientes:

Crear áreas con viguetas en XLa función de esta herramienta es la de generar un elemento de área que cubra todos los miembroscircundantes seleccionados o miembros físicos, adoptando la dirección de las viguetas paralelas al eje global X.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

244

Crear áreas con viguetas en ZLa función de esta herramienta es la de generar un elemento de área que cubra todos los miembroscircundantes seleccionados o miembros físicos, adoptando la dirección de las viguetas paralelas al eje global Z.

Crear áreas con viguetas a un ángulo respecto a X.La función de esta herramienta es la de generar un elemento de área que cubra todos los miembroscircundantes seleccionados o miembros físicos, adoptando la dirección de las viguetas con un ánguloespecífico respecto al eje X.

Crear área con nudos seleccionados.La función de esta herramienta es la de generar un elemento de área que cubra los nudos seleccionados ya seaen el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario. Esta herramienta no define la dirección de lasviguetas.

Para generar áreas de carga siga los siguientes pasos:

Genere las condiciones de carga requeridas.

Seleccione las vigas(miembros o miembros físicos) que forman rodean las viguetas. Puede seleccionarlas en elsentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario.

Presione cualquiera de los siguientes botones:

Para crear áreas de carga con viguetas en la dirección del eje X

Para crear áreas de carga con viguetas en la dirección del eje Z

para crear áreas de carga con viguetas en la dirección de un ángulo respecto al eje X.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

245

El área de carga generada se muestra con la dirección escogida de las viguetas.

Notas:

(a) Si existen miembros en medio de un área de carga (marcada con azul), no serán considerados en ladistribución de cargas.

(b) Se debe generar un área de carga a la vez. En el ejemplo del gráfico no se pueden seleccionarsimultáneamente los miembros de las cuatro áreas. Se deben seleccionar los miembros del área 1 y generar elárea de carga, luego seleccionar los miembros del área 2 y generar el área de carga, así sucesivamente.

Advertencia!- Cuando se generan elementos braces en forma de K invertida, se generan nudos adicionales en el miembrohorizontal de la K invertida. Si se generó un área de carga de manera previa al mencionado elemento Braces, elnudo adicional no será reconocido en el área de carga y se producirá un mensaje de error cuando se analice laestructura. Para evitar esto, se tienen dos opciones:- Generar los elementos Braces (en forma de K invertida) de manera previa a las áreas de carga.- Generar las áreas de carga nuevamente. Para ello, deberá borrar las áreas de carga (seleccionar dichas áreas y

presionar ), y generar las nuevas áreas seleccionando todos los nudos que las componen, incluyendoaquellos generados por los elementos Braces en forma de K invertida.

(a) Area de carga(b) Nudo generado (cuando se genera un elemento Braces con forma de K invertida).

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

246

Luego asigne una descripción al área de carga. Para ello vaya a la Planilla Areas/Descripción y dirección de

viguetas. Presione el botón . El programa le asignará una descripción automáticamente pero si el usuariolo desea, puede introducir el nombre de la descripción que desee en la columna Descripción de la planillaAreas/Descripción y dirección de viguetas

En caso de que haya utilizado el botón para generar el área de carga, deberá definir la dirección de lasviguetas. También puede modificar la dirección asignada a las áreas de carga. Para ello seleccione lassuperficies de carga cuyas direcciones de viguetas se quieren definir o cambiar y vaya a la PlanillaArea/Descripción y dirección de viguetas. Presione cualquiera de los siguientes botones para definir lassiguientes direcciones:

Viguetas en X

Viguetas en Z

Viguetas a un ángulo respecto a X. Se debe introducir el ángulo en la ventana de diálogo desplegada.

El siguiente paso es asignar los valores de las cargas que actúan sobre las áreas de carga. Para ello, seleccionetodas las áreas que tengan la misma carga y vaya a la Planilla Areas/Cargas sobre el área. Ingrese los datos delas cargas en la columna Presión de la planilla. Se asume que la presión actúa hacia abajo, en la direcciónnegativa al eje vertical Y.

Para ver en el gráfico las cargas generadas sobre las vigas, selecciónelas y presione el botón . Estas semuestran en verde. Las cargas lineales introducidas directamente por el usuario se muestran en rojo.

Areas de carga generadas, mostradas en verde.

Notas:• Este comando es aplicado sobre todas las áreas de carga, inclusive si no todas las áreas de carga han sido

seleccionadas. Si un área de carga es borrada, las cargas generadas (mostradas en verde), continuarándesplegándose gráficamente hasta que el usuario aplique nuevamente la herramienta, o hasta que el

usuario analice la estructura porque el programa ejecuta automáticamente la herramienta antes delanálisis, independientemente de si ha sido o no ejecutado previamente.

• Este comando se aplica a todas las áreas de carga independientemente de si están o no seleccionadas.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

247

Generación de cargas de viento

Las cargas de viento pueden ser calculadas aplicando una presión a un lado del edificio. Este comando sólo seaplica a edificios con diafragma rígido.

Diafragma rígido

Antes de generar las cargas de viento, deberá crear un diafragma rígido. Si no lo ha hecho previamente, sigalos siguientes pasos:

Para esto, seleccione los nudos de una planta que serán restringidos por el diafragma.

Luego presione el botón indicado

O introduzca el número de piso y presione .

Todos los nudos seleccionados (nudos con el mismo número de piso) serán forzados a moverse de maneraconjunta.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

248

Generando las cargas de viento

Para modelos que contienen diafragmas rígidos, las cargas de viento lateral pueden ser calculadasautomáticamente a partir de una presión lateral aplicada.

Cree las condiciones de carga vx=Viento en X y vz=Viento en Z.

Seleccione todas las vigas y columnas de una o más plantas en las que aplicará el viento.

Presione el botón

La siguiente ventana de diálogo que aparece requiere de varios datos, que incluyen: la Presión de viento enX/Z: el programa puede calcular la superficie vertical expuesta al viento sobre la base de los pisos y columnasseleccionadas. La presión de viento aplicada es multiplicada por el área expuesta para generar la carga deviento lateral para cada piso. Observe que la carga aplicada a cada piso se calcula como la presión multiplicadapor la altura del piso (altura del soporte más largo bajo el piso) y multiplicada por el ancho proyectado de laestructura en la dirección escogida (sobre la base de los nudos seleccionados en cada piso).Condición de carga para viento: Es la carga lateral calculada que es asociada a un estado de carga que debehaber sido creado en forma previa. Seleccione la condición de carga de la lista que se despliega con la flecha.Cálculo de presiones: Si Ud. desea, el programa puede calcular la presión del viento sobre la base de lavelocidad del mismo y un coeficiente que depende de la forma de la estructura. Para utilizar esta opción,introduzca los valores apropiados y presione el botón de Calcular presiones para que se calculen las presionesen las direcciones X y Z. Estas serán calculadas usando las siguientes fórmulas:

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

249

Presión = Cd*1/2*d*v2 (Ref. Engineering Fluid Mechanics, Roberson Crowe, Houghton Mifflin Co, 1975)Donde:Cd = es el coeficiente de empuje (aproximadamente 2.0 para superficies planas).d = Densidad de la atmósfera (aproximadamente 1.21 kg/m3).v = velocidad del viento.

Introduzca los datos y luego presione Ok. Observe que en este ejemplo la fuerza de viento paralela al eje X seasigna a la condición vx=Viento en X y para el viento paralelo a Z a la condición wz=Viento en Z.

El programa genera un nudo en el centro de presión de cada planta. Las cargas de viento se aplican sobreeste nudo.

El viento en z es generado en la condición de carga vz=Viento en Z

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

250

Generando las masas para cada plantaPara ejecutar el análisis dinámico de una estructura con diafragmas rígidos, es necesario asociar los valores delas masas traslacionales y rotacionales con el piso. Estos valores de las masas están localizados típicamente enel centro de masa del piso. Si han sido aplicadas cargas a nudos individuales de un piso, RAM Advanse puedecalcular automáticamente el centro de masa y las propiedades traslacionales /rotacionales de la masa del piso.

El centro de masa es el punto singular del piso donde la masa de todos los elementos de un piso rígido puedeactuar sin modificar los resultados. El programa le permite al ingeniero crear este nudo para cada piso, con lasmasas calculadas de la siguiente manera:Masas traslacionales Tx = Tz = condición de carga muerta * factor de carga muerta + condición de carga viva* factor de carga viva considerando todas las cargas vivas y muertas sobre miembros y nudos de piso.La masa rotacional es calculada con la siguiente expresión: Ry = integral (r²*dm)

Donde:r: distancia desde el centro de masa al punto donde dm está actuando.dm: es la masa que es equivalente a la distribución de cargas lineales o de superficie de los elementos del piso.

Vea los pasos requeridos para la generación de masas para cada piso en los siguientes párrafos para saber comose introducen los datos.

Antes de usar el comando, se deberán haber definido los diafragmas rígidos para cada piso. Si no lo ha hechotodavía, hágalo como se indica en el título anterior.

Para generar las masas, siga los siguientes pasos:

Seleccione todos los pisos, incluyendo vigas y columnas.

Capítulo 17: Introduciendo Edificios

251

Presione el botón

Luego introduzca los datos necesarios. Entonces, presione Ok. En este caso la figura indica a RAM Advanseque considere toda la carga muerta y la mitad de la carga viva en nudos para calcular las propiedades de masade los pisos.

Los centros de masas han sido generados.

Para ver las masas traslacionales y rotacionales, presione el botón y uno de los tres números , , .

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

253

18 Diseño General de Estructuras Metálicas18 Diseño General de Estructuras Metálicas18 Diseño General de Estructuras Metálicas18 Diseño General de Estructuras MetálicasEsta sección describe las opciones generales disponibles en RAM Advanse para el diseño de miembros deacero. El programa permite el diseño de acuerdo a la norma norteamericana AISC (American Institute of SteelConstruction) para miembros laminados en caliente o la norma AISI (American Iron and Steel Institute) paramiembros con secciones plegadas en frío.

El usuario debe proveer en forma previa al análisis un modelo y parámetros adecuados. Luego, el diseño serealiza automáticamente y los resultados se muestran en forma gráfica o en varias formas de salida de texto.

Cualquiera de las normas utilizadas permite realizar el diseño de acuerdo al método de tensiones admisiblesdenominado ASD (de los términos en inglés Allowable Stress Design) o de acuerdo al método del factor decarga y resistencia LRFD (de los términos en inglés Load and Resistance Factor Design). Dependiendo delmétodo elegido se podrá trabajar con cargas de servicio (nominales) o con cargas límites o estados últimosrespectivamente.

Las versiones de las normas consideradas son:

• AISC-ASD. Manual de Construcción en Acero – Diseño por tensiones admisibles (9° Edición -1989).• AISC-LRFD. Manual de Construcción en Acero – Diseño por factor de resistencia y carga (2da Edición -

1993).• AISI –ASD-LRFD Manual de Diseño para Acero laminado en frío – Diseño por tensiones admisibles y

por factor de resistencia y carga (Edición de 1996).

CargasLa aplicación apropiada de cargas y la generación de las combinaciones de carga requeridas son de plenaresponsabilidad del ingeniero. Para el caso del diseño por tensiones admisibles (ASD), la norma permitenmultiplicar las cargas de viento o sismo por factores de reducción o ampliar las tensiones admisibles hasta enun tercio. Es importante en este caso cerciorarse del tipo de cargas que se están considerando y si correspondena estados límites.

El usuario no puede en el programa descartar ninguna condición de carga individual, sin embargo, puedeescoger las condiciones a adoptar para la optimización y las condiciones a considerar en el reporte de salida.Vea las secciones de salida de resultados y de pantalla para mayor información al respecto.

Ningún módulo de diseño considera implícitamente las cargas de impacto en el diseño. Si el usuario deseaconsiderar este efecto, debe mayorar las cargas vivas con el coeficiente adecuado (Ver secciones A4 de lasnormas AISC ASD y LRFD).

SeccionesPara asignar una sección de acero al miembro proceda de la manera ilustrada en la siguiente figura. Observeque cualquier sección que no aparezca en la lista de secciones puede crearse de la manera descrita en elcapítulo Creando Secciones y Materiales.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

254

Asignando una sección de acero a los miembros.

Figura ilustrativa de los ejes locales de una sección. El eje 3 es también llamado eje x-x o eje fuerte, mientrasque el eje local 2 es también llamado eje y-y o eje débil.

Definición del código a utilizarAl adoptar una sección para el elemento se está incluyendo implícitamente el tipo de material y de norma queestá relacionado con la sección. En los capítulos de diseño según cada norma y en el de generación detemplates (plantillas) de secciones se pueden ver con más detalle todos los datos y comandos requeridos paradefinir un cierto tipo de sección.

Note que en la definición de secciones (archivos *.def) el comando CODIGO precedido de las palabrasACEROLAMINADO o ACEROPLEGADO permite definir si se va a adoptar la norma AISC o la AISI,respectivamente. El efecto del anterior comando se refleja normalmente en el nombre de las secciones. Para elcaso del primer grupo los nombres adoptados sólo mencionan la forma de la sección como por ejemplo C, W,etc. en cambio para las secciones formadas en frío se incluye la geometría precedida de las letras aisi como porejemplo aisiAAA, aisiAAB, etc.

Ejes utilizados en el diseñoGeneralmente los ejes utilizados en el diseño y a los cuales se refieren los esfuerzos calculados son los ejesprincipales que normalmente coinciden con los ejes locales. Sin embargo, se presentan casos en los que los ejesprincipales no coinciden con los ejes locales. Tal es el caso de los perfiles L o Z por ejemplo. En este caso esimportante determinar el sistema de ejes que va a ser utilizado en el diseño. RAM Advanse presenta una nuevaopción ubicada en Base de datos/Secciones/Editar o Base de datos/Secciones/Nueva del menú principal paradefinir al miembro como lateralmente restringido a la torsión. Cuando la opción está habilitada, el programaasume que los ejes principales coinciden con los ejes locales y el miembro será diseñado en base a la flexión desus ejes geométricos (ejes locales).

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

255

Opción para determinar los ejes de referencia a ser usados en el diseño de miembros lateralmente restringidosa la torsión a lo largo de su longitud.

Es igualmente importante mencionar que cuando se trate con secciones asimétricas como las tipo L, se deberáconsiderar que el eje longitudinal no coincide con el centroide de la sección. Por esto, el usuario deberá adoptarcachos rígidos que permitan ubicar el eje longitudinal en el punto adecuado.

En secciones totalmente asimétricas como las L, el usuario deberá cerciorarse que el eje longitudinal esté en laubicación correcta mediante la adopción de cachos rígidos.

Parámetros de DiseñoSe deben adoptar parámetros de diseño adecuados para cada miembro del modelo antes de proceder con elanálisis y el diseño. Para mayor información en la creación de miembros puede referirse a la Ayuda contextosensitiva, al Asistente o al Manual de Ejemplos.

Dentro de los parámetros de diseño se incluyen, entre otros, la bandera de pórtico traslacional (unbraced) ointraslacional (braced), el factor de longitud efectiva, la longitud no arriostrada de carga axial y la longitudentre arriostres para el ala en compresión durante la flexión. Para introducir los parámetros de diseñorequeridos seleccione Miembros/Datos de diseño o Miembros/Diseño de metálicas.

Bandera para pórticos con contravientos o intraslacionalesEsta bandera denominada Braced (del término en inglés arriostrado o sujeto) indica si el miembro se consideratraslacional (valor = 0) o intraslacional (valor = 1). Este parámetro no está relacionado con la longitud entrearriostres, simplemente muestra la habilidad de los extremos del miembro a desplazarse con respecto del otrocuando el miembro es sometido a cargas laterales. La bandera Braced2 se refiere al arriostramiento en sentidoparalelo al eje 2. De la misma manera, Braced3 se refiere al arriostramiento en el eje paralelo al eje 3. Losvalores válidos son 0 y 1. El valor adoptado para esta bandera afecta directamente en el valor de cálculo delongitud efectiva (K) y del factor de estabilidad local de miembros (Cm). Si el ingeniero va a adoptar un valorpara estos dos factores sin requerir que el programa los calcule, entonces no será necesario dar un valor a lavariable.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

256

La bandera Braced2 se refiere al arriostramiento en sentido paralelo al eje 2. De la misma manera, Braced3 serefiere al arriostramiento en el eje paralelo al eje 3.

Los valores aceptados son 0 y 1. Los botones de herramientas en la parte inferior de la planilla pueden serutilizados para la entrada automática de los valores para los miembros seleccionados.

Determine si cada miembro es parte de un pórtico traslacional (braced=0) o intraslacional (braced=1).

Factor de longitud efectiva (K)El pandeo de un elemento sometido a fuerzas de compresión depende en gran medida de la longitud delelemento, y de la rigidez de sus extremos. El factor K, multiplicado por la longitud real del elemento da lalongitud efectiva del mismo. La longitud efectiva es usada para determinar la capacidad de soporte a cargasaxiales del miembro.

Los factores K33, y K22, son los factores K para la flexión ALREDEDOR del eje 3-3 (llamado usualmente ejemayor K o Kx) y ALREDEDOR del eje 2-2 (llamado usualmente eje menor K o Ky) respectivamente.

El valor por omisión de K es 1.0. Esto significa que si el valor K es 0.0 en la planilla, el programa adopta un Kigual a 1.0. Note que se tiene una herramienta disponible para el cálculo de los factores K que se calculan enbase al nomograma propuesto por Jackson y Moreland como lo sugiere la norma AISC. En cualquier caso, elfactor de longitud efectiva, K es función de las condiciones de los extremos del miembro y de miembroscircundantes y si éstos pertenecen a marcos traslacionales o intraslacionales en la dierección en consideración.Observe que a los miembros que se encuentran articulados tanto en el extremo superior e inferior se les asignaun valor de K=1.0.

Consulte la norma correspondiente para información adicional.Los valores de K se introducen en la planilla Miembros/Parámetros generales de diseño.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

257

Calcule o introduzca los factores de longitud efectiva para los miembros deseados (principalmente miembrosverticales o columnas).

Es importante que las columnas hayan sido rotadas a su posición correcta antes de aplicar este comando. Sise decide rotar las columnas después, se deberá ejecutar este comando nuevamente.

Presione el botón y los coeficientes K son calculados automáticamente.

Advertencia!Esta herramienta no es aplicable o apropiada para miembros de sección variable.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

258

Presione los botones y para ver los valores de los coeficientes K gráficamente.

Longitud no arriostrada del miembro (L)Los parámetros L22 y L33 representan las longitudes no arriostradas de un miembro comprimido sometido aflexión y pandeo alrededor del eje menor 2-2 y del eje mayor 3-3 respectivamente. Se debe proveer la longitudverdadera entre arriostres cuando se divida un miembro en submiembros por razones de facilidad de análisis.

Los valores de L22 y L33 se pueden introducir directamente en la planilla. Estos valores representan lalongitud no arriostrada entre soportes laterales que el programa va a considerar en el diseño. Observe que L33es la longitud no arriostrada para la flexión ALREDEDOR del eje 3-3 (también llamado eje mayor L o Lux).De la misma manera, L22 es la longitud no arriostrada ALREDEDOR del eje 2-2 (también llamado eje menorL o Luy). Un valor de 0.0 en la hoja electrónica hará que el programa calcule L como la distancia entre nudosdel miembro. El usuario puede adoptar valores de L mayores a la longitud del miembro en aquellos casos enlos que la longitud del elemento no refleja la longitud no arriostrada.

Si es necesario se puede introducir la longitud no arriostrada entre soportes laterales (L33 y L22). Un valorde cero indica al programa que ésta longitud debe tomarse igual a la distancia entre nudos.

Longitud LbEl pandeo flexural - torsional de un elemento sometido a momentos de flexión depende en gran medida de lalongitud entre apoyos. El parámetro Lb se refiere a la longitud no arriostrada del ala en compresión cuando elmiembro es sometido a flexión. Lb es usado en el cálculo de la tensión admisible a flexión del acero Fb, enASD (tanto para AISC como para AISI) o para el cálculo del momento nominal, Mn, en LRFD (AISC o AISI).Refiérase al Capítulo F de la norma adoptada o a los diagramas de flujo dados en los siguientes capítulos.

El usuario puede modificar esta longitud introduciendo directamente el valor en la planilla. Si no se asignaningún valor, el programa asumirá que el ala en compresión está no arriostrada a lo largo de toda su longitud(elemento flexible). Si el ala se encuentra totalmente arriostrada, el ingeniero debe proveer un valor pequeñopara este coeficiente.

Factor de estabilidad local de miembros (Cm)Estos coeficientes se usan en el cálculo de la capacidad del miembro para considerar la flexión combinada concarga axial mediante fórmulas de interacción donde se multiplican los momentos reales del miembro por los

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

259

valores de estos coeficientes (Ver capítulo H de la norma adoptada o los diagramas de flujo que se presentan enel capítulo correspondiente).

Cm depende de si la estructura es traslacional o intraslacional (variable braced), de los momentos en losextremos (que cambian con cada combinación de cargas) y del arriostramiento lateral. Es aconsejable dejar elvalor por omisión Cm= 0 para que el factor sea calculado sobre la base de los momentos de cada combinaciónde cargas con las fórmulas dadas por cada norma. (Vea los diagramas de flujo proporcionados para mayorinformación). Observe que Cm33 es el factor relacionado con la flexión ALREDEDOR del eje 33 (llamadousualmente eje mayor Cm o Cmx). De la misma forma Cm22 se relaciona con la flexión ALREDEDOR del eje

2-2 (llamado usualmente eje menor o Cmy). Si el usuario no provee un valor a este parámetro (el botón en la parte inferior de la ventana está disponible para asignar el valor 0.0 en la planilla), entonces el programacalculará automáticamente un valor para cada combinación de carga.

Introduzca el valor de Cm en la planilla o presione el botón para borrar todos los valores de este para sucálculo automático.

Factor de momento uniforme equivalente (Cb)El factor de momento equivalente (Cb) se aplica sólo al eje más fuerte a flexión y a la capacidad de pandeolateral por torsión en el miembro. El usuario puede introducir el factor directamente en forma similar al factor

Cm, o dejarlo en 0.0 para que el programa lo calcule automáticamente. El botón en la parte inferior de laventana se encuentra disponible para asignar el valor 0.0 para que el programa calcule automáticamente elfactor sobre la base de los momentos en los extremos del elemento para cada condición de carga.

TorsiónLa torsión no es considerada en miembros con secciones AISI. Para miembros con secciones AISC, losresultados de la torsión pura se muestran en el reporte extenso de resultados. En ningún caso se considera latorsión por alabeo.

Para mayores detalles referentes a la torsión vea los siguientes capítulos.

Diseño y OptimizaciónEstrictamente hablando, el programa procede con la verificación de miembros de acuerdo a la norma adoptada,lo que permite una optimización si es que se tienen varias secciones disponibles por grupos de miembros.

Invoque el menú Calcular - Analizar estructura/Código de diseño para realizar la verificación por norma delos miembros. Seleccione la norma apropiada para la sección en la parte inferior de la ventana de diálogo. Setienen las siguientes posibilidades ASD (AISI_AISC_NDS), LRFD (AISI_AISC). Si se utiliza la norma LRFD(AISI-AISC), esta no amplifica los momentos en columnas para considerar efectos de 2do orden. En este caso

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

260

se debe realizar siempre un análisis de 2do orden (P-Delta). La verificación por código se realiza de formaautomática luego de completar el análisis.

La optimización se puede realizar una vez que los resultados de verificación iniciales se hayan obtenido yrevisado (vea la sección de despliegue de resultados por pantalla y el reporte de resultados). Para esto se debeseleccionar Calcular – Optimizar estructura del menú principal.

El ingeniero puede realizar dos tipos diferentes de optimización. El primero, que se encuentra bajo la opciónOptimizar, involucra reemplazar miembros que están sub o sobre dimensionados con la sección más livianaque cumpla con los requerimientos de las cargas y el código. El segundo método involucra un cambio desección sólo si los miembros no resisten o no cumplen alguna especificación del código. Esta opción sedenomina Verificar (modificar sólo las barras que fallan).

Seleccione el grupo de miembros (descripción) que se deseen optimizar y las condiciones de carga aconsiderar. En este caso, se han seleccionado todas las descripciones y condiciones de carga. Luego, se debeseleccionar el tipo de optimización y finalmente se pulsa O.K para iniciar la optimización.

El programa presentará una lista de los cambios sugeridos cuando se finaliza la optimización. Marque todos loscambios que Ud. desee que se realicen por el programa y presione O.K. RAM Advanse cambiará todas lassecciones marcadas por las sugeridas.

¡Advertencia! Todos los resultados del análisis se pierden cuando se cambian las secciones. Por lo tanto, usteddeberá proceder con un nuevo análisis de la estructura cuando haya realizado cambio de secciones.

La optimización es un proceso iterativo ya que al cambiar una sección se originan cambios en la distribuciónde esfuerzos y tensiones en los miembros lo que a su vez puede originar cambios en las secciones. Por esto

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

261

incluso se pueden llegar a tener secciones alternas entre optimizaciones ya que el cambio no llega a convergeren una sección única.

Refiérase al capítulo Optimizando y Verificando la Estructura Metálica para más detalles.

Conexiones metálicasEl programa ha incorporado un nuevo módulo para el diseño y la verificación de conexiones de acero. Vea elcapítulo de Conexiones para más detalles.

Despliegue de resultadosSe tienen varios métodos disponibles para desplegar los resultados del análisis y el diseño, tanto en formavisual (por pantalla) como en reportes. En esta sección se describen ambas formas.

Pantalla

El ingeniero tiene diferentes opciones de ver el estado de la verificación por código en pantalla.

Opciones disponibles para la graficación de resultados de diseño.

A continuación se presenta una lista de las mismas:• Escala libre: muestra a los miembros en colores que representan diferentes rangos de esfuerzos escalados

desde el máximo hasta 0 divididos en 10 incrementos iguales.• Escala fija: muestra a los miembros en colores que representan a los esfuerzos de los miembros escalados

desde 1.0 (y superiores) hasta 0.0 en 10 incrementos iguales.• Estado de diseño: en algún caso puede darse que la resistencia del miembro sea suficiente para las

solicitaciones dadas, pero que sin embargo, no cumpla con algunas prescripciones de la norma (p. ej.kl/r>200). Por lo tanto, el programa provee una forma de observar gráficamente si los miembros cumplencon todas las especificaciones de la norma, además de su resistencia.

El usuario puede escoger ver solamente el grupo de miembros seleccionados para cada una de estas opciones,considerando la condición de carga seleccionada o la combinación gobernante.

Relación máxima de esfuerzosTodos los miembros seleccionados serán coloreados con uno de nueve colores pulsando el botón de labarra de herramientas. Estos colores representan 9 rangos diferentes de tensiones. Los rangos individuales soncalculados tomando el valor máximo de tensión de todos los miembros seleccionados y dividiendo entre 9rangos iguales. Los colores representan los valores de la tensión para la condición de carga seleccionada. Losvalores del rango se muestran en la leyenda que aparece a un costado.

Observe que mientras más o menos miembros se seleccionen, se recalcula el rango de colores y posiblementeel color de cualquier miembro individual puede cambiar sobre la base del nuevo rango adoptado. Este métodose utiliza principalmente para detectar cuál de los miembros se encuentra más solicitado dentro de un grupo.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

262

Pulse y para ver los colores basados en el conjunto total de combinaciones de carga (no sólo lacondición seleccionada). Si desea seleccionar los miembros dentro de un cierto rango, seleccione el rango de

tensiones con el ratón y presione el botón para seleccionar los miembros cuyos valores se encuentrandentro del bloque marcado.

Usted puede seleccionar y ver los miembros con tensiones dentro de cierto rango.

Para observar los valores de interacción de los miembros seleccione . En el despliegue se incluirá el

nombre de la combinación de carga gobernante cuando el botón se encuentre también activo.

Escala fija de relaciones de tensión

Todos los miembros seleccionados serán coloreados con uno de nueve colores cuando se pulse el botón en la barra de herramientas. Estos colores representan nueve rangos diferentes de tensiones. Los rangosindividuales son fijos como se muestra en la leyenda que aparece a un costado. Los miembros con valores deinteracción mayores a uno serán coloreados en rojo. Los colores representan los valores de interacción sólopara el estado de carga seleccionado.

El rango de colores no se recalcula cuantos más o menos miembros se seleccionen, permaneciendo, además,cada miembro individual con un color constante. Este método es ideal para identificar aquellos miembros queno hayan cumplido con la verificación de resistencia. Este también es apropiado para identificar miembros conesfuerzos poco significativos o que estén próximos a la falla.

Para observar los colores sobre la base de todo el conjunto de combinaciones de carga (no sólo de la condición

seleccionada) pulse y . Usted puede seleccionar y ver sólo los miembros dentro de un cierto rango de

tensiones si selecciona el rango de tensiones y presiona el botón .

Para ver los valores de interacción en cada miembro seleccione . Cuando el botón se encuentreigualmente seleccionado, usted podrá ver el nombre de la condición de carga gobernante al lado del valor paracada miembro seleccionado.

Estado del diseñoEn algunos casos la verificación de tensiones será aceptable para los miembros, pero estos no cumplirán conotros límites y prescripciones de la norma (p. ej. kl/r). Cada miembro seleccionado se marcará como OK o NG

con su mensaje de falla seleccionando el botón . Seleccionando uno de los dos siguientes botones ubicados en la parte superior derecha, usted puede filtrar el despliegue de los miembros que cumplen o nocumplen con la verificación por norma. Los mensajes representan los resultados para el estado de cargaseleccionado.

Para verificar estos mismos resultados sobre la base de todo el conjunto de combinaciones de carga (no sólo

del estado de carga seleccionado), se debe pulsar y . En este caso los resultados incluirán el nombre dela condición de carga gobernante en cada miembro.

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

263

Reportes

Se disponen de varios tipos de reportes para los resultados de la verificación por código. Ellos se agrupan entres tipos que incluyen las opciones de resultados extensivos y breves. Este tipo de reportes se obtienenseleccionando los miembros que se desean estudiar y luego seleccionando Imprimir – Diseño de Acero delmenú.

En la ventana de diálogo que se muestra, se selecciona el tipo de reporte junto con las condiciones de cargaque se desean considerar en el diseño. Esto permite excluir algunas condiciones que no se deseen en elreporte.

Observe que no existe ninguna indicación en el reporte de la eliminación de dichas condiciones. Una brevedescripción de cada tipo de reporte se presenta a continuación.

Agrupar por descripción – estados gobernantesEste reporte organiza los resultados sobre la base de la descripción de los miembros seleccionados, mostrandoun grupo de resultados para el miembro gobernante en el grupo. Esto significa que cuando más de un miembrose encuentra bajo la misma descripción, se mostrará sólo el miembro que gobierna en el grupo con surespectiva condición de carga.

Agrupar por descripción – cada estado de cargaEste reporte también organiza los resultados sobre la base de la descripción de los miembros seleccionados. Sinembargo, aquí se muestran un conjunto de resultados para cada condición de carga seleccionada. Losresultados corresponden al miembro gobernante en cada grupo para cada una de éstas condiciones. Estosignifica que cuando más de un miembro tiene la misma descripción, los resultados que se mostrarán serán losdel miembro más crítico en el grupo para cada condición.

Agrupar por miembros – cada estado de cargaEste reporte provee un resumen de una línea para cada miembro para cada condición. El reporte se organiza ensecciones sobre la base de los grupos de miembros.

AISC - extensivoEste reporte provee los resultados completos para cada miembro seleccionado. Aquí se incluye informaciónimportante y varias descripciones. Además se tiene la verificación por código en diferentes estaciones a lo

Capítulo 18: Diseño General de Estructuras Metálicas

264

largo del miembro para cada condición de carga. En este grupo también se proporciona la verificación detensiones por esfuerzo de torsión pura.

AISC - breveEste reporte provee los resultados resumidos (aproximadamente en una plana) para cada miembroseleccionado. El reporte incluye los resultados de corte, flexión y esfuerzos para la condición de cargagobernante de cada miembro.

AISI – extensivoEste reporte provee los resultados completos para cada miembro de acero formado en frío de acuerdo a lanorma AISI. Aquí se incluye información importante, además de la verificación por código en diferentesestaciones a lo largo del miembro para cada estado de carga

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

265

19 Diseño de Miembros de Acero Laminado19 Diseño de Miembros de Acero Laminado19 Diseño de Miembros de Acero Laminado19 Diseño de Miembros de Acero Laminadoen Caliente (AISC-ASD-LRFD)en Caliente (AISC-ASD-LRFD)en Caliente (AISC-ASD-LRFD)en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

Este módulo permite el diseño de miembros de acero laminado en caliente de acuerdo a la normasnorteamericana AISC. Esta norma permite el diseño alternativo por tensiones admisibles (ASD) o el método dediseño por factor de carga y resistencia (LRFD).

Este capítulo describe el diseño de miembros de acero de acuerdo a las siguientes normas de diseño delInstituto Americano de Construcción de Acero (AISC):

• Manual de Construcción de Acero – Diseño de esfuerzos Permisibles ASD (9na Edición)• Manual de Construcción de Acero – Diseño por Factor de Carga y Resistencia LRFD (2da Edición)

Determinación de un miembro con sección AISC

La determinación de un miembro con sección AISC se hace de manera automática cuando se asigna unasección de acero laminado en caliente. Normalmente el nombre de las secciones formadas en frío que no seaplican al presente método incluyen las letras aisi, en cambio los perfiles laminados en caliente llevan unnombre que refleja sólo la forma.

Ejemplo de asignación de una sección AISC a un miembro. Note que todas las secciones estándar AISCproporcionadas con el programa no empiezan con las letras aisc.

En el archivo de definición de un tipo de sección (archivos con la extensión .def) se tienen los siguientes datosy/o comandos específicos que se utilizan en el diseño AISC aparte de la geometría de la sección. Consulte elcapítulo Creando Templates (plantillas) para secciones si desea más detalles al respecto.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

266

CODIGOACEROLAMINADOAquí se define que la sección es metálica de acero laminado en caliente y además que será diseñada con lanorma AISC. Sin embargo, aún existen dos posibles métodos a elegir, el de las tensiones admisibles (ASD) o elde factor de carga y resistencia (LRFD). La elección de estos métodos se hace recién en el momento derealizar el análisis de la estructura como se verá más adelante.

TIPO

LINEAABIERTAIndica que la sección es abierta para el caso de secciones C, I, etc. La rigidez de cada elemento es definida conel comando RIGID como se describe más adelante.

LINEACERRADAIndica que la sección es cerrada como en el caso de una sección cajón o cilíndrica.

SOLIDOEsta opción define que la sección es sólida y carece de elementos. En este caso no se considerará el pandeolocal de patín o de alma en la evaluación de la resistencia de la sección.

FORMULACIÓNLa norma AISC tiene varias formulaciones o grupos de fórmulas para el diseño a flexocompresión que sepueden adoptar de acuerdo, principalmente, a la forma de la sección. A pesar de que sería posible utilizar sólouna formulación general, esta ha sido sometida a una serie de simplificaciones y modificaciones dependiendode la forma particular de la sección para su aplicación más directa. Estas suposiciones causan diferencias en losresultados entre las fórmulas generales y particulares. Por esto, RAM Advanse ofrece la posibilidad de elegir laformulación a adoptar para cada tipo de sección. Las posibles opciones son:

ICEs la opción más utilizada que se aplica a los conocidos perfiles W, C y similares, se encuentra detallada en lasección F para flexión, en la sección E para compresión, además de sus respectivos apéndices y la sección B derequerimientos de diseño de cada norma.

TUBOEsta opción se aplica a secciones tipo LINEACERRADA, incluyendo secciones circulares y tubosrectangulares.

LEsta formulación es para perfiles tipo L. Este tipo de secciones se diseñan de acuerdo a una especificaciónespecial para miembros de sección angular que se encuentra en el Apéndice de la norma.

GENComprende la formulación general que es bastante similar a la IC, pero incluye las fórmulas generales parapandeo dadas por Galambos:Ecuación (3.145) para el esfuerzo crítico elástico del método ASDEcuación (3.80) para el cálculo del momento crítico del método LRFDGalambos, Theodore V., 1968, Structural Members and Frames, Prentice Hall, USA.Esta es la metodología implementada para secciones WT en RAM Advanse.Con algunos complementos y sugerencias dadas en:Galambos, Theodore V. 1988, Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures 4th Edition, John Wiley& Sons, New York, USA.

Ver los diagramas de flujo de cada método para más detalles.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

267

Análisis de segundo orden

Es importante hacer notar que el programa solamente realiza el análisis de segundo orden debido a la traslaciónlateral de la estructura (Efecto P-Delta mayúscula), no tomando en cuenta el efecto de la deformación propiadel miembro (P-delta minúscula). En el diseño se deben considerar ambos efectos, por lo que el usuario debedeterminar cómo se considerará el efecto P-delta. Para ello, la norma proporciona una manera indirecta deconsiderar el efecto de segundo orden a través de la ampliación de momentos obtenidos en un análisis elástico(refiérase al capítulo C de la norma AISC-LRFD). Las fórmulas propuestas permiten estimar tanto el efecto P-Delta mayúscula como minúscula. De esta manera el usuario puede incorporar en sus combinaciones de cargaun factor de ampliación que considere ambos efectos.

En cuanto a los parámetros Cm y Cb, éstos son calculados de la misma manera para un análisis de primer osegundo orden. El usuario tiene la opción de introducir un valor para los parámetros Cm y Cb. Para esto deberáseleccionar los miembros deseados e ir a la hoja de cálculo del grupo de Miembros y seleccionar Lb (Datospara el diseño) tal y como se explica en el capítulo de diseño general de miembros de acero.

Notas técnicas ASD

En el módulo de diseño AISC basado en el método de tensiones admisibles ASD del programa, se han tenidoque incorporar ciertas hipótesis y simplificaciones que permitan un diseño simple y sencillo. Dichas hipótesis ysimplificaciones se dan a continuación:

Hipótesis y restricciones para elementos y secciones

• La inercia del eje 33 (llamado usualmente eje mayor) debe ser mayor o igual a la inercia del eje 22(llamado usualmente eje menor), en caso contrario, el programa da un mensaje de error.

• El ancho b de un elemento se considera entre centros de línea.

• El programa no considera secciones híbridas (secciones cuyos elementos están compuestos por materialesde resistencias distintas).

• Si el usuario no especifica un valor para la variable RIGID, el programa considera dos posibilidades:atiesado(stiffened) y no atiesado (unstiffened). El elemento se considera atiesado si tiene ambos extremosconectados a otros elementos, en cambio si solamente uno de los extremos está conectado a un elemento,se considerará no atiesado.

• La variable RIGID adoptada para cada elemento de la sección en el archivo de definición del tipo desección (*.def) permite determinar el tipo de elemento para el cálculo de los límites de esbeltez y si cadaelemento va a ser considerado como atiesado o no atiesado. (Ver tabla XX)

Consideraciones que hace el programa cuando el usuario no asigna valores al comando RIGID

Advertencia!

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

268

Al asignar el valor RIGID de un elemento de una sección, el usuario debe tener mucho cuidado ya que algunosvalores son válidos solamente cuando el miembro se encuentra en compresión o en flexión. Para ello el usuariodebe tener una visión clara del tipo de esfuerzos a los que estará sometido dicho miembro.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

269

Compacta No Compacta

1

Alas sobresalientes de pares de ángulos en contacto continuo; ángulos o placas salientes o en voladizo desde vigas laminadas o columnas (Outstanding legs of pairs of angles in continuous contact; angles or plates projecting from rolled beams or columns)

b/t No aplicable 95/SQRT(Fy)

2 Troncos de perfiles T (Stems of tees) d/t No aplicable 127/SQRT(Fy)

3

Elementos no rigidizados, simplemente apoyados a lo largo de un borde, tales como alas de puntales o arriostres de ángulo simple, alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores y secciones transversales con forma de cruz o estrella. (Unstiffened elements simply supported along one edge, such as legs of single angle struts, legs of double angle struts with separators and cross or star-shaped cross sections.)

b/t No aplicable 76/SQRT(Fy)

4

Patines de cajas cuadradas y rectangulares y secciones estructurales huecas de espesor uniforme sujetos a flexión o compresión (Flanges of square and rectangular box and hollow structural sections of uniform thickness subject to bending or compression)

b/t 190/SQRT(Fy) 238/SQRT(Fy)

5

Todos los otros elementos rigidizados uniformemente comprimidos, por ejemplo: apoyado a lo largo de dos bordes (All other uniformly compressed stiffened elements, i.e., supported along two edges)

b/t h/tw No aplicable 253/SQRT(Fy)

fa/Fy =<0.16 640/SQRT(Fy)*(1-3.74*fa/Fyfa/Fy >0.16

257/SQRT(Fy)h/tw ----------- 760/SQRT(Fb)

7

Ele

mento

s no r

igid

izados

Elementos no rigidizados, simplemente apoyados a lo largo de un borde, tales como alas de puntales o arriostres de ángulo simple, alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores y secciones transversales tipo cruz o estrella (Unstiffened elements simply supported along one edge, such as legs of single angle struts, legs of double angle struts with separators and cross or star-shaped cross sections)

b/t 65/SQRT(Fy) 76/SQRT(Fy)

8

Ele

mento

s rigid

izados

Secciones circulares huecas en compresión axial, en flexión (Circular hollow sections, in axial compression, in flexure).

D/t 3300/Fy -----------

9

Ele

mento

s no

rigid

izados

Patines de vigas de perfiles I y canales en flexión (Flanges of I-shaped beams and channels in flexure)

b/t 65/SQRT(Fy) 95/SQRT(Fy)

10

Ele

mento

s rigid

izados Ancho no apoyado de placas cobertoras perforadas

con una sucesión de orificios de acceso (Unsupported width of cover plates perforated with a succession of access holes)

b/t No aplicable 317/SQRT(Fy)

6

Valor RIGID

Relación Ancho/Espesor Límite

d/twAlmas en flexión y compresión axial combinadas. (Webs in combined flexural and axial compression).

----------

Ele

mento

s no r

igid

izados

Ele

mento

s rigid

izados

Descripción del ElementoRelación Ancho

Espesor

Cálculo a tracción

El cálculo de miembros a tracción está dado por el inciso D1 de la norma (AISC-ASD-89). Para mayoresdetalles ver el diagrama de flujo presentado más adelante. Las hipótesis y simplificaciones son las siguientes:

• Miembros prismáticos sujetos a tracción axial mediante fuerzas actuando a través de los ejes centroidales.

• No se adoptan consideraciones especiales de acuerdo al tipo de unión adoptado, solamente se ejecuta laverificación del área bruta.

Cálculo a corte y flexión

El cálculo a flexión considera la fluencia, el pandeo local y el pandeo lateral torsional especificados en losincisos F1 a F3 de la norma. El cálculo a corte está dado por el inciso F4 de la norma. Para mayores detalles sesugiere ver los diagramas de flujo más adelante.

Las hipótesis y restricciones adoptadas para esta parte son:

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

270

• Se consideran a los miembros cargados a través del centro de corte de la sección (esta restricción se aplicaparticularmente para poder emplear la ecuación. F1-5 de la norma).

• Se consideran secciones con el patín de compresión sólido y aproximadamente rectangular en su seccióntransversal y con un área no menor a la del patín en tensión (estas restricciones son particularmenteaplicables para el empleo de la ecuación F1-8 de la norma).

• Al determinar la resistencia a corte, el usuario puede escoger entre el uso del módulo de corte Qmod o unvalor simplificado equivalente a 1/h/t como se usa en el manual AISC-ASD, el cual es el valor por defectoadoptado por el programa. El usuario puede encontrar esta opción cuando las dimensiones de la secciónson definidas en Base de datos/Secciones/Nueva o en Base de datos/Secciones/Editar.

• Para el cálculo de los Cm de cada miembro se verifican las restricciones de sus extremos y el tipo deapoyos a los que se encuentra unido. Debido a la convención de signos, la relación M1/M2 es positivacuando el miembro está deformado con curvatura simple y es negativa cuando está deformado concurvatura doble. Es importante hacer notar que en el caso particular de que se dé una curvatura triple en ladeformación del miembro, el programa no reconocerá esta situación y considerará positiva la relaciónM1/M2 ya que no habrá un cambio de signo en los momentos de los extremos del miembro. Cuando lascargas transversales al elemento son muy pequeñas en comparación a las fuerzas actuantes axialmente, elprograma asumirá que el miembro no está cargado transversalmente en el tramo.

Cálculo a compresiónEl cálculo a compresión sigue el lineamiento dado en el inciso E2 de la norma. El detalle del lineamiento semuestra en los diagramas de flujo proporcionados. Las hipótesis y restricciones adoptadas son:

• Un miembro se considera sometido a compresión cuando fa > 0.05*Fa.

• Según el inciso B7 de la norma, para el diseño basado en fuerzas de compresión (fa>0.05Fa) se adopta unlímite de 200 para la relación de esbeltez Kl/r.

• No se consideran orificios en almas y/o alas de los miembros que pueden afectar el cálculo de la secciónefectiva.

Cálculo a torsión

El cálculo a torsión está dado por los incisos 4.1 a 4.4 de la guía “Torsional Analysis of Structural SteelMembers” (Paul A. Seaburg, Charles J. Carter, Steel Design Guide Series 9, AISC Inc., 1997). Para mayoresdetalles ver los diagramas de flujo presentados más adelante. Las hipótesis y restricciones adoptadas para latorsión son las siguientes:

• No se considera alabeo (warping) en el análisis de la torsión.

• El cálculo de la resistencia a torsión se lo realiza con el módulo de torsión (tormod) con un valorsimplificado equivalente a 1/(2*tmin*Ao) en el caso de secciones cerradas y un valor de tmax/Jtor parasecciones abiertas. Ao es el área cerrada delimitada por los centros de línea de los elementos que confinanla sección.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

271

• Para secciones abiertas, no considerando alabeo, Tor Mod=tmax/Jtor donde tmax=el máximo espesor delos elementos y Jtor = constante torsional de la sección transversal. Se considera un valor simplificadoequivalente de Jtor igual a la sumatoria de (b*t^3)/2 para cada uno de los elementos de la sección.

Ecuaciones de interacción

La combinación de esfuerzos se considera a través de ecuaciones de interacción que toman en cuenta lossiguientes casos considerados en los incisos H1 y H2 de la Norma:

Compresión axial y flexión biaxialTracción axial y flexión biaxialCorte biaxial y torsión (Ecuación 4.9* sin considerar el componente de alabeo (warping))*Paul A. Seaburg, Charles J. Carter, “Torsional Analysis of Structural Steel Members”, Steel Design GuideSeries 9, AISC Inc., 1997

Para más detalles se sugiere ver los diagramas de flujo proporcionados.

Notas técnicas LRFD

Las hipótesis y simplificaciones adoptadas para esta parte son:

Hipótesis y restricciones para elementos

En cuanto a los elementos o componentes de una sección dada, se adoptan las siguientes hipótesis:

• Todos los elementos se consideran lineales con un ancho igual a la distancia entre sus extremos y conespesor constante.

• Todos los elementos de la sección tienen la misma resistencia (sección homogénea). No se consideranmiembros con secciones híbridas de elementos de diferente resistencia.

• No se toman en cuenta consideraciones especiales para el caso de miembros armados.

• El programa no considera la influencia de hc (el doble de la distancia del centroide a la cara interna delpatín en compresión menos el radio de curvatura de la arista) en el cálculo del parámetro de esbeltez límitepara miembros no-compactos (λr). Este se aplica principalmente en secciones con alas superior e inferiordesiguales.

• La variable RIGID asignada a cada elemento de la sección en el archivo de definición del tipo de sección(*.def) permite determinar el tipo de elemento para el cálculo de los límites de esbeltez y si cada elementova a ser considerado como atiesado o no atiesado. (Ver tabla más adelante)

Consideraciones que hace el programa cuando el usuario no asigna valores al comando RIGID.

Advertencia!

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

272

Cuando se asigna un valor RIGID a un elemento de la sección, el usuario debe ser muy cuidadoso ya quealgunos valores son solamente válidos cuando el elemento está en compresión o en flexión. Debidos a esto, elusuario debe tener una visión clara de los esfuerzos a los que estará sometido el miembro.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

273

Lamdap (Compacta) Lamdar (No Compacta)

1

Alas sobresalientes de pares de ángulos en contacto continuo; patines de canales en compresión axial; ángulos y placas salientes o en voladizo desde vigas o miembros en compresión (Outstanding legs of pairs of angles in continuous contact; flanges of channels in axial compression;angles and plates projecting from beams or compression members)

b/t No aplicable 95/SQRT(Fy)

2 Troncos de perfiles T (Stems of tees) d/t No aplicable 127/SQRT(Fy)

3

Alas de puntales o arriostres de ángulo simple (perfiles L); alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores; elementos no rigidizados, por ejemplo, apoyados a lo largo de un borde. (Legs of single angle struts; legs of double angle struts with separators; unstiffened elements, i.e., supported along one edge)

b/t No aplicable 76/SQRT(Fy)

4

Patines de cajas cuadradas y rectangulares y secciones estructurales huecas de espesor uniforme sujetos a flexión o compresión; patines de placas cobertoras y placas diafragma entre lineas de sujetadores o soldaduras. (Flanges of square and rectangular box and hollow structural sections of uniform thickness subject to bending or compression; flange cover plates and diaphragm plates between lines of fasteners or welds)

b/t 190/SQRT(Fy) 238/SQRT(Fy)

5

Todos los otros elementos rigidizados uniformemente comprimidos, por ejemplo: apoyado a lo largo de dos bordes (All other uniformly compressed stiffened elements, i.e., supported along two edges)

b/t h/tw No aplicable 253/SQRT(Fy)

para Pu/(Fib*Py) =< 0.125

640/SQRT(Fy)*(1-2.75*Pu/(Fib*Py))

7

Ele

men

tos

no r

igid

izad

os Alas de puntales o arriostres de ángulo simple (perfiles L); alas de puntales o arriostres de ángulo doble con separadores; elementos no rigidizados, por ejemplo, apoyados a lo largo de un borde. (Legs of single angle struts; legs of double angle struts with separators; unstiffened elements, i.e., supported along one edge)

b/t 65/SQRT(Fy) 76/SQRT(Fy)

Secciones circulares huecas (Circular hollow sections)En compresión axial (In axial compression) No aplicable 3300/FyEn flexión (In flexure) 2070/Fy 8970/Fy

9

Ele

men

tos

no

rigid

izad

os

Patines de vigas laminadas de perfiles I y canales en flexión (Flanges of I-shaped rolled beams and channels in flexure)

b/t 65/SQRT(Fy) 141/SQRT(Fy-10)

10

Ele

men

tos

rigid

izad

os

Ancho no apoyado de placas cobertoras perforadas con una sucesión de orificios de acceso (Unsupported width of cover plates perforated with a succession of access holes)

b/t No aplicable 317/SQRT(Fy)

8 D/t

Ele

men

tos

no r

igid

izad

osE

lem

ento

s rig

idiz

ados

Ele

men

tos

rigid

izad

os

6

Valor RIGID

Relación Ancho

EspesorRelación Ancho/Espesor Límite

Almas en flexión y compresión axial combinadas. (Webs in combined flexural and axial compression).

h/tw970/SQRT(Fy)*(1-0.74*Pu/(Fib*Py)

para Pu/(Fib*Py) > 0.125

191/SQRT(Fy)*(2.33 -Pu/(Fib*Py)) >= 253/SQRT(Fy)

Descripción del Elemento

Cálculo a tracción

El cálculo de miembros a tracción está dado por el capítulo D de la Norma (ver diagrama de flujo) y lascondiciones observadas son:

• Sólo se considera la sección bruta de la sección en tracción.

• No se adoptan consideraciones especiales de acuerdo al tipo de unión adoptado ni se toma en cuenta unaestimación del área neta.

• El límite de esbeltez KL/r en tracción es de 300 (Sección B7 de la norma).

Cálculo de columnas y otros miembros a compresión

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

274

El cálculo a compresión sigue el lineamiento dado en el capítulo E de la norma cuyo detalle se muestra en losdiagramas de flujo proporcionados. Las hipótesis y restricciones adoptadas son:

• Un miembro se considera sometido a compresión cuando Pu > 0.05*Pn*φ.

• No se consideran orificios en almas y/o alas de los miembros que pueden afectar el cálculo de la secciónefectiva.

• El límite de esbeltez Kl/r admisible para compresión se adopta igual a 200 (Sección B7 de la Norma) ysolamente es considerado si la tensión axial es superior al 5% de la capacidad de la sección.

• El diseño a compresión sigue principalmente los lineamientos dados por el Apéndice E de la Norma. Verdiagramas de flujo al final del capítulo.

Diseño a corte-flexión

El cálculo a flexión considera la fluencia, el pandeo local y el pandeo lateral torsional especificados en elinciso C3 de la Norma. Para mayores detalles se sugiere ver los diagramas de flujo más adelante.

Las hipótesis y restricciones adoptadas para esta parte son:

• Existen tres grupos de clasificación de secciones para el pandeo local: compactas, no compactas yesbeltas. La clasificación se adopta de acuerdo al elemento crítico de la sección.

• El diseño a corte y flexión sigue principalmente el lineamiento dado en el Apéndice F de la Norma. IncisoF1 para flexión y F2 para corte.

• El esfuerzo residual en el patín de compresión adoptado por el programa es el sugerido por la norma (10ksi para perfiles laminados en caliente).

• Para el cálculo de los Cm de cada miembro se verifican las restricciones de sus extremos y el tipo deapoyos a los que se encuentra unido. Debido a la convención de signos, la relación M1/M2 es positivacuando el miembro está deformado con curvatura simple y es negativa cuando está deformado concurvatura doble. Es importante hacer notar que en el caso particular de que se dé una curvatura triple en ladeformación del miembro, el programa no reconocerá esta situación y considerará positiva la relaciónM1/M2 ya que no habrá un cambio de signo en los momentos de los extremos del miembro. Cuando lascargas transversales al elemento son muy pequeñas en comparación a las fuerzas actuantes axialmente, elprograma asumirá que el miembro no está cargado transversalmente en el tramo.

• En el cálculo a corte el usuario podrá elegir si el cálculo de la resistencia a corte se va a realizar con elmódulo de corte Qmod o con un valor simplificado equivalente a 1/h/t que es el adoptado en los ejemplosdados en el manual de la AISC-ASD y es el valor por defecto utilizado por el programa. El usuario puedeencontrar esta opción cuando las dimensiones de la sección son definidas en Base dedatos/Secciones/Nueva o Base de datos/Secciones/Editar.

• No se consideran rigidizadores transversales en cálculo de la resistencia a corte.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

275

Miembros de sección variable

El diseño de miembros de sección variable está restringido a secciones AISC. En general, el diseño es muysimilar al de los miembros prismáticos. Utiliza los mismos procedimientos de un miembro equivalente consección transversal prismática. El usuario tiene la responsabilidad de introducir el factor de longitud efectivacorrecto Kγ para miembros en compresión

Las hipótesis adicionales a ser consideradas para miembros de sección variables son:• El miembro debe tener por lo menos un eje de simetría (eje 2), que debe ser perpendicular al plano de

flexión (eje 3, M33).• Las alas deben ser de altura y sección constante.• La altura de la sección varía linealmente de d0 (en nudo J) a dL (en nudo K)• Se ha adoptado un factor de longitud efectiva adecuado para miembros de sección variable. Este factor no

es calculado por el programa pero puede obtenerse con los diagramas propuestos por Lee et al (1972) conalgunos modificadores de restricción que se incluyen en la Norma AISC. Este factor se introduce en elgrupo de parámetros de diseño de la hoja electrónica como valor K.

• La resistencia a corte se determina sin modificaciones al procedimiento normal para miembros de secciónconstante.

• La resistencia a flexión se calcula considerando la longitud total del miembro (o la longitud ingresada porel usuario), y las propiedades de la sección transversal prismática del segmento del miembro bajoconsideración.

• Las máximas cargas de corte, flexión y axial en cada segmento son consideradas respecto a laspropiedades de la sección transversal de ese segmento, cuando se diseña el miembro.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

277

AISC-ASD Diagramas de Flujo

AISC-ASD DISEÑO DE UNA SECCION PARA ACEROS FORMADOS EN CALIENTE

A: Area de la sección transversal.Af: Area del patín en compresión.b: Ancho de una sección.bf: Ancho del patín.Bratio: Resultado de la interacción de la combinación de las cargas axial y de flexión.Cb: Coeficiente de flexión, dependiente del gradiente de momento (M1/M2)Cbmax: Coeficiente Cb máximo asignado por el usuario.Cc': Relación de esbeltez de columnas dividiendo pandeo elástico e inelástico, modificada para

tomar en cuenta el ancho efectivo de elementos anchos en compresión.Cm: Coeficiente aplicado al término de flexión en la ecuación de interacción para miembros

prismáticos y dependiente de la curvatura de la columna causada por los momentosaplicados.Cmmin: Coeficiente Cm mínimo asignado por el usuario.Cv: Relación de la tensión "crítica" del alma y la tensión de fluencia cortante del material del alma.D: Diámetro exterior de una sección tubular.d: Altura de la sección.Error: Variable que contiene los mensajes de error en el proceso de diseño de un miembro.Fa: Tensión de compresión o tracción axial permitida en un miembro prismático, en la ausencia de

momentos flexionantes.fa: Esfuerzo axial calculado.Fb: Tensión de flexión permitida en un miembro prismático en la ausencia de fuerza axial.fb: Esfuerzo de flexión calculado.Fcr: Tensión critica.Fe: Tensión de pandeo elástico.Fe': Tensión de Euler dividida por un factor de seguridad para miembros prismáticos.Fob: Tensión de pandeo lateral torsional elástico.Ftor: Tensión de torsión permisible.Fv: Tensión de corte permisible.fv: Tensión de corte calculada.Fy: Tensión de fluencia del acero.h: Distancia libre entre patines.I22, I33: Momentos de inercia de la sección alrededor de los ejes locales22 y 33.II22p, I33p: Momentos de inercia de la sección alrededor de los ejes principales.Jtor: Constante torsional de una sección transversal.K: Factor de longitud efectiva para un miembro prismático.kv: Coeficiente de pandeo cortante.l: Para vigas: distancia entre secciones transversales arriostradas contra torcimientos o

desplazamientos laterales del patín en compresión.Para columnas: longitud actual no arriostrada del miembro.

Lc: Máxima longitud no arriostrada del patín en compresión.Lb: Longitud no arriostrada en el plano de flexión.M1: Momento menor en un extremo de la longitud no arriostrada de una viga-columna.M2: Momento mayor en un extremo de la longitud no arriostrada de una viga-columna.Maxratio Relación de interacción máxima permitida (asignada por el usuario).Mcr: Momento de pandeo elástico.Me: Momento flexionante en fibra extrema.Mj: Momento en el extremo j del miembro.Mk: Momento en el extremo k del miembro.Mmax: Momento flexionante máximo en cualquier parte de la longitud no arriostrada del elemento.My: Momento causante de máxima deformación unitaria.P: Fuerza axial aplicada.Qa: Relación entre el área de la sección efectiva de un miembro cargado axialmente, y el área de

su sección total.Qmod: Módulo de corte.Qs: Factor de reducción de tensión axial.r: Radio de giro.rT: Radio de giro de una sección, abarca el patín de compresión más 1/3 del área del alma en

compresión.

Se: Módulo de sección efectiva.SF: Factor de reducción.Sf: Módulo de sección elástico.Sratio: Resultado de la interacción combinada del corte y la torsión.t: Espesor de un elemento.tf: Espesor del patín.Tormod: Módulo de torsióntw: Espesor del alma.V: Fuerza de corte.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

278

Compresión

Cálculo de Fa en compresión(DIAGRAMA 3)

Cálculo de Fb en ejes 33 y 22(DIAGRAMAS 5a, b, c y d)

Cálculo de Fv en ejes 22 y 33(DIAGRAMA 6)

Cálculo de Cb en ejes 22 y 33(DIAGRAMA 1)

1

F'e33 = 12*Pi 2*E/(23*(K33*Lb33/rb33)^2)F'e22 = 12*Pi^2*E/(23*(K22*Lb22/rb22)^2)

Inicio

Cálculo de Cm en ejes 22 y 33(DIAGRAMA 2)

Sec. F1.3

Sec. H1.b

Cálculo de Fa en tracción(DIAGRAMA 4)

No

Cálculo de Ftor

AISC-ASD. Cálculo de una sección, se repite paracada estación, para cada condición de carga en

cada miembro

Si

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

279

Compresiónfa/Fa =< 0.15 Si

EqH2-1 = fa/Ft+fb33/Fb+fb22/Fb22EqH1-3 = fa/Fa+fb33/Fb33+fb22/Fb22

Si No

EqH1-1 = fa/Fa+Cm33*fb33/(1-fa/F'e33*Fb33) + Cm22*fb22/(1-fa/F'e22)*Fb22)

No

Bratio = EqH1-3 Bratio = EqH2-1

EqH1-2 = fa/(0.60*Fy) + fb33/Fb33 + fb22/Fb22

EqH1-1 > EqH1-2Bratio = EqH1-1 Si Bratio = EqH1-2No

1

fa > 0.05 Fa No

3

KlrAdm = 10000

Si

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

280

Sratio > MaxratioError = Error + 'Relación de Cargas de

Corte y Torsion Combinadas > 'Maxratio

Bratio >Maxratio

Error = Error + 'Relación de Cargas Axial yde Flexión Combinadas > 'Maxratio

No

Si

Si

Klr > Klradmen 22 o 33

Error = Error + 'Klr > KlrAdm'

No

Si

3

Fin

Sección OK

No

Sratio = fv2/Fv2+fv3/Fv3+ftor/Ftor

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

281

ABS(Mj) < ABS (Mk) M1 = MkNoM1 = Mj Si

M2 = Mk M2 = Mj

ABS(Mmax) > ABS (M2)Cb = 1

Cb = 1.75+1.05*(-M1/M2)+0.3*(-M1/M2)^2

Cb = min (Cbmax,Cb)

ABS(M2) < cero Cb = 1Si

No

Si

No

Inicio

Datos:Mj, Mk, Cbmax(introducido por el usuario)Resultados: Cb

Calculo de Cb

Retorno

M1/M2 (+) Curvatura SimpleM1/M2 (-) Curvatura Doble

DIAGRAMA 1

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

282

ArriostradoCm = 0.85 No

Carga Transversal

Si

Extremosrotacionalmente

restringidos

Si

Cm = 0.85 Si Cm = 1

ABS(Mj) < ABS (Mk)

No

M1 = MkNo

M2 = Mj

M1 = Mj Si

M2 = Mk

Cm = 0.6-0.4*(-M1/M2)

Cm = max (Cmmin, Cm)

No

Inicio

Calculo de Cm Datos:Cmmin (introducido por el usuario)Resultados: Cm

Retorno

M1/M2 (+) Curvatura SimpleM1/M2 (-) Curvatura Doble

DIAGRAMA 2

A

A

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

283

Cc' = SQRT(2*Pi^2*E/(Qs*Qa*Fy))

Kl/r < Cc'

Fa =Qs*Qa (1-(K*l/r)^2/(2*Cc'^2))*Fy/(5/3+3*(K*l/r)/(8*Cc')-(K*l/r)^3/(8*Cc'^3))

Si

Fa = 12*Pi^2*E/(23*(K*l/r)^2)No

AISC EC. E2-1

AISC EC. E2-2AISC EC. A-B5-12

AISC EC. A-B5-11

Inicio

KlrAdm = 200

Retorno

Cálculo de Fa encompresión

Datos: P, A, E, Fy, K, l, rResultados: Fa, fa, be, Qs, Qa, Cc', KlrAdm

Cálculo de Qs y Qa)

fa = ABS (P/A)

DIAGRAMA 3

Apéndice B

Fa = 0.6*Fy

fa = ABS(P/A)

Sec.D1

Inicio

Cálculo de Fa entracción

KlrAdm = 300

Datos: Fy, P, AeResultados:Fa, fa, KlrAdm

Retorno

DIAGRAMA 4

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

284

Cálculo de Fb, formulación General

Inicio

Cálculo de Lc

Compacta

Eje Mayor FS = 0.66Si

I33p > I22p

No

FS = 0.75Si

Semi Compacta

No

FS = 0.6Si

No Compacta

FS = 0.6

No

Si

No

Fy > 65 ksi

No

Cálculo de Me

No

FS = 0.6Si

Me > 0.5*My Mcr = My*(1-My/(4*Me))Si

Mcr = Me

No

1

Datos: Criterio, My, Sf, LbResultados: Fb, Me, Mcr, Fe, Fcr

DIAGRAMA 5a

FS = 0.6

EsbeltaSi

Si

No

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

285

1

Fe = Me/Sf

Fcr = Mcr/Sf

Lb < Lc Fb = FS*FySi

Fb = 0.6*Mcr/Sf

No

Se = Sf, Qs=1, Qa=1

Esbelta Cálculo de Qs y QaSi

Fb = MIN(Fb, Qs*0.60*Fy)

No

Retorno

Apéndice B

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

286

Inicio Cálculo de Fb, Formulación IC

I33 < I22Error = 'Formulacion IC aplicable solo

cuando I33 > I22'Si

Eje Mayor

No

ANo

Sólido

Si

Lc =Lb*2Si

Tubo

No

Lc = (1950+1200*(-M1/M2))*b/FySi

Ec. F3-2

Lc = MIN(76*bf/SQRT(Fy), 20000/((d/Af)*Fy)

No

Compacta FS = 0.66Si

Semi Compacta

No

FS = Fy*(0.79-0.002*bf/(2*tf)*SQRT(Fy))Si

No Compacta

No

FS = 0.60

No

Fy > 65 ksi

No

1

No

FS = 0.60Si

Datos: I33, I22, Criterio, CriterioSección,Lb, CbResultados: Fb

DIAGRAMA 5b

Esbelta

Si

FS = 0.60Si

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

287

A

Compacta

Doblemente Simétrica

Si

FS = 0.66

No

FS = 0.75Si

Semi Compacta No

DoblementeSimétrica

Si

FS = (1.075-0.005*(bf/(2*tf)*SQRT(Fy))

Si

FS = 0.60 No

No Compacta

No

FS = 0.60

Fb = FS *Fy

Tubo AND d/b > 6 Fb = MIN(0.6*Fy, Fb)Si

Se = Sf, Qs = 1, Qa =1

No

EsbeltaCálculo de Qs

y QaSi

Fb = MIN(Fb, Qs*0.60*Fy

No

Retorno

Esbelta

Si

No

FS = 0.60

Si

No

Apéndice B

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

288

1

Lb =< Lc Fb = FS * FySi

Fb = 0.6*Fy

No

Tubo

SQRT(102000*Cb/Fy) =< Lb/rT =<SQRT(510000*Cb/Fy)

No

Fb = (2/3-Fy*(Lb/rT)^2/(1530000*Cb))*FySi

Lb/rT > SQRT(510000*Cb/Fy)

No

Fb = 170000*Cb/(Lb/rT)^2*FySi

Fb = MIN(0.6*Fy,MAX(12000*Cb/(Lb*d/bf*tf))*Fy, Fb))

No

Retorno

Si

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

289

Cálculo de Fb, formulación "Pipe"

Inicio

Compacta FS = 0.66

SemiCompacta

No

Si

FS = 0.60Si

NoCompacta

No

FS = 0.60Si

Fb = FS*Fy

Se = Sf, Qs=1, Qa=1

Esbelta Cálculo de Qs y QaSi

Fb = MIN(Fb, Qs*0.6*Fy)

No

Retorno

Datos: Criterio, SfResultados: Fb

DIAGRAMA 5c

Esbelta

No

FS = 0.60Si

No

Apéndice B

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

290

Cálculo de Fb, formulación L

Inicio

My = Fy*Sf

Cálculo de Lc

Compacta

Semi Compacta

No

FS = 0.66Si

FS = 0.60Si

No Compacta

No

FS = 0.60

Fy > 65 ksi

Cálculo de Me

No

FS = 0.60Si

Fob = Me/Sf

1

Datos: Sf, CriterioResultados: Fb, Me, Fob

DIAGRAMA 5d

Si

Esbelta

No

FS = 0.60Si

No

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

291

1

Fob =< Fy Fb = MIN((0.55-0.10*Fob/Fy)*Fob, FS*Fy)Si

Fb = MIN((0.95-0.5*SQRT(Fy/Fob))*fy, FS*Fy)

Si

Se = Sf, Qs= , Qa=1

Esbelta Cálculo de Qs y QaSi

Fb = MIN(Fb, Qs*0.6*Fy)

No

Retorno

Apéndice B

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

292

Inicio

kv = 5.34

h/tw =< 380/SQRT(Fy) Fv = 0.40*FySi

Cv = 45000*kv/(Fy*(h/tw)^2)

No

Cv > 0.8 Cv = 190/(h/tw)*SQRT(kv/Fy)Si

Fv = MIN(0.40*Fy, Fy*Cv/(2.89))

No

Retorno

Cálculo de FvDatos:kv, h, tw, Fy, QmodResultados:Fv, fv

fv = V*Qmod

Ec. F4-1

Ec. F4-2

Inicio

Sección Cerrada Tormod = 1/(2*tmin*Ao)SiTormod = tmax/J No

ftor = ABS(T*Tormod)

Cálculo de Ftor Datos: T, tmin, tmax, Ao, JResultados: Ftor, ftor

Sección CerradaSección Abierta

Retorno

Ftor = 0.40*Fy

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

293

AISC-LRFD Diagramas de Flujo

AISC-LRFD DISEÑO DE UNA SECCION PARA ACEROS FORMADOS EN CALIENTE

α: Factor de magnificaciónBratio: Resultado de la interacción de la combinación de las cargas axial y de flexiónCb: Coeficiente de flexión, dependiente del gradiente de momento (M1/M2)Cm: Coeficiente aplicado al término de flexión en la ecuación de interacción para miembros

prismáticos y dependiente de la curvatura de la columna causada por losmomentos aplicados.E: Módulo de elasticidad del acero (E=29000 ksi)Error: Variable que contiene los mensajes de error en el proceso de diseño de un miembro.Fcr: Tensión crítica.Fe: Tensión de pandeo elástico.φ: Factor de resistencia.φc: Factor de resistencia a compresión.φt: factor de resistencia a tracción.fun: Tensión normal requerida.fuv: Tensión de corte requerida.Fy: Tensión de fluencia del acero.K: Factor de longitud efectiva para un miembro prismático.l: Para vigas: distancia entre secciones transversales arriostradas contra torcimientos o

desplazamientos laterales del patín en compresión.Para columnas: longitud actual no arriostrada del miembro.

λc: Parámetro de esbeltez de columna.λe: Parámetro de esbeltez equivalente.λp: Parámetro de esbeltez límite para elementos compactos.λr: Parámetro de esbeltez límite para elementos no compactos.Lb: Longitud no arriostrada lateralmente.Lp: Longitud límite lateralmente no arriostrada para la capacidad total de flexión plástica.Lr: Longitud límite lateralmente no arriostrada para el pandeo lateral-torsional inelástico.M1: Momento menor en un extremo de la longitud no arriostrada de una viga-columna.M2: Momento mayor en un extremo de la longitud no arriostrada de una viga-columna.Ma: Valor absoluto del momento a un cuarto del segmento de viga no arriostradoMb: Valor absoluto del momento en el centro de línea del segmento de viga no arriostrado.Mc: Valor absoluto del momento a tres cuartos del segmento de viga no arriostrado.Mcr: Momento de pandeo elástico.Mmax: Valor absoluto del momento máximo en el segmento de viga no arriostrado.Mn33: Tensión flexural nominal, en el eje 33.Mn22: Tensión flexural nominal, en el eje 22.MnLatT: Tensión flexural nominal debido al pandeo lateral torsional.MnLoc: Tensión flexural nominal debido al pandeo local.Mp: Momento flexionante plástico.Mr: Momento límite de pandeo.Mu33: Tensión flexural requerida, en el eje 33.Mu22: Tensión flexural requerida, en el eje 22.Pn: Tensión axial nominal (compresión o tracción).Pu: Tensión axial requerida (compresión o tracción).Q: Factor de reducción completo para elementos esbeltos en compresión.Qa: Factor de reducción para elementos esbeltos atiesados en compresión.Qs: Factor de reducción para elementos esbeltos no atiesados en compresión.r: Radio de giro.Se: Módulo de sección efectiva respecto al eje mayor.Sf: Módulo de sección elástico.σe33, σe22: Coeficientes para el cálculo de Fe y Me.Sratio: Resultado de la interacción de la interacción combinada del corte y la torsión.Vn: Tensión de corte nominal.Vn2: Tensión de corte nominal, en el eje 2.Vn3: Tensión de corte nominal, en el eje 3.Vu2: Tensión de corte requerida, en el eje 2.Vu3: Tensión de corte requerida, en el eje 3.xo, yo: Coordenadas del centro de corte respecto al centroide.Z Módulo de sección plástico.

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

294

Compresión

Cálculo de Pn en Compresión

Cálculo de Mn en ejes 33 y 22

Cálculo de Vn en ejes 22 y 33

Cálculo de Cb en ejes 33 y 22

Cálculo de Pn en Tracción

Inicio

Análisis enCompresión

Análisis enTracción

No

Pu/(φ*Pn)>=0.2

Bratio = Pu/(φ*Pn)+8/9*(Mu33/(φb*Mn33)+Mu22/(φb*Mn22))

Si

Bratio = Pu/(2*φ*Pn)+(Mu33/(φb*Mn33)+Mu22/(φb*Mn22))

No

2

Cálculo de Tn

AISC-LRFD. Cálculo de una sección; se repite paracada estación, para cada condición de carga en

cada miembro

Cálculo de Cm en ejes 33 y 22

Si

Ec. H1-1b

Ec. H1-1a

Análisis Esfuerzos CombinadosCompresión/Tensión Axial y

Flexión

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

295

Sratio >Maxratio

Error = Error + 'Relación deCargas por Corte y Torsión

Combinadas > 'Maxratio

Bratio >Maxratio

Error = Error + 'Relación de Cargas Axial yde Flexión Combinadas > 'Maxratio

No

Si

Si

Klr > Klradm en 22 o 33

Error = Error + 'Klr > KlrAdm'

No

Si

2

Fin

'Ok'

Sratio = Vu2/(φv2*Vn2)+Vu3/(φv3*Vn3)+Tu/(φt*Tn)

Cálculo de fun y fuv

No

fun > 0.90*Fy Error = 'fun > 0.90*Fy'Si

fuv > 0.60*0.90*Fy

No

Error = 'fuv > 0.54*Fy'Si

fun > 0.85*Fcr

No

Error = 'fun > 0.85*Fcr'

fuv > 0.85*Fcr

No

Error = 'fun > 0.85*Fcr'Si

No

Pu/(φ*Pn) > 0.05

Si

KlrAdm = 10000No

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

296

Cálculo de Cb

Datos: Mmax, Ma, Mb, McResultados: Cm

Inicio

Ambos extremosempotrados

Cb = 1.25*Mmax/(2.5*Mmax+3*Ma+4*Mb+3*Mc)Si

Cb = 1

No

Retorno

Ec. F1-3

Cálculo de Cm

Inicio

Carga Transversalentre apoyos

Cm = 0.6-0.4*(-M1/M2)No

Ec. C1-3

ExtremosRestringidos

Si

Cm = 0.85Cm = 1 SiNo

Retorno

Datos: M1, M2Resultados: Cm

M1/M2 (+) Curvatura SimpleM1/M2 (-) Curvatura Doble

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

297

Inicio

CalcFe(Fe)

Pn=Ag*Fcr

φ c = 0.85

Pandeo Local (Qs, Qa, Ae)

Retorno

σe33=π²*E/(K33*L33/r33)²σe22=π²*E/(K22*L22/r22)²

Ip=Ag*ro²σt=1/Ip*(G*Jtor+π²*E*Cw/Lb²)

Klradm=200

Cálculo de Pn en compresión

Datos: Pu, E, G, K33, K22, L22, L33, r22,r33, Ag, ro, Jtor, Cw, Lb, Ip,Resultados: Pn, φ c, Criterium

FcrCalc(Q, Fcr)

Q=Qa*Qs

El menor de losesfuerzos de pandeo

flexural elástico,torsional y torsional-

flexural

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

298

Inicio

Cálculo de Pn en tracción

Pn1=Fy*Ag

Pn=Pn1φ t=0.90

Retorno

Datos: Ag, Fy, FuResultados: Pn, φ t

Klradm=300

Ec. (D1-1)

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

299

InicioCálculo de Mn

Mp = MIN(Z*Fy, 1.5*Sf*Fy)

Tubo, sólido o pipe Si Mr = Sf*Fy

Eje Mayor

No

Si

Cálculo Lp, Lr, Mcr

Lb < Lp MnLatT = MpSi

Lb =< Lr

No

MnLatT = MIN(Mp,Cb*(Mp-(Mp-Mr)*(Lb-Lp)/(Lr-Lp)

Si

MnLatT = MIN(MIN(Mp, Cb*Mr), Cb*Mcr)

No

MnLatT = Mp No

Sólido Mn = MnLatTSi

Cálculo de λ, λP, λRSegún Tabla A-F1.1 (AISC-LRFD)

No

1

C

Datos: Z, Sf, Form (Tipo de sección),Cb, Fy, Lb

Resultados: Mn, Mcr, Mp, Mr, Lp, Lr,λ, λP, λR, Se, Mn

Lp = 0, Lr = 0, Mcr =0

Inicio de verificación alPandeo Lateral

Torsional

Pandeo LateralTorsional noaplicable a

miembros sujetosa flexión en el eje

menor

Ec. A-F1-1

Ec. A-F1-2

Ec. A-F1-4

No requiereverificación al pandeo

local

Verificación alpandeo local

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

300

λ < λP MnLoc = MpSi

λ < λR

No

MnLoc = MIN(Mp, Mp-(Mp-Mr)*( λ - λP)/(λR- λP)

Si

No

Cálculo de Qs y Qa

MnLoc = MIN(Mp, Se*Qs*Fy)

1

Mn = MIN(MnLoc, MnLatT)

Retorno

C

Ec. A-F1-3

Apéndice B

Calculo de Vn

Inicio

Datos: Is2, QmodResultados: Vn, φv

λv<=187*SQRT(kv/Fy)

kv=5*ksiVn=0, λv = h/t

Vn=0.6*Fy/QmodSi

λv<=234*SQRT(kv/Fy)

No

Vn=0.6*Fy/Qmod*187*SQRT(kv

/Fy)/λvSi

Vn=26400/Qmod*kv/λv²

No

Retorno

No se consideranrigidizadorestransversales

Capítulo 19: Diseño de Miembros de Acero Laminado en Caliente (AISC-ASD-LRFD)

301

Cálculo de Fe

Inicio

α = 1-(xo/ro)²-(yo/ro)²γ =1-(yo/ro)²β =1-(xo/ro)²

Resolver la ecuación:Fe3/(σe33*σe22*σt)*α -Fe²*((γ /(σe22*σt) + β/(σe33*σt) + 1/(σe33*σe22)) +

Fe*(1/σe33+1/σe22+1/σt =1Fe must be < Femax

Retorno

Femax=minf(σt,minf(σe33,σe22))

Datos: xo, yo, σt, σe33, σe22, α, β, γ, FemaxResultados: Fe

Ec. (A-E3-7)

La raíz más pequeña

Caso generalpara formas no

simétricas

Cálculo de Fcr

Datos: Q, Fe, Fy, λeResultados: Fcr

λe=SQRT(Fy/Fe)

λe*SQRT(Q)<=1.5 Fcr=Q*(0.658Q*λc²)*FySiFcr = Fy*(0.877/λc²) No

Ec. (A-E3-4)

Ec. (A-E3-3) Ec. (A-E3-2)

Inicio

Retorno

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

303

20 Diseño de Miembros de Acero Formado en20 Diseño de Miembros de Acero Formado en20 Diseño de Miembros de Acero Formado en20 Diseño de Miembros de Acero Formado enFrío (AISI-96)Frío (AISI-96)Frío (AISI-96)Frío (AISI-96)

Este módulo permite el diseño de miembros de acero formado en frío de acuerdo a la norma norteamericanaAISI 96. Esta norma tiene un tratamiento integrado para los dos métodos de diseño, que son el método detensiones admisibles, ASD (Allowable Stress Design) y el método del factor de carga y resistencia, LRFD(Load and Resistance Factor Design). La norma aplicada para es:

• La versión 1996 de las Especificaciones para el diseño de miembros de acero estructural formados en fríodel Instituto Americano del Hierro y Acero (American Iron and Steel Institute.)

Determinación de un miembro con sección AISI

La determinación de un miembro con sección AISI se hace de manera automática cuando se asigna una secciónAISI al miembro. Normalmente el nombre del tipo de sección incluye la norma que se adopta con la sección.

Ejemplo de asignación de una sección AISI a un miembro. Note que todas las secciones AISI estándarproporcionadas con el programa empiezan con las letras aisi, como por ejemplo aisiBox, aisiC, etc.

En el archivo de definición de un tipo de sección (archivos con la extensión .def) se tienen lossiguientes datos específicos que se utilizan para la ejecución de un diseño adecuado AISI, aparte de lageometría de la sección:

CODIGOACEROPLEGADOAquí se define que la sección es metálica de acero doblado en frío y además que será diseñada con la normaAISI.

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

304

TIPOEste comando sirve para definir si el tipo de la sección es abierta o cerrada. Esto depende de las siguientespalabras reservadas:

LINEAABIERTAIndica que la sección es abierta para el caso de secciones C, I, etc. La geometría definirá además si un elementoes rigidizado, cuando está conectado en ambos extremos o es no rígido cuando está conectado en un soloextremo.

LINEACERRADAIndica que la sección es cerrada como en el caso de una sección cajón o cilíndrica. En este caso se considerarántodos sus elementos rigidizados.

RIGIDEste comando especifica el tipo de elementos que componen la sección AISI. El programa requiere que sedefina para cada elemento si es un elemento de reborde (lip, Rigid=2), si es una ala con rigidizador de extremo(Rigid=1) o cualquuier otro elemento (Rigid=0, valor por omisión). Lo que determina las fórmulas que se vana adoptar para el cálculo del ancho efectivo para cada elemento.

Consulte el capítulo de creación de templates o plantillas para secciones si desea más detalles al respecto.

¡Importante!En el diseño de miembros de acero formado en frío no se consideran los miembros de sección variable.

Análisis de segundo orden

Se recomienda un análisis de segundo orden ya que la magnificación de los momentos de diseño paraconsiderar los efectos de segundo orden, no se encuentran explícitamente destinado en la norma de diseño deacero formado en frío. Aunque la norma no menciona específicamente este aspecto, el análisis de segundoorden puede ser considerado de la misma manera como se describe en el Capítulo C de la norma AISC-LRFD.

En cuanto a los parámetros Cm y Cb, éstos son calculados de la misma manera para un análisis de primer osegundo orden. De acuerdo a criterio, el usuario puede optar por asignar un valor diferente que tome en cuentaeste aspecto. Para esto deberá seleccionar los miembros deseados e ir a la hoja de cálculo del grupo deMiembros/Parámetros generales de diseño tal y como se explica en el capítulo Diseño General de EstructurasMetálicas.

Notas técnicas

En el módulo de diseño AISI incorporado en el programa se han tenido que incorporar ciertas hipótesis ysimplificaciones.

Hipótesis y restricciones para elementos

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

305

En cuanto a los elementos o componentes de una sección dada, se adoptan las siguientes hipótesis (Sección Bde la norma):

• Todos los elementos son lineales, es decir, pueden ser representados por una longitud y su espesor. Lasesquinas o bordes de doblado que son tratados normalmente como elementos circulares son asimilados enel programa a dos líneas rectas como se detalla en la siguiente figura.

Ejemplo de sección discretizada en elementos lineales, para aproximarla a un sección curva.

• Los elementos rigidizados múltiples o con rigidizadores intermedios como el mostrado en la siguientefigura son discretizados en elementos lineales de forma similar a lo expuesto en el anterior punto sintomar en cuenta consideraciones especiales para el cálculo de los anchos efectivos de cada elemento comolo expuesto en el inciso B4.1 ó B5 del código.

Ejemplo de sección de elementos rigidizados múltiples no considerado en forma especial para el cálculo delancho efectivo.

• Las relaciones ancho/espesor de los elementos no son verificadas de acuerdo a los límites dados en B1.1.El usuario es responsable de asegurarse que estos requerimientos sean cumplidos por las seccionesadoptadas en su modelo.

• Secciones con almas reforzadas no han sido consideradas en forma especial para el cálculo.

Cálculo a tracción

El cálculo de miembros a tracción está dado por el inciso C2 de la Norma (ver diagrama de flujo) y lashipótesis adoptadas son:

• La sección neta se estima sobre la base de la sección bruta aplicando además un factor de reducción.

• No se toman consideraciones especiales de acuerdo al tipo de unión adoptado.

Cálculo a corte y flexión

El cálculo a flexión considera la fluencia, el pandeo local y el pandeo lateral torsional especificados en elinciso C3 de la norma. Para mayores detalles se sugiere ver los diagramas de flujo más adelante.

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

306

Las hipótesis y restricciones adoptadas para esta parte son:

• Una sección punto simétrica como la sección Z se diseña como una asimétrica para ambos ejes.

Secciones punto simétricas como la sección Z se diseñan como secciones asimétricas a ambos lados.

• En el cálculo a corte el usuario podrá elegir si el cálculo de la resistencia a corte se va a realizar con elmódulo de corte Qmod o con un valor simplificado equivalente a 1/h/t que es el adoptado en los ejemplosdados en el manual de la AISI. Esta opción se define en la definición de secciones.

Selección del Qmod a utilizar en el cálculo de la resistencia a corte.

• No se considera la verificación al aplastamiento del alma por la concentración de tensiones cerca deapoyos. (Inciso C3.4 de la norma).

• La torsión no es considerada en este tipo de miembros, teniendo en cuenta, que por el espesor tan delgadodel que se dispone en la mayoría de las secciones, la resistencia a la torsión de las mismas es mínima y nose considera.

• Para el cálculo de los Cm de cada miembro se verifican las restricciones de sus extremos y el tipo deapoyos a los que se encuentra unido. Debido a la convención de signos, la relación M1/M2 es positivacuando el miembro está deformado con curvatura simple y es negativa en otro caso. Cuando las cargastransversales al elemento son muy pequeñas en comparación a las fuerzas actuantes axialmente, elprograma asumirá que el miembro no está cargado transversalmente en el tramo.

Cálculo a compresión

El cálculo a compresión sigue el lineamiento dado en el inciso C4 de la norma cuyo detalle se muestra en losdiagramas de flujo proporcionados. Las hipótesis y restricciones adoptadas son:

• Un miembro se considera sometido a compresión cuando Pu > 0.05*Pn*φ para la norma LRFD y P >0.05*Pn/Ω para la norma ASD.

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

307

• No se consideran orificios en almas y/o alas de los miembros que pueden afectar el cálculo de la secciónefectiva.

• El programa no toma en cuenta las modificaciones a las fórmulas de diseño de la norma para el caso desecciones C ó Z que se encuentran concéntricamente cargadas a lo largo de su eje longitudinal con sólo unpatín sujeto o asegurado a la cubierta (Sección C4.4). En casos en que esto sea deseado, se sugiere queusted adopte los ejes locales como ejes de diseño (verifique Restringido Lateralmente a Torsión en eldiálogo de Secciones) y un Lb adecuado (Ver el capítulo de Diseño General de Estructuras Metálicas).

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

308

Ecuaciones de interacción

La combinación de esfuerzos se considera a través de ecuaciones de interacción que toman en cuenta lossiguientes casos considerados en el inciso C5 de la Norma:

Tracción axial y flexión biaxialCompresión axial y flexión biaxial

Además de la combinación de corte y flexión que sigue lo establecido en el inciso C3.3 de la Norma.

Para más detalles se sugiere ver los diagramas de flujo proporcionados.

Miembros Tubulares cilíndricos

La Norma tiene un inciso especial (C6) para este tipo de miembros para el caso de flexión y de compresiónaxial. El programa considera este caso, que se refleja adecuadamente en los diagramas de flujo que sepresentan al final de este capítulo.

Es importante notar que en la definición de la sección, el inicio de los elementos de secciones cerradas de aceroformado en frío (AISI) debe estar en una arista; y no a medio tramo como se muestra en las siguientes figuras.

Definiciones correctas e incorrectas de los distintos puntos de una sección tubular rectangular.

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

309

AISI-96 Diagramas de Flujo

Data:

Area Area de la sección.b Ancho de la sección.braced2, braced3: Bandera para determinar si el miembro pertenece a una estructura traslacional o

intraslacional en la diercción especificadaCw: Constante de alabeo torsional de la sección.E: Módulo de elasticidad del acero (normalmente 29.5*103 ksi).Fy: Esfuerzo de fluencia del acero.G: Módulo de corte del acero.h: Profundidad de la parte llana del alma medida a lo largo de su plano o diámetro

exterior del tubo cilíndrico.Ip: Momento de inercia polar.I22: Momento de inercia de la sección total alrededor del eje 22.I33: Momento de inercia de la sección total alrededor del eje 33.Jtor: Constante de torsión de St Venant.j22, j33: Propiedad de sección para el cálculo del pandeo torsional -flexural alrededor del

eje 22 y 33.K22: Factor de longitud efectiva para el eje 2.K33: Factor de longitud efectiva para el eje 3.Lb: Largo efectivo para torsiónL22: Largo efectivo de un miembro a compresión para flexión alrededor del eje 2.L33: Largo efectivo de un miembro a compresión para flexión alrededor del eje 3.Maxratio Máximo valor de la relación de interacción dado por el usuario (normalmente =1).Ma33, Ma22: Valor absoluto del momento a 1/4 de la longitud no arriostrada.Mb33, Mb22: Valor absoluto del momento al medio de la longitud no arriostrada.Mc33, Mc22: Valor absoluto del momento a 3/4 de ka longitud no arriostrada.Mmax33, Mmax33: Valor absoluto del máximo momento en la longitud no arriostrada.Mu33, Mu22: Resistencia a flexión requerida (momentos actuantes en la sección).M133, M122: Momento flector más pequeño actuante en los extremos del miembro.M233, M222: Momento flector más grande actuante en los extremos del miembro.Pu: Resistencia axial requerida (tracción<0, compresión>0).Pmax Fuerza axial máxima en el miembro (con signo).Qmod2, Qmod3: Módulo de corte en los ejes 2 y 3.Red: Porcentaje de reducción del área bruta para tracción.ro: Radio de giro polar de la sección respecto al centro de corte.r22: Radio de giro de la sección respecto al centroide y a los ejes principales 22.r33: Radio de giro de la sección respecto al centroide y a los ejes principales 33.Sf22, Sf33: Módulo de sección elástico de la sección total para la fibra extrema en compresión.Sft22, Sft33: Módulo de sección de la sección total para la fibra extrema en tracción.S33POS , S33NEG Módulo de sección para las fibras extremas positiva y negativa en el eje 2.S22POS , S22NEG Módulo de sección para las fibras extremas positiva y negativa en el eje 3.t: Espesor del alma o elemento para una sección cualquiera o espesor de pared

para secciones de tubos.Vu2, Vu3: Resistencia a corte requerida (Corte actuando en la sección).xcg, ycg: Coordenadas del centro de gravedad de la sección total.xo: Distancia del centro de corte al centroide respecto al eje principal x.yo: Distancia del centro de corte al centroide respecto al eje principal y.w: Largo de un elemento de la sección.µ: Coeficiente de Poisson.

DISEÑO LRFD Y ASD DE SECCIONES DE ACERO FORMADO EN FRIONombre: Secciones AISIMaterial: AceroElements: MiembrosNorma: AISI -96Fecha: 11-04-2000

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

310

Variables calculadasAe Area efectiva para un esfuerzo Fn.Aeo Area efectiva para un esfuerzo Fy.As: Area reducida de atiesador de extremo.Bratio: Resultado de la interacción combinada de esfuerzos axiales y de flexión.be: Ancho efectivo de diseño de un elemento o subelemento.b1, b2: Anchos efectivos definidos en la figura B2.3-1 de la norma.C1, C2: Coeficientes definidos en la figura B4-2 de la norma.Cb22, Cb33 Coeficiente de flexión en función del gradiente de momentos.Cm22, Cm33 Coeficiente de momento extremo de la fórmula de interacción.CTF22, CTF33 Coeficiente de moemento extremo de la formula de momento crítico.dist0: Largo del elemento sometido a tracción.ds: Ancho efectivo reducido del atiesador.D: Profundidad total del reborde.Error: Mensajes de error en los procesos de diseño.Ec1, Ec2, Ec3: Resultados de las ecuaciones.EcV2, EcV3: Resultados de las ecuaciones de corte.Fe: Esfuerzo elástico de pandeo.Fn: Esfuerzo nominal de pandeo.f: Esfuerzo en el elemento en compresión calculado en función al ancho efectivo.f1, f2: Esfuerzos en un elemento atiesado definidos en la figura B2.3-1 de la norma.f3: Esfuerzo en el atiesador de extremo definido en la figura B4-2 de la norma.Ia: Momento de inercia decuado del atiesador para que cada elemento se comporte

como un elemento atiesado.Is: Momento de inercia real del atiesador respecto a su propio eje centroidal // al

elemento a ser atiesado.ka, ku, k, ko: Coeficientes de pandeo de placa.KlrAdm: Relación de esbeltez admisible.Mc: Momento crítico.Me: Momento crítico elástico para flexión alrededor de los ejes 33 o 22.Mn33, Mn22: Resistencia a flexión nominal respecto a los ejes centroidales (Sección C3).Mno33, Mno22: Resistencia a flexión nominal respecto a los ejes centroidales (Sección C3.1).Mnt33, Mnt22: Resistencia a flexión nominal respecto a los ejes centoidales determinado con las

propiedades de la sección total.My: Momento que causa la deformación unitaria máxima.Pe22: Carga crítica de Euler alrededor del eje 22.Pe33: Carga crítica de Euler alrededor del eje 33.Pn: Resistencia nominal axial de un miembro.Pno: Resistencia nominal axial de un miembro determinada de acuerdo a la Sección C4

de la norma para L=0, Fn=Fy.Sc: Módulo de sección elástico de la sección efectiva calculado para un esfuerzo de

Mc/Sf en la fibra extrema a compresión para flexión alrededor del eje 33 o 22.SFaxial: Factor de reducción para carga axial.SFb33, SFb22: Factor de reducción para flexión.SFv2, SFv3: Factor de reducción para corte.Se22, Se33: Módulo de sección elástico de la sección efectiva calculado con la fibra extrema a

compresión o tracción con Fy.Sratio: Resultado de la interacción de flexión y corteVn: Resistencia a corte nominalα22: Factor de ampliación.α33: Factor de ampliación.αASD33, αASD22 Factor de ampliación (ASD).αLRFD33, αLRFD22 Factor de ampliación (LRFD).σe33, σe22 Coeficientes para el cálculo de Fe y Me.σt: Esfuerzo de pandeo torsional.φ Factor de resistencia (LRFD).λc: Factor de esbeltez.Ω: Factor de resistencia (ASD).

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

311

Cálculo de Mno, Mn, φb y Ωb para el eje 33

(Diagrama 4)

Cálculo de Vn, φv y Ωv parael eje 2 (Diagrama 6)

Cálculo de Vn, φv y Ωv parael eje 3 (Diagrama 6)

Ec. C5.2.1-6 or C5.2.2-6Ec. C5.2.1-7 or C5.2.2-7

Pe33=π²*E*I33/(K33*L33)²Pe22=π²*E*I22/(K22*L22)²

αASD33=(1-Ωaxial*Pu)/Pe33)αASD22=(1-Ωaxial*Pu)/Pe22)

αLRFD33=(1-Pu)/Pe33)αLRFD22=(1-Pu)/Pe22)

tensiónNo

Cálculo de Pn, Pno,φaxial, Ωaxial)

SiMnt33=Sft33*FyMnt22=Sft22*Fy

LRFD

α33=αLRFD33α22=αLRFD22SFaxial=φaxialSFb33=φb33SFb22=φb22SFV2=φv2SFV3=φv3

Si

Métodode

diseñoLRFD

α33=αASD33α22=αASD22

SFaxial=1/ΩaxialSFb33=1/Ωb33SFb22=1/Ωb22SFV2=1/Ωv2SFV3=1/Ωv3

No

Métodode

diseñoASD

Cálculo de Mno, Mn, φb y Ωbpara el eje 22(Diagrama 4)Ec. C.5.2.1-4

Ec. C5.2.1- 5Ec. C5.2.2- 4Ec. C5.2.2- 5

2

2

σe33=π²*E/(K33*L33/r33)²σe22=π²*E/(K22*L22/r22)²

Ip=Area*ro²σt=1/Ip*(G*Jtor+π²*E*Cw/Lb²)

Ec C3.1.2-8Ec. C3.1.2-9

Ec. C3.1.2-10

Cálculo de Cb, Cm y CFT paralos ejes 2 y 3 (Ver Diagrama 7)

Inicio

1

DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL

Ver Diagrama 1

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

312

KlrAdm=10000

compresión

Si

NoEc1=-Pu/(SFaxial*Pn) + ABS(Mu33/

(SFb33*Mnt33)) + ABS(Mu22/(SFb22*Mnt22))

Ec2=Pu/(SFaxial*Pn) + ABS(Mu33/(SFb33*Mn33)) + ABS(Mu22/

(SFb22*Mn22))

Ec1>Ec2Bratio=Ec1 Si

Bratio=Ec2

No

Selección dela ecuación

crítica

Pu/(SFaxial*Pn)>0.15

No

Ec3=Pu/(SFaxial*Pn) +ABS(Mu33/(SFb33*Mn33)) +ABS(Mu22/(SFb22*Mn22))

Bratio=Ec3

Ec1=Pu/(SFaxial*Pn) +Cm33*ABS(Mu33/

(SFb33*Mn33*α33)) +Cm22*ABS(Mu22/(SFb22*Mn22*α22))

Ec2=Pu/(SFaxial*Pno) +ABS(Mu33/(SFb33*Mn33)) +ABS(Mu22/(SFb22*Mn22))

Ec1>Ec2

Bratio=Ec1Bratio=Ec2

No

Selección dela ecuación

crítica

Si

Si

Pu/(SFaxial*Pn)>0.05

KlrAdm=200 Si

EcV2=SQR(Mu33/(SFb33*Mno33))+SQR(Vu2/

(SFv2*Vn2))

No

EcV3=SQR(Mu22/(SFb22*Mno22))+SQR(Vu3/

(SFv3*Vn3))

EcV2>EcV3Sratio=EcV2 Si

Sratio=EcV3

No

1

3

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

313

K22*L22/r22>Klradm

Fin

Error='K22*L22/r22>KLradm'Si

K33*L33/r33>Klradm Error='K33*L33/r33>KLradm'Si

Bratio>MaxratioError='La carga axial combinada

y la relación de flexión >Maxratio'

Si

No

Sratio>MaxratioError='La relación de cortecombinado con flexión >

Maxratio'Si

No

No

No

3

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

314

DIAGRAMA 1Cálculo de Pn, φaxial, Ωaxial y Pno

Inicio

compresión

Cálculo de Fe

λc=SQRT(Fy/Fe)

λc<=1.5 Fn=(0.658λc²)*FySiFn = Fy*(0.877/λc²) No

Cálculo de Ae para elesfuerzo Fn

Pn=Ae*Fn

Cálculo de Aeo para elesfuerzo Fy

Pno=Aeo*Fy

SiFn=Fy No

Pn=Fn*Area*Red

φaxial = 0.95Ωaxial =1.67

Pno=Pn

Results: Pn, Pno,φaxial, Ωaxial

Retorno

φaxial = 0.85Ωaxial =1.80

El menor de losesfuerzos elásticos de

pandeo de flexión,torsión y flexo-torsión

(C4.1 - C4.3). VerDiagrama 2

Ec. C4-4Ec. C6.2-4

Ver Diagrama 3

Cálculo del áreaefectiva para Fy, ver

Diagrama 3

Ec. C4-3Ec. C6.2-3

Ec. C4-2Ec. C6.2-2

Ec. C4-1Ec. C6.2-1

Ec. C2-1

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

315

DIAGRAMA 2Cálculo de Fe

Inicio

α = 1-(xo/ro)²-(yo/ro)²γ =1-(yo/ro)²β =1-(xo/ro)²

Resolver la ecuación:Fe3/(σe33*σe22*σt)*α -Fe²*((γ /(σe22*σt) + β/(σe33*σt) + 1/(σe33*σe22)) +

Fe*(1/σe33+1/σe22+1/σt =1Fe tiene que ser < Femax

Retorno

Sección 3 ParteVII de la

Informaciónsuplementariapara uso de lanorma AISI

1996.

Femax=minf(σt,minf(σe33,σe22))

Inicio

Cálculo de las propiedadesefectivas de la sección (Ae)

(Ver Diagrama 8)

Retorno

Sección tubular

R=SQRT(Fy/(2*Fe))

Si

Ao=maxf((0.037/(h*Fy)/(t*E)+0.667)*Area, Area)

h/t>0.441*E/FyError('Sección tubularcon Diámetro/espesor

>0.441*E/Fy')Si

No

Aecalc=(1-(1-R²)*(1-Ao/Area))*Area

Ec. C6.2-6

Ec. C6.2-5

Ec. C6.2-7

DIAGRAMA 3Cálculo de Ae

No

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

316

DIAGRAMA 4Cálculo del momento nominal Mn

Inicio

My=Sf * Fy

Mn1=Sc/Sf * Mc

Retorno

alas a compresión atiesadasφb = 0.95Ωb =1.67

Siφb = 0.90Ωb =1.67

No

Cálculo de Se

Se=Módulo de secciónde la sección efectivacon la fibra extrema acompresión o traccióncon Fy. Ver Diagrama

8

Mno=Se*Fy

Cálculo de Me(Diagrama 5)

Ec C3.1.1-1Momento nominal enfunción del inicio de la

fluencia

Momento críticoelástica calculado de

acuerdo a C3.1.2

Me => 2.78*My Mc=MySi

Me => 0.56*My

No

Mc=10/9*My*(1-(10*My)/(36*Me))

Si

Mc=Me

No

Cálculo de Sc (VerDiagrama 8) con Mc

actuando en la sección

Mn=minf(Mno, Mn1)

Ec. C3.1.2-1

Ec. C3.1.2-2

Ec. C3.1.2-3

Ec. C3.1.2-4

Ec.C3.1.2-5

Ec. C3.1.1-1

C3.1.1 &C3.1.2

Seccióntubular

h/t>0.441*E/Fy

Si

Error('Sección tubularcon Diámetro/espesor

>0.441*E/Fy')

Si

φb = 0.95Ωb =1.67

No

h/t>0.319*E/Fy

Mn=(0.328*E/h/t)*Sf

Si

h/t>0.070*E/FyNo

Mn=(0.970+0.020*(E/Fy)(h/t)))*Fy*Sf

Si

Mn=1.25*Fy*Sf

No

Mno=Mn

Ec. C6.1-1

Ec. C6.1-2Ec. C6.1-3

No

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

317

DIAGRAMA 5Cálculo de Me (para flexión alrededor del eje xx)

Inicio

Mu*xo>0 Cs=+1Si

Momento originando compresión enel lado donde se encuentra el centro

de corte respecto al centroide

Cs=-1 No

Momento originando tracción en ellado donde se encuentra el centro de

corte respecto al centroide

ABS(j)>= 0Me=Cb*ro*Area*SQRT

(σex*σt)Si

Me=Cs*Area*σex*(j+Cs*SQRT(j²+ro²*(σt/

σex)))/CTFNo

Retorno

Ec. C31.2-6

Ec. C3.1.2-7

DIAGRAMA 6Cálculo del corte

Inicio

kv=5.34

Coeficiente de pandeoal corte para almas no

reforzadas

dt<=0.96*SQRT(E*kv/Fy)

dt=h/t

Vn=0.6*Fy/QmodSi

dt<=1.415*SQRT(E*kv/Fy)

No

Vn=0.64*SQRT(kv*E*Fy)/Qmod/dt

Si

Vn=π²*E*kv/(12*Qmod(1-µ²)*dt²)

No

φv = 1.00Ωv =1.50

φv = 0.90Ωv =1.67

Ec. C3.2-1

Ec. C3.2-2

Ec. C3.2-3

Retorno

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

318

DIAGRAMA 7Cálculo de Cb, Cm y CFT

Inicio

braced=1cargas

transversales

Cm=0.6-0.4*(-M1/M2

Si

No

Cm=0.85

Ec. C5.2.1-8

Cm<>0

No

Si

Cb<>0

Cb=12.5*Mmax/(2.5*Mmax+3*Ma+4*Mb+3*Mc)

No

Retorno

Ec. C3.1.2-11

SiEl usuario a

introducido unvalor

CFT=0.6-0.4*(-M1/M2

Ec. C3.1.2-12

Mmax>maxf(ABS(M1),ABS(M2)) ó Pmax>0

CFT=1Si

No

miembrorestringido

Cm=1.00 No

No

Si

Si

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

319

DIAGRAMA 8Cálculo de las propiedades efectivas

de la secciónInicio

Es unasecciónabierta

Cálculo del esfuerzo delrigidizador de extremo,f3 definido en la figura

B4-2 de la norma

Si

Para los dosmiembros noatiesados i

Para cadaelemento

atiesado de lasección, j

Cálculo del anchoefectivo be de acuerdo a

la sección B2.1 (VerDiagrama 9) con k=0.43

ds=beAs=be*t

Siguienteelemento i

No

Cálculo de losesfuerzos f1 y f2

definidos en la figuraB2.3-1 de la norma

f3>0

Si

be=w No

Elementocon un rigidizador

de extremo

Cálculo de ko paramiembros en

compresión con unrigidizador de extremo

(ver Diagrama 10)

Siko=4 No

Ψ=f2/f1 Ec. B2.3-5

k=ko+ko/2*(1-Ψ)3

+ko/2*(1-Ψ)Ec. B2.3-4

modb1=be(3-Ψ)

Ψ>-0.236 b2=(be/2)Nob2=be-b1 Si

Cálculo de la longituden tracción delelemento dist0

b2=minf(b2,(w-dist0)-b1)

Ec. B2.3-1

Ec. B2.3-2Ec. B2.3-3

b1+b2 deben ser<=w-dist0

Cálculo del anchoefectivo de acuerdo a la

sección B2.1 (VerDiagrama 9)

Cálculo de laspropiedades de la

sección efectiva conlos anchos efectivosde cada elemento

Siguienteelemento j

Retorno

Se ha introducido ko en vez de laconstante 4 para considerar el

caso de un elemento comprimidocon un rigidizador de extremo ycon gradiente de esfuerzos. Este

caso no está cubierto en elcódigo. La estimación de k es

como se muestra.

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

320

Inicio

λ=1.052*(w/t)*SQRT(f/(E*k) Ec. B2.1-4

λ<=0.673

¿Es el elementototalmenteefectivo?

ρ=1Si

ρ=(1-0.22/λ)/λ

No

Ec. B2.1-3

be=ρ*wEc. B2.1-2

Retorno

DIAGRAMA 9Cálculo de be de acuerdo a B2.1

(Elementos uniformemente comprimidos)

Capítulo 20: Diseño de miembros de acero formado en frío (AISI-96)

321

Inicio

DIAGRAMA 10Cálculo de ko para elementos comprimidos con un rigidizador de extremo

S=1.28*SQRT(E/f)ku=0.43

Cálculo de D(Figura B4-2 de la norma)

S/3=>w/tko=4, C1=1, C2=1,

Ia=0Si

S>w/t

No

Ia=399*(((w/t)/S)-SQRT(ku/4))3*(t)4

Si

n=1/2

Ec. B4.2-4

Ia=(115*((w/t)/S)-5)*(t)4

n=1/3

Ec. B4.2-11 No

Cálculo del ánguloTheta y de Is

Theta<40° oTheta>140°

Error=Error+´Atiesadorcon theta fuera de

límites'

Si

D/w<=0.8 No

Error=Error+´Atiesadorcon D/w fuera de

límites'

Si

ka=minf(4.0, 5.25-5*(D/w))

No

Ec. B4.2-8

C2=minf(1.0,Is/Ia)

C1=2-C1

ko=C2n*(ka-ku)+ku

ds=C2*ds

Retorno

Ec. B4.2-6

Ec. B4.2-5

Ec. B4.2-8

Ec. B4.2-7

Ec. B4.2-9

As=C2*As

Ec. B4.2-10

Ec. B4-1

Capítulo 21: Diseño ACI de Hormigón Armado

323

21 Diseño ACI de Hormigón Armado21 Diseño ACI de Hormigón Armado21 Diseño ACI de Hormigón Armado21 Diseño ACI de Hormigón ArmadoEste capítulo describe las opciones disponibles en RAM Advanse para el diseño y detallamiento de vigas,columnas y zapatas de hormigón armado de acuerdo a la norma norteamericana ACI (American ConcreteInstitute Building Code Requirements for Structural Concrete). El ingeniero debe proveer un modelo yparámetros de diseño apropiados antes de proceder con el análisis de la estructura en el programa. El diseño deacuerdo a la norma ACÏ se realiza en forma automática luego del análisis, y los resultados pueden observarseen pantalla en forma gráfica o mediante reportes. Para un diseño mas avanzado, el ingeniero puede recurrir alos tres módulos de diseño/detallamiento disponibles que se describen en los próximos capítulos.

CargasLa aplicación de cargas apropiadas y la generación de las combinaciones de cargas requeridas es de absolutaresponsabilidad del ingeniero. Todas las cargas adoptadas y sus combinaciones deben ser aplicadas en la formadescrita en el Manual de Ejemplos. El diseño de hormigón armado se realiza para todas las combinaciones decarga adoptadas. El usuario no puede deshabilitar ningún estado o combinación de carga individual cuando serealiza el diseño en el programa principal. Sin embargo, el ingeniero tiene la posibilidad de filtrar el diseño enel módulo de diseño/detallamiento para obtener los resultados para una condición de carga individual (estado ocombinación). Vea la siguiente sección de los módulos de diseño/detallamiento para mayor información en elfiltrado de combinaciones de carga cuando se revisan los resultados.

Serie de tamaños de barras

Es importante notar que el usuario puede modificar los diámetros de las barras a ser consideradas al igual quesus designaciones. (#3, etc.) editando el archivo bars.txt que se encuentra localizado en el directorio Base deldirectorio principal de RAM Advanse. Este archivo establece los nombres y los diámetros de las barras derefuerzo usadas en la verificación y diseño de los elementos de hormigón armado. Este formato de archivoexterno es como sigue:La primera línea del archivo de texto contiene las unidades en las que se encuentran los diámetros de lasbarras. Las unidades pueden ser pulgadas (in) o centímetros (cm). Las próximas líneas contienen las series debarras de refuerzo a ser consideradas, ordenadas por tamaño. El formato es: nombre, seguido por el signo igual(=) con el valor del diámetro en las unidades especificadas. A continuación se dan un par de ejemplos:

cm6mm=0.68mm=0.810mm=1.0..

in#3=0.375#4=0.500

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

325

22 Módulos de Detallamiento de Hormigón22 Módulos de Detallamiento de Hormigón22 Módulos de Detallamiento de Hormigón22 Módulos de Detallamiento de HormigónArmadoArmadoArmadoArmadoRAM Advanse cuenta con módulos de diseño y detallamiento de miembros de hormigón armado que lepermitirán reducir su tiempo de trabajo considerablemente. Estos módulos le permitirán obtener el diseñopersonalizado inmediato de los diferentes componentes que participan en su estructura. Para su uso elingeniero debe proveer un modelo y parámetros de diseño adecuados antes de realizar el análisis en RAMAdvanse. El diseño básico luego de este proceso se realiza de forma automática luego de analizar la estructura,pudiéndose ver los resultados en forma gráfica o a través de un reporte. El ingeniero puede invocar cualquierade los tres módulos disponibles para un diseño y detallamiento más avanzado y de esta forma, poder manipularsu diseño y obtener luego dibujos de detallamiento listos para ser exportados a cualquier programa de dibujo yser insertados en sus planos finales estructurales a través de archivos DXF.

Introducción

El diseño de cualquier estructura de hormigón armado requiere que el ingeniero diseñe y detalle todos losmiembros de la estructura. Actualmente RAM Advanse cuenta con tres módulos de detallamiento para asistiral ingeniero en el diseño de: vigas de Hormigón armado, columnas o soportes de hormigón armado, y zapatasaisladas. Estos módulos permiten al ingeniero tomar los resultados del análisis realizado en la aplicaciónprincipal y usarlos para completar su diseño y detallamiento en un miembro de hormigón armado. Esta seccióndescribe como invocar estos módulos, su organización y la navegación dentro de estos. Para mayorinformación detallada sobre el contenido y despliegue en cada módulo individual de diseño/detallamiento,refiérase a la sección particular del miembro.

Invocando los módulos

Para entrar a un módulo de detallamiento, usted antes tendrá que seleccionar los elementos en RAM Advanseque forman un componente. Así, por ejemplo, para el detallamiento de una viga de hormigón armado, deberáseleccionar en RAM Advanse todas las barras que forman esa viga como se detalla a continuación.

Analice la estructura y seleccione todos los miembros en RAM Advanse que componen la viga o miembro aser detallado. Observe que tanto vigas o soportes deben estar en una línea continua. Es aconsejable considerarcada tramo como un miembro físico, ya que todas las herramientas de detallamiento han sido diseñadas conesta consideración.

Antes de entrar al módulo de detallamiento de vigas de HoAo, seleccione los miembros en RAM Advanse queforman una viga.

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

326

Para seleccionar toda una viga, primero seleccione el primer miembro y luego presione el botón .

Luego, seleccione el comando ilustrado en la figura.

Las columnas o soportes se seleccionan de manera similar. Cuando se seleccione una hilera de soportes, elusuario deberá empezar del miembro inferior y seleccionar las columnas sucesivamente hacia arriba. Para

seleccionar todos los soportes en la hilera, seleccione la columna inferior y presione .

Seleccione todos los miembros que componen una columna. Para esto, seleccione primero la columna de

abajo y luego presione el botón .

El módulo de columnas se invoca seleccionando Detallamiento - Columnas de hormigón... del menú.

Luego vaya al módulo de columnas

Para fundaciones, el ingeniero puede seleccionar uno o más nudos de fundación. Si más de un nudo esseleccionado entonces las cargas para cada nudo serán transmitidas al módulo. Sólo una zapata se puede

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

327

diseñar por cada llamada al módulo, pero todas las solicitaciones de los nudos considerados se toman en cuentaen el diseño de la misma.

Seleccione los nudos que tendrán una misma zapata.

Luego seleccione el comando ilustrado

Organización de los Módulos

Todos los módulos de detallamiento funcionan de la misma manera. Cada módulo tiene cuatro pantallas a lasque se puede acceder presionando los siguientes botones:

Pantalla de introducción de datos. En esta pantalla se introducen o modifican los datos geométricos, demateriales y cargas que se requieran. Los datos de materiales se mantienen entre llamadas consecutivas almódulo, pero no necesariamente están asociados con alguna viga, columna o zapata particular. Los datos decarga y geométricos son normalmente tomados del programa principal cuando se llama al módulo. Sinembargo, en el caso de zapatas, los nudos seleccionados no contienen la información geométrica de las zapatasy por ello las dimensiones de la zapata no son leídas del modelo.

Pantalla de diseño. Esta pantalla muestra información de diseño específica al módulo de detallamiento.El ingeniero puede ubicar aquí información muy útil generada en el diseño, que puede originar cambios en laspropiedades de material, geometría, etc., que el usuario juzgue necesarios para un adecuado diseño. En estecaso se deberá regresar a la pantalla de datos para realizar dichos cambios.

Pantalla de detallamiento. En esta pantalla se genera un dibujo listo para ser exportado a un programaCAD para su inserción en un plano estructural.

Pantalla de configuración. En esta pantalla se introducen parámetros de configuración para el diseño ydetallamiento. Esta información es guardada para futuras corridas del módulo y debe ser utilizada,normalmente, para establecer reglas y hábitos de diseño para los diferentes tipos de elementos.

Adicionalmente, usted puede imprimir un reporte . Esta pantalla extra es usada para imprimir un reportecon todos los datos y resultados de diseño. Esta opción esta solamente disponible para los módulos de

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

328

detallamiento de vigas y columnas de hormigón armado. Vea el capítulo Impresión de Gráficos y Reportespara más información relacionada a los reportes.

Navegación e introducción de datosEn cada pantalla de los módulos se tienen diferentes métodos para navegar y moverse dentro de ellas. Estoincluye los acercamientos, alejamientos y paneo de la pantalla, los cuales se describen a continuación.

ZoomPara hacer zoom, use uno de los siguientes botones:

Acercamiento.

Alejamiento

Ventana Zoom. Presione este botón y encierre con el ratón la parte que desea ampliar.

Zoom inicial. Presione este botón para volver la imagen a su tamaño inicial, abarcando todo el dibujo.

Paneo

Para panear (mover el dibujo dentro de la pantalla), simplemente haga clic con el botón derecho del ratón en elpunto donde usted desee que sea el nuevo centro de la pantalla.

Haga clic con el botón derecho del ratón en el punto donde desee el nuevo centro de su pantalla.

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

329

Al hacer clic (con el botón derecho del ratón) la pantalla se dibujará con el nuevo centro.

Edición de datos

El usuario puede modificar varios datos en las pantallas que se encuentren en texto rojo. Para introducir elnuevo dato, simplemente haga clic en el valor. Esto activará una ventana en la que puede editar la informacióny cambiarla al nuevo valor como se ilustra a continuación:

Haga clic con el botón izquierdo del ratón en el texto en rojo.

Introduzca la información y luego presione Intro. Presione ESC para cancelar la introducción de datos.

Normalmente todos los datos que pueden ser modificados se encuentran en la pantalla de introducción dedatos. Sin embargo, advierta que otras pantallas también cuentan con texto en rojo para selección de opciones.

Capítulo 22: Módulos de Detallamiento de Hormigón Armado

330

También es posible introducir datos con sus unidades como se ilustra en las siguientes figuras.

Ud. puede introducir datos en unidades diferentes al sistema de unidades adoptado. Simplemente añada launidad correcta al valor introducido y será convertido automáticamente al sistema de unidades adoptado.

Ejemplo con valores y unidades permitidos.

Algunas pantallas de diseño y detallamiento también tienen textos modificables (en rojo) para elegir opciones.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

331

23 Diseño de Vigas de Hormigón Armado23 Diseño de Vigas de Hormigón Armado23 Diseño de Vigas de Hormigón Armado23 Diseño de Vigas de Hormigón Armado

Esta sección describe las opciones disponibles en el detallamiento de vigas de hormigón para diseñar unmiembro de hormigón armado. La versión de la norma adoptada para este módulo es:

La versión 1999 de la American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI318-99 (ACI 1999).

Identificando vigas de hormigónRAM Advanse encara de diferente manera el diseño de vigas y columnas. Como tal, es importante, identificarpreviamente a los miembros como vigas (forjados) o columnas (soportes) para un diseño adecuado. Esto serealiza asignando la sección apropiada a los diferentes miembros existentes. Cada sección de hormigón armadoes implícitamente una viga o un soporte. Por ejemplo, para asignar a un miembro un tipo viga de hormigónarmado, seleccione una sección RcBeam como se ilustra en la siguiente figura.

Asignando secciones de hormigón armado a los miembros.

Si usted desea crear una nueva sección, deberá seleccionar un Template (plantilla) adecuada para vigas ocolumnas como se ilustra a continuación:

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

332

Creación de nuevas secciones.

Análisis

El modelo debe analizarse adecuadamente antes de proceder con el diseño de una viga de hormigón armado. Elanálisis debe considerar la reducción de momento de inercia (factor de sección fisurada) prescrito por elcódigo. De ser aplicable, se debe proceder con un análisis de segundo orden P-Delta como se describe másadelante.

Sección fisuradaPara diseñar con mayor aproximación una estructura de hormigón es común recurrir a la utilización de un‘factor de fisuración’ que afecta tanto a las vigas y columnas del modelo. Estos factores reducen los momentosde inercia de los miembros para el análisis. Se sugiere adoptar los factores recomendados por la norma dehormigón local. Por ejemplo, la norma ACI318-99 en su sección 10.11 recomienda adoptar un valor de 0.7*Ig(momento de inercia bruto de la sección) para columnas y 0.35*Ig para vigas. Los valores pueden serintroducidos directamente dentro del factor Ig en la hoja electrónica como se observa en la siguiente figura.Los valores válidos son de 0.0 a 1.0. Observe que si un valor nulo es introducido se asume un valor unitariopara el análisis.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

333

Asigne los factores de inercia sugeridos (factores de sección fisurada) para vigas y soportes. Los botones de labarra de herramientas pueden utilizarse para introducir automáticamente valores entre 0.35 a 0.70(recomendado por el código ACI 318 – 99) para los miembros seleccionados.

Análisis de segundo orden Se recomienda su utilización ya que no se considera la ampliación de momentos en la etapa de diseño(refiérase a la sección técnica).

Se debe realizar un análisis de segundo orden P-Delta antes de entrar al módulo de detallamiento. Esto esparticularmente importante para pórticos traslacionales de acuerdo a la norma ACI318-99 (10.13.4).

Notas Técnicas ACI

El diseño vigas en RAM Advanse incorpora los requerimientos de:

La versión 1999 de la norma norteamericana para hormigón estructural dado por el Instituto Americano delConcreto (American Concrete Institute), ACI 318-99 (ACI 1999)

Esta sección describe como se han aplicado sus especificaciones en RAM Advanse para el diseño de vigas.

GeneralidadesEl diseño de vigas se realiza en el programa principal para todos los estados de carga y sus combinacionesseleccionadas en la ventana de dialogo de la impresión de diseño de hormigón armado. En el reporte deresumen de resultados el diseño a flexión, corte y torsión se realiza en 11 estaciones espaciadas a igualdistancia a lo largo de la viga (0.1*largo). En cambio, en el módulo de detallamiento, el ingeniero puedeespecificar que condiciones de carga va a considerar en el diseño y las ubicaciones a lo largo del miembro

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

334

donde se realizará las verificaciones por norma. Los siguientes ítems se verifican en el diseño de vigas dehormigón armado.

FlexiónCorteTorsiónRequerimientos de detallamiento (solamente en el detallamiento de vigas de hormigón armado).

No se considera ninguna carga axial o carga fuera del plano vertical en el diseño.

LimitacionesEn el programa se tienen las siguientes limitaciones en cuanto a la aplicación de la Norma (ACI318) a lasvigas:

• No se considera ninguna carga axial en el diseño.• Sólo se considera la flexión alrededor del eje 3-3 del miembro (flexión uniaxial principal).• No se verifican límites de deformaciones.• No se considera miembros de sección de gran altura.

En el programa principal se debe considerar además la siguiente limitación:

• Sólo se diseña secciones rectangulares (vigas de sección T ó L no se consideran).

Diseño a flexiónEl diseño a flexión de las vigas de hormigón armado se realiza sobre la base de una distribución de esfuerzosrectangular como se describe en ACI 10.2.7. Las hipótesis de diseño de ACI 10.2.7 se aplican totalmente,particularmente el uso del bloque de esfuerzos equivalentes. En el caso de que el área de refuerzo para flexiónexceda el límite permisible de 0.75#ρb (ACI 10.3.3) se requerirá armadura de compresión. Esto puede evitarsesi se incrementa las dimensiones de la sección o la resistencia del hormigón. La viga se diseña en cada secciónpara la envolvente de momentos flectores máximos positivos como negativos de las combinaciones de cargaapropiadas. La posición del refuerzo se especifica en el programa principal cuando se crea la sección. Mientrasque en el módulo de detallamiento, la posición de las barras se ajusta de acuerdo a las Pantallas de Datos yConfiguración como se describe mas tarde. El ancho total de alas dado por el usuario se considera para el casode vigas T y L (sólo en el módulo de detallamiento) en el cálculo del bloque de esfuerzos para momentospositivos. Se considera una reducción del ancho de la zona de compresión cuando los esfuerzos positivossobrepasan el ala y llegan hasta el alma en las secciones T ó L. Observe que no se verifica la validez del anchode ala proporcionado. Se ignoran las alas en el caso de momentos negativos. El refuerzo mínimo a flexiónadoptado está de acuerdo a ACI 10.5. Note, sin embargo, que la distribución de refuerzo a flexión dado en ACI10.6 no se considera, ni tampoco, los límites de la distancia entre soportes laterales (ACI 10.4), que deben serverificados por el ingeniero.

Los requerimientos sísmicos especiales se aplican totalmente en el módulo de vigas. El riesgo sísmicorequerido se especifica como bajo, medio o alto en la Pantalla de Datos. En el programa principal siempre seasume un riesgo sísmico bajo para el diseño de vigas. En el caso de riesgo sísmico bajo no se requiere deprovisiones especiales, pero para riesgos sísmicos moderados o altos se tienen las siguientes medidas:

ACI Descripción Riesgomoderado

Riesgo alto

21.2.4/5 Límites deresistencia enrefuerzo yhormigón

Responsabilidaddel ingeniero

Responsabilidaddel ingeniero

21.3 Miembros de No aplicable Como se indica

# El factor 0.75 puede ser cambiado en la pantalla de configuración del módulo de detallamiento de vigas.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

335

marcos a flexión abajo21.3.1 Límites en

dimensionesNo aplicable Se asume carga

axial cero. Loslímites dedimensionesresponsabilidaddel ingeniero.

21.3.2.121.3.2.2

Límites derefuerzo yrefuerzorecomendado

No aplicable Cubierto

21.10 Requerimientospara riesgomoderado

Como se indicaabajo

No aplicable

21.10.2 Requerimientos aflexión

Se asume cargaaxial cero

No aplicable

21.10.4 Refuerzorecomendado

Cubierto No aplicable

Todas aquellas provisiones a flexión que no hayan sido cubiertas por el programa son de enteraresponsabilidad del ingeniero.

Diseño a corte

El diseño a corte de las vigas de concreto reforzado se realiza de acuerdo al capítulo 11 de la norma ACI. Lafuerza de corte de diseño es aquella que se origina de la envolvente de las combinaciones de cargaseleccionadas. En el detallador de vigas de hormigón armado el cortante de diseño corresponde al corte críticoa una distancia d (altura efectiva) del paramento del soporte (ACI 11.1.3). Observe que RAM Advanse noverifica los límites de resistencia del hormigón dados en 11.1.1.2. La capacidad de una sección rectangular(Ecuación 11-3) (ACI 11.3.1.1) se toma en cuenta para resistir el corte en el caso de riesgo sísmico bajo tantoen el módulo de detallamiento como en la salida del diseño de hormigón armado del programa principal. En elcaso de riesgo sísmico alto la capacidad del hormigón no es considerada para la resistencia a corte. Cuandoexiste torsión elevada la resistencia al corte se reducirá de acuerdo a la ecuación (11-13) (ACI 11.6.3.1) en vezde la previa. El refuerzo para corte consiste en estribos verticales (cerrados o abiertos) de acuerdo a ACI 11.5.El refuerzo mínimo y máximo permitido sigue las recomendaciones dadas en ACI 11.5.5 y 11.5.6.9. Se adoptaun refuerzo mínimo dado por ACI 11.6.5.2 cuando se determina una torsión significativa.

En el módulo de diseño/detallamiento se disponen de algunos requerimientos especiales para estructuras sismoresistentes dados por la norma. El riesgo sísmico se evalúa como bajo, medio o alto en la Pantalla de Datos delmódulo. Para el primer caso no se requiere de ninguna provisión especial. Para los otros casos se tienen lossiguientes requerimientos:

ACI Descripción RiesgoModerado

Riesgo Alto

21.3.4.1 No Aplicable Implementado21.10.3(a)

Corte dediseño basadoen lacapacidad aflexión delmiembro

Implementado No Aplicable

21.3.4.2 Refuerzotransversal enmiembros

Vc esconsiderado

Se asume Vccero. No seasumen cargasaxiales

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

336

Las provisiones dadas en 21.3.4.1 y en 21.10.3 se refieren a los requerimientos de diseño de miembros para elcorte máximo al que puede someterse la viga, asumiendo que los extremos de estas están totalmentearticulados.

Diseño a TorsiónCuando sea necesario el diseño de miembros a torsión puede resultar en refuerzo adicional tanto longitudinalcomo transversal del miembro. La torsión es considerada solamente cuando la torsión de diseño excede unvalor límite especificado por ACI 11.6.1. No se considera reducción en la torsión mayorada por 11.6.2.2. Lacapacidad de torsión de una sección está limitada por la Ecuación (11-18) (ACI 11.6.3.1) y se asume que todoel torque es resistido por los estribos (la resistencia del momento torsional nominal provista por el concreto escero). La torsión nominal resistida por los estribos provistos es calculada por 11.6.3.6. Acero longitudinaladicional es calculado por 11.6.3.7.

Requerimientos de detallamientoLa norma influye notablemente en las características tanto de número, tamaño y distancia entre barras. Estosrequerimientos controlan normalmente el número, longitud y disposición de las armaduras dentro de unasección de hormigón. La presente sección identifica aquellas provisiones adoptadas por el programa en elmódulo de vigas. Observe que es de responsabilidad del ingeniero el confirmar que el refuerzo adoptadocumpla con todos los requerimientos de las normas. RAM Advanse le brinda una gran ayuda en el logro delanterior objetivo. A continuación se detalla los requerimientos considerados:

ACI Descripción Observaciones10.6 Distribución de refuerzo a

flexiónConsiderado

11.5.4 Límite de separación pararefuerzo a corte

Considerado

11.6.6 Límite de separación pararefuerzo a torsión

Considerado

12.2 Anclaje de barras corrugadasen tracción

Considerado aexcepción de 12.2.5en riesgo sísmico alto

12.3 Anclaje de barras corrugadasen compresión

No considerado

12.4 Anclaje de paquete de barras No considerado12.5 Anclaje de patillas estándar en

tracciónConsiderado aexcepción de 12.5.3.4

12.10 Anclaje de barras en flexión -General

Considerado

12.11 Anclaje de refuerzo demomento positivo

Responsabilidad delingeniero

12.12 Anclaje de refuerzo demomento negativo

Responsabilidad delingeniero

12.14 Empalmes en tracción No considerado12.16 Empalmes en compresión No consideradoRiesgo sísmico alto21.3.3.2 Refuerzo transversal Considerado21.3.2.3 Estribos en zonas de empalmes Responsabilidad del

ingenieroRiesgo sísmico moderado21.10.4.2 Refuerzo transversal Considerado

Note que el programa provee la mayoría de los datos para evaluar fácilmente los requerimientos no cubiertosdirectamente por el programa.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

337

Reportes y salida de resultados por pantallaExisten dos formas de salida de resultados disponibles en el programa principal de RAM Advanse.Obviamente, se disponen de muchos mas detalles en el módulo de diseño/detallamiento de vigas de hormigónque se describe en la siguiente sección. El usuario es capaz de obtener en el programa principal un resumen deresultados, además de poder ver el refuerzo dispuesto en cada miembro.

Reporte resumen del diseño de vigas

RAM Advanse permite generar un reporte resumen de los resultados de diseño. La salida consta de dos líneaspor cada miembro. Observe que las líneas son bastante anchas y por lo tanto deberán ser impresas en un modocondensado o con tipo de letra pequeño. Para imprimir el diseño de hormigón armado, primero seleccione loselementos a imprimir y luego ejecute el comando Imprimir/Diseño de hormigón armado...

Ejecute el comando Diseño de hormigón armado.

Seleccione la norma adecuada y los dos tamaños de estribos que se deseen considerar de la ventana de diálogoque se muestra a continuación:

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

338

Seleccione OK y el reporte será generado para todos los miembros seleccionados. El reporte que aparece semuestra a continuación.

Impresión de vigas

¡Importante!Las vigas con sección rectangular son elementos diseñados únicamente a momentos alrededor del eje 3, torsióny corte en el eje 2. Los otros esfuerzos son ignorados en el diseño de vigas. Si la viga cuenta con flexiónbiaxial, la alternativa es definir esa viga como columna. En este diseño de la viga se asume siempre un riesgosísmico bajo, sin consideraciones especiales. En el módulo de diseño/detallamiento de vigas el ingeniero puedecambiar esto para examinar el impacto de algunas provisiones sísmicas.

El detalle de los resultados que se muestran es el siguiente:

VIGA NumEl número de viga que corresponde al número de miembro del modelo.

A.izq, A.cent, y A.derEstas son las mayores áreas de refuerzo requeridas para las zonas izquierda, central, y derecha,respectivamente. El área que se muestra bajo A. izq corresponde al refuerzo requerido desde el extremo J delmiembro hasta la distancia mostrada en P.I. izq. De igual forma A. der corresponde al área de refuerzorequerido desde el extremo K del miembro hasta la distancia mostrada en P.I. der. El refuerzo necesarioanotado bajo A. cent corresponde a la armadura central que va desde una distancia P.I. izq con respecto alextremo J a una distancia P.I. der. con respecto al extremo K. Para mayor información sobre los puntos deinflección, vea la explicación de P.I. abajo.

Note que en el caso de que no exista un punto de inflexión a lo largo del elemento, el refuerzo central se aplicapara todo el largo de la sección. De acuerdo a esto, los valores de P.I. izq o P.I. der serían igual a 0.0. Esto es,el acero mostrado en A.cent se requiere desde una distancia 0.0 del extremo J de la viga (por ej.: izquierda dela viga) hasta una distancia 0.0 del extremo K de la viga (por ej.: derecha de la viga).

Cuando se requiere armadura de compresión, las áreas superiores e inferiores de las barras pueden sercontroladas por el refuerzo de compresión requerido. Las áreas son dadas para los refuerzos superiores einferiores.

P.I.izq, y P.I.der son las distancias a los puntos de inflexión desde los extremos de la viga. Note que cuando sehace referencia a derecha e izquierda, representan los extremos J y K respectivamente del miembro. “Izq” es elnudo J, “Der” es el nudo K.

¡Importante!Cuando usted visualiza una viga, esta debe ser vista con el nudo J a la izquierda, y el nudo K a la derecha

Nudo J (izquierda) Nudo K (derecha)

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

339

Izquierda y derecha en relación con los nudos J,K.

Puntos de inflexión de la envolvente de momentos

En una viga, las áreas de refuerzo requerido se proveen en tres zonas:

* La zona izquierda que está limitada por el eje de la columna del nudo J y el punto de inflexión izquierdo(P.I.izq)

* La zona central que es la zona entre los puntos P.I.izq, y P.I.der.

* Y la zona derecha. que está limitada por el eje de la columna del nudo K y el punto P.I.der

Los puntos de inflexión en el reporte son las distancias más grandes de todos los estados de cargaconsiderados. El momento de diseño mostrado en los resultados es el máximo momento para todos los estadosde carga en las diversas zonas.

Zonas de refuerzo en una viga

¡Importante!Advierta usted que a las barras debe añadírseles una longitud de desarrollo a partir de los puntos de inflexión.

PIELCuando se considera la torsión, este valor indica cual es el área de armadura adicional de piel necesaria porcada cara lateral de la sección (equivalente a Al/3 del módulo de detallamiento de vigas). En este caso el áreade refuerzo transversal ha sido ajustada para resistir la torsión.

SEP ESTRIBOSEstas son las máximas separaciones de estribos permitidas en cada una de las zonas.

Si se requieren estribos cerrados porque existen barras sometidas a compresión, no debe tomarse unaseparación mayor a 15 veces el diámetro de las barras longitudinales.

La separación de estribos es brindada para tres zonas, la primera zona es el 25% (izquierda), la segunda zona esel 50% (central), y la tercera zona es el 25% (derecha).

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

340

La separación de estribos está basada en las demandas de corte y torsión en la sección.

TIPO

El tipo indica si los estribos pueden ser abiertos o deben estar cerrados. Una U indica que los estribos puedenser construidos abiertos como indica la figura (b). Los símbolos [] indican que los estribos deben estarcerrados, como indica la figura (a). Esta señal [] solo es un indicador de que existe alguna torsión en la sección,mientras que el símbolo >[]< indica que se requiere algún refuerzo de compresión. Entonces, los estribosadecuados para resistir los esfuerzos de compresión de estas barras deben ser seleccionados.Note nuevamente que en este diseño no se consideran previsiones sísmicas.

(a) estribo cerrado ( [] ) (b) estribo abierto ( U )

¡Importante!Un estribo abierto debe ser ubicado en relación a los ejes locales como se ilustra en la figura. Es decir el estriboabierto solo absorbe esfuerzos cortantes en la dirección 2.

Mmax/min, V, y T

Mmax y Mmin dan los valores máximo y mínimo, respectivamente, de momentos flectores alrededor del ejelocal 3. V es la máxima fuerza cortante en la dirección del eje local 2. T es el máximo momento torsor en laviga considerando todas condiciones de carga existentes. Este momento es el momento máximo para todos losestados de carga y es el valor usado para el diseño del refuerzo crítico.

Note que cuando no existen puntos de inflexión, A.cent contendrá el área de refuerzo requerida a lo largo detoda la longitud del miembro. Los valores mostrados Mmax y Mmin reflejan el momento para el cual se diseñael refuerzo, incluso si este momento ocurre en un lugar distinto del centro de la viga.

LongLong. es la longitud de las vigas.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

341

Posición del refuerzo en los miembros

Para obtener una disposición esquemática de las barras de las vigas y columnas, selecciones los miembros de

hormigón y presione el botón . La pantalla indicará la disposición correcta de las barras longitudinales enlos miembros actualmente seleccionados. Un despliegue más detallado del refuerzo se puede obtener en eldetallador descrito a continuación..

Estas son las posiciones reales de las barras de refuerzo en las secciones seleccionadas.

Módulo de diseño/detallamiento de vigasEsta sección describe las opciones disponibles en el módulo de diseño/detallamiento de vigas de hormigónarmado. Como en todos los módulos de detallamiento de hormigón armado, el diseño ejecuta un proceso deprueba y error, donde el usuario ingresa la geometría, los materiales y el refuerzo, y el programa verifica lacondición de la viga para las cargas especificadas. Se invoca a este módulo al seleccionar una o más vigas dehormigón armado ubicadas en una línea recta , y seleccionando Detallamiento/Vigas de hormigón... de la barrade menús. Refiérase al capítulo de Módulos de Diseño y Detallamiento de Hormigón Armado para mayoresdetalles sobre la entrada y navegación en estos módulos.

Pantalla de Datos

La pantalla inicial que aparece en el detallador es la pantalla de datos que se muestra en la siguiente figura.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

342

Note que el botón seleccionado en la barra de menú es el de la pantalla de datos, que permite modificar elmaterial, la sección y la geometría de la estructura para asemejar las condiciones reales del problema. Algunasveces se realizan modificaciones de dimensiones en la fase del análisis para modelar en forma más precisa elcomportamiento estructural. Esta pantalla le permite modificar las dimensiones usadas en el análisis a lascondiciones verdaderas. Como este módulo será usado mayormente para generar los planos estructurales, elingeniero debe introducir las dimensiones reales. Los tres grupos de parámetros remarcados anteriormente sondescritos en mayor detalle a continuación.

El botón permite seleccionar la condición o condiciones de carga que van a ser considerados en el diseño.

Item A:

Riesgo Sísmico[Bajo/Medio/Alto]:

Selecciona la zona sísmica. Observelas notas de arriba sobre el diseño ylas implicaciones de diseño de estaacción.

Recubrimiento Libre: Distancia del borde de la sección alborde exterior de los estribos.

Modulo de elasticidad,Fc, Fy, peso específico:

Propiedades del hormigón y delmaterial de refuerzo.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

343

Item B:

Observe que esta columna puede recorrerse con relación al eje utilizado en el programa de análisis. Haciendoclic en la palabra Centro (figura a la izquierda) y cambiándola a Izquierda se puede ubicar el soporte a laizquierda de la línea de cuadrícula (figura a la derecha). La dimensión de la columna que es de 2 pies (figura ala izquierda) se puede también modificar a por ejemplo 2.5 pies (figura a la derecha). Recuerde que todos lostextos en rojo pueden ser modificados.

Item C

La sección de la viga puede ser modificada seleccionando la palabra Rectangular (figura a la izquierda) a unasección T ó L como se muestra en la figura a la derecha. Para cambiar una dimensión haga clic en el texto yedítelo apropiadamente. Luego de finalizar con la geometría de la sección puede pasar a ver la pantalla dediseño.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

344

Item D (Planilla)

La planilla se utiliza para ingresar el acero de refuerzo longitudinal y transversal, y para definir la ubicación delas secciones transversales a ser dibujadas. Se encuentra activa en la Pantalla de Datos, en la Pantalla deDiseño, y también en la Pantalla de Detallamiento. La planilla se divide en tres páginas, la primera llamadaBarras contiene los datos para definir el refuerzo longitudinal, la segunda, Estribos, contiene la informaciónrequerida para definir los estribos, y finalmente, Secciones, contiene la ubicación de las seccionestransversales.

Barras

Los datos requeridos para definir el refuerzo longitudinal son:

Grupo: El número de grupo de un conjunto de barras con una geometría específica.Cant.: El número de barras.Barra: Designación del tamaño de la barra.Sup.: Bandera que determina si el refuerzo va en la parte superior (1) o en la parte inferior de la viga (0).Nivel: Bandera usada para definir si el refuerzo será continuo (0) o discontinuo (1).Eje 1: El eje del cual el punto de inicio del grupo de barras es medido.Dist1: La distancia (positiva a la derecha o negativa a la izquierda) del punto de inicio relativo al Eje1.Hook1: Bandera que determina si las barras comienzan con (1) o sin (0) gancho estándar.Eje2: El eje del cual el punto final del grupo de barras es medido.Dist2: La distancia (positiva hacia la derecha o negativa hacia la izquierda) del punto final relativo al Eje 2.Hook2: Bandera que determina si las barras terminan con (1) o sin (0) gancho estándar.

Estribos:

Los datos requeridos para la definición de estribos son:

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

345

Estribo: El grupo de estribos.Tramo: Número de tramo donde se ubicará el grupo de estribos.Barra: Designación del tamaño de la barra.Spacing:El espaciamiento entre estribos.Nro Spa:El número de separaciones en el grupo. Este parámetro define indirectamente el número de estribos.Nro. ramas:El número de ramas verticales de los estribos que resisten el corte.Closed: Bandera que determina si el estribo es cerrado (1).

Secciones:

El ingeniero podrá establecer en que ubicación(es) a lo largo de la viga desea obtener la sección transversal.

Las ubicaciones de las secciones transversales son definidas con los siguientes parámetros:Eje : El eje del cual el punto de inicio del la sección transversal es medidoDistancia a eje: La distancia (positiva hacia la derecha o negativa hacia la izquierda) de la sección transversal

relativa al eje especificado.

Normalmente no será necesario introducir cada barra individualmente en la viga. Existen varias herramientasque usted podrá aplicar automáticamente para determinar el refuerzo requerido.

Introducir armado:Es una ventana de diálogo para definir todo el refuerzo longitudinal y transversal de la viga. Todos losparámetros son definidos por el usuario.

Sugerir armado:RAM Advanse le sugiere el refuerzo transversal y longitudinal basado en la designación del tamaño de la barraingresada por el usuario en la ventana de diálogo. El refuerzo calculado se basa solamente en los esfuerzos delmiembro en las columnas y en los centros de los tramos.

Generar armadura continua:Esta herramienta es utilizada para definir armadura longitudinal continua de la viga, ya sea en la parte superioro inferior de la misma, que cubrirá toda la longitud de la viga.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

346

Generar armadura en ejes (superior):Esta herramienta es utilizada para definir el refuerzo longitudinal superior discontinuo que será definido en lascolumnas (soportes).

Generar armadura en tramos (inferior):Esta herramienta es utilizada para definir el refuerzo longitudinal inferior discontinuo en la zona central de lasvigas.

Generar estribos:Esta herramienta es utilizada para definir el refuerzo transversal a lo largo de los tramos de la viga.

Pantalla de Diseño

Para ver la pantalla de diseño se debe utilizar el segundo botón de la barra que queda al lado del botón dedatos. Esta pantalla se utiliza para mostrar los diagramas de requerimiento y capacidad de la viga. Note que sepueden ver dos diagramas al mismo tiempo en la pantalla, permitiendo la comparación entre la curva dedemanda o requerimiento y la curva de capacidad. Observe que algunos de los diagramas que puedenmostrarse son dependientes de la condición de carga seleccionada. Los diagramas de momento o corte semuestran para la condición de carga seleccionada.

Advertencia: Es responsabilidad del ingeniero el revisar el acero requerido con relación al acero provisto paraconfirmar que la capacidad de las barras adoptadas sea suficiente. Esto se visualiza de mejor forma en lapantalla de diseño del detallamiento de vigas donde los momentos de diseño comparados con los momentosnominales o los cortantes de diseño comparados con los cortantes nominales son desplegados visualmente.

En algunos casos el área requerida puede exceder a la provista. Esto puede suceder con más frecuencia en losextremos de un miembro donde no se tiene el suficiente espacio para disponer las barras requeridas para losmomentos en la cara de una junta entre un pilar y la viga.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

347

Item A:

La figura de abajo es para los momentos de diseño en la viga. Note que el máximo momento negativo estálocalizado en la cara de la columna el cual coincide con el punto de inicio del diagrama. Los diagramassiempre se muestran desde una cara a la otra cara de las columnas. Las dimensiones se muestran desde la carade la columna hacia los puntos de inflexión predominantes. Note que los diagramas de envolventes consideransolamente los estados de carga seleccionados.

Al hacer clic en el título del diagrama (en rojo) el usuario tiene la opción de cambiar el diagrama porcualquiera de los siguientes:

Las deformaciones, los momentos, los cortantes y torsores son todos dependientes del estado de carga actual.Las otras opciones se muestran y calculan para todas las combinaciones de carga. Es particularmenteimportante ver la envolvente de los momentos de diseño y los momentos nominales de flexión. El últimodiagrama ilustra el incremento de la capacidad de la sección sobre la longitud de desarrollo de las barras

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

348

longitudinales. De tal manera, el ingeniero podrá determinar si la resistencia de la viga es suficiente pararesistir los momentos de diseño en cualquier longitud de la viga (particularmente en la zona de desarrollo delas barras).

Item B Planilla

La planilla es idéntica a la explicada en la sección de Pantalla de Datos. Si hace clic en un grupo de barras de lapantalla, ellas serán seleccionadas y listadas en la planilla de la izquierda de la pantalla. Estas barras pueden sermanipuladas como se requiera.

Pantalla de Detallamiento

La pantalla de detallamiento muestra las barras de refuerzo adoptadas en la viga.

En esta pantalla se muestran tanto los estribos verticales como el refuerzo longitudinal. La sección transversalrepresenta el refuerzo requerido en los puntos deseados a lo largo de cada vano. Observe que el usuario nopuede manipular directamente esta figura, sin embargo, si selecciona el botón DXF se crea un archivo CAD, elcual se puede manipular fuera de RAM Advanse.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

349

Item A:

Haga clic en la palabra “Armado” y seleccione “Despiece” para mostrar las longitudes y las barras levantadasdel refuerzo. Observe que el control preciso de las longitudes y posiciones de las barras se puede determinar através de la planilla. Para editar una barra o un grupo de barras, deben ser seleccionados por el ratón y susparámetros se mostrarán en la planilla. Note que solamente los grupos seleccionados se muestran en la planilla.Cuando solamente parte de los grupos son seleccionados, se muestran en azul mientras que las barras noseleccionadas se muestran en gris claro:

Item B Planilla

La planilla es idéntica a la explicada en la sección de Pantalla de Datos. Si usted hace clic en un grupo debarras en la pantalla, serán seleccionadas y listadas en la planilla de la izquierda de la pantalla. Estas barrasentonces podrán ser manipuladas según se requieran.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

350

Pantalla de Configuración

Esta pantalla permite al ingeniero establecer algunas normas para el diseño y también tener control del diseñodel refuerzo. Observe que los datos cambiados en ésta pantalla se guardan para corridas posteriores del módulode detallamiento.Estos criterios se deben definir antes de ver el detallamiento y no necesitan modificarse para el detallamientode subsecuentes vigas a menos que se requieran algunos cambios.

Los ítems considerados se muestran en la siguiente tabla:

Opción DescripciónNorma de diseño ACI-318-99. La única opción disponible

por el momento.Tipo de concreto Peso normal o aligerado que afecta el

corte, la torsión y el detallamiento.RecubrimientoEpóxico

Afecta la longitud de anclaje de barras.

Relación máximaentre cuantía deflexión y cuantía debalanceo

La relación del refuerzo Rho provista nodebe exceder cierta fracción del Rhobalanceado. ACI 10.3.3 especifica queeste valor debe ser 0.75

Redistribución demomentos en

Ejecuta la redistribución de momentosnegativos calculados en los apoyos

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

351

apoyos siguiendo el máximo porcentajepermitido establecido en la sección 8.4.1de la Norma.

Distancia mínimaentre barraslongitudinales

Es la distancia libre horizontal entrebarras. El usuario debe considerar lasección 7.6 de la Norma.

Redondeo paralongitudes debarras

Las longitudes de barras longitudinalespueden ser ajustadas hasta el incrementoespecificado más cercano. Porconsiguiente todas sus barraslongitudinales pueden ser dadas a lapulgada, pie, etc. más cercano

Distancia estimadaal centro mecánico

Esta es la distancia que es aumentada alrecubrimiento libre (ver pantalla de datos)para determinar la distancia desde elborde de la viga (fibra en tracción) alcentro del acero longitudinal. Note que nose hacen ajustes automáticos a este valorpor parte de RAM Advanse incluso simás de una fila de refuerzo es requerida.El ingeniero debe confirmar de que estadimensión es aceptable para su diseñofinal.

Delta X entresoluciones

El incremento en el cual se efectúancomprobaciones de diseño. Note que esteincremento puede afectar el diseñodependiendo de la longitud de la viga ydel punto de máximo esfuerzo (momento,cortante) a lo largo de la viga. Elingeniero puede cambiar este valor paraobtener un diseño apropiado.

Delta X paravalores de texto

Esta opción permite al usuario manipularla separación de las marcas en el ejehorizontal del gráfico desplegado en lapantalla de diseño.

Tomar Vu máximoa una distancia (d)

Aplica la especificación dada en lasección 11.1.3.1 de la Norma para reducirel esfuerzo de corte de diseño ensecciones localizadas a menos de unadistancia d de la cara de los apoyos.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

352

Reporte de vigas de hormigón armado

Al presionar el botón de la pantalla de diseño/detallamiento, se desplegará el reporte de vigas dehormigón armado. La pantalla se muestra a continuación:

Reporte de la pantalla de vigas de hormigón armado.

Para una explicación detallada de los botones en este reporte, vea la sección Reporte del capítulo Impresión deGráficos y Reportes.

El reporte de vigas de hormigón armado despliega toda la información detallada de la viga. En la parte superiorse despliega la información general que es común a todos los miembros seleccionados de la viga. Luego, sepresenta la información que es particular a cada miembro de la viga.

En la sección de información general, el usuario puede encontrar estados de carga, el riesgo sísmico y laspropiedades de los materiales.

Información general mostrada en el reporte de las vigas de hormigón armado.

En la sección de datos específicos para cada miembro de la viga el usuario puede encontrar la geometría, elrefuerzo y algunos parámetros de diseño como el recubrimiento libre, la separación inicial de los estribos, etc.Una característica particular es el esquema gráfico del patrón de barras adoptadas con el número y posición decada grupo de barras.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

353

Ejemplo de esquema gráfico presentado para el refuerzo adoptado de la viga.

Los resultados son divididos en dos secciones. Una dedicada a la verificación de la flexión y la otra a laverificación de corte y torsión. Cada miembro es dividido en 10, por lo cual 11 estaciones son consideradas enla verificación de los esquemas de las barras.

Los estados de las diferentes estaciones son mostrados gráficamente en un diagrama especial que muestra laenvolvente de momentos de diseño y la capacidad de momentos nominales (multiplicados por el factor φ) demanera simultánea. Si la resistencia de algunas estaciones no es suficiente para resistir los momentosaplicados, esta parte del diagrama se muestra en rojo. De esta manera el usuario puede evaluar con una miradael diseño a flexión de la viga. Todo los diagramas son graficados desde una cara de la columna a la otra cara dela columna.

Ejemplo del diagrama de verificación a flexión. Note que las áreas con insuficiente resistencia son resaltadasen rojo.

Note que este reporte indica la separación requerida de las barras para cumplir con el control de fisuraciónespecificado en 10.6.4 de la Norma ACI. La separación de la disposición de las barras también es indicada.Esta separación es calculada considerando las dimensiones de la siguiente figura:

El reporte también muestra toda la información requerida para el diseño del refuerzo al corte y a la torsión. Losestados de las diferentes estaciones son mostrados gráficamente con un diagrama que compara la envolvente decorte de diseño con la resistencia a corte nominal de cada estación. La mayoría de las consideraciones sísmicasdadas en el capítulo 21 de la Norma son tomadas en cuenta (vea la sección previa para excepciones). En este

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

354

caso el propósito es obtener miembros con resistencias al corte mayores que la máxima capacidad probable deflexión del miembro, con la finalidad de evitar una falla frágil del miembro.

Una descripción de las variables principales y de la nomenclatura adoptada se explica en la sección de notasdel reporte.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

355

ACI-318-99 Diagramas de Flujo de vigas

Datos:

Asprov, Asprov1: refuerzo provisto inferior y superior en la sección.Asreq, Asreq1: refuerzo requerido inferior y superior en la sección.Es: módulo de elasticidad del refuerzo, Es=29000000psi (8.5.2).f´c: resistencia a compresión especificadad del hormigón.fy: resistencia a fluencia del acero.L: longitud de vano de la viga.Mn: momento resistente nominal.Mpr: momento resistente probable a flexión.Mupos, Muneg: momentos positivos y negativos mayorados alrededor del eje 3-3 en una sección.Muminpos: momento de diseño mínimo positivo.Mumin: momento de diseño mínimum.rdist: percentaje de redistribución de momentos en apoyos.Ve: Fuerza de corte de diseño determinado por consideraciónes sísmicasVn: resistencia a corte nominal.Vu: fuerza cortante mayorada en la sección (valor absoluto).sblim: separación máxima entre barras considerando el control de fisuración.seismic bandera para riesgo sísmico, 0: bajo, 1: medio y 2: riesgo sísmico alto.Tn: momento torsional nominal.Tu(i): momento torsional mayorado en la sección.φ: factor de reducción de resistencia φ =0.9 para flexión (9.3.2.2), φ=0.85 para corte (9.3.2.4).ρ: cuantía de refuerzo a tracción.ρb: cuantía de balanceo.ρlim: cuantía geométrica máxima.ρmax: cuantía máxima.ρ1: cuantía del refuerzo a compresión.

Diseño de vigasMaterial: Hormigón armadoElementos: vigasNorma: ACI 318-99Fecha: 08-06-2000Observaciones:* Vea las observaciones de los diagramas de flexión y corte.* Se asume una sección constante a lo largo de todo el miembro.* Se asume que la carga axial de los miembros no excede de (Ag*f´c/10) (21.3.1.1.)

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

356

Inicio

Datos:materiales, geometría,

cargas, etc.

DISEÑO DE VIGAS DE HORMIGON ARMADO

Introduzca el refuerzo de laviga manualmente o utilice la

herramienta para sugerirarmado

Cálculo de la envolvente máxima y mínima delos momentos flectores (Mu), fuerzas de corte

(Vu) y momentos torsores (Tu)

Cálculo del refuerzo físico provisto encada estación Asprov, Asprov1

Redistribución demomentos?

Si cálculo de ρi, ρ1i y ρbi

rdisti=maxf (0.20*(1-(ρi -ρ1i)/ρbi),0.20

Para cada vanoy cara desoporte i

(ρi-ρ1i)/ρbi<0.5Si

rdisti=0

No

Next i

No

Para cada estación secalcula Mu en función de

los factores dedistribución en los

apoyos (rdisti, rdistj)

seismic>0

ρlim=0.025

Si(21.3.2.1)

ρlim=0.04 No

Determinación deMumaxpos, Mumaxneg

para cada vano

Seismic>1(high)

Si

Muminpos=Mumaxneg/3Mumin=max(Mumaxneg,Muma

xpos)/5

Muminpos=Mumaxneg/2Mumin=max(Mumaxneg,

Mumaxpos)/4

No

A

(21.3.2.2)(21.10.4.1)

i: cara del soporte izquierdoj: cara del soporte derecho

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

357

A

Seismic>0

Cálculo de Mprneg, Mprpos paraambas estaciones en soportes (i y j)

con 1.25*fy

Si

Ve1=(Mprposi+Mprnegj)/L

Ve2=(Mprnegi+Mprnegj)/LVepos=maxf(Ve1, Ve2)Veneg=minf(Ve1, Ve2)

Marcos de riesgo sísmico altoMarcos de riesgo sísmico medio

sinmax= 2in

Verificación a corte-torsión

Ver el diagrama de flujo para flexión

Cálculo de Asprov, Asprov1, sbinf,sbsup para cada estación considerandolos diferentes grupos de armaduras ysus respectivas longitudes de anclaje

Ve1=0,Ve2=0,

sinmax=d/2

Cálculo de las longitudes de anclaje delos diferentes grupos de barras

fs=0.6*fysblim=minf((540in*ksi/fs-

2.5*c),12in*(36*ksi/fs)

Eq:(10-5)

control de fisuración

Verificación a flexión de cada estación:Mupos, Muneg,

Resultados: Asreq, As1req, Asmin, Mnpos/φ, Mnneg/φ, ρ/ρmaxpos/ ρ/ρmaxneg

Si

Seismic>1 Si

Cálculo de Mprneg,Mprpos para ambas

estaciones en soportes (i yj) con 1.00*fy

No

Cálculo de las fuerzas de corte de diseño encada estación considerando Vu, Ve y la

distancia de la esatción a la cara del soportemás próxima.

Fin

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

358

Inicio

Longitud de anclaje

rf=minf(SQRT(f´c)*psi,100psi)

(12.2.4)

ldb=fy∗α∗β∗λ∗γ∗ db(k)/20/rf

db(k)=>0.875in γ=1.0γ=0.8

Epoxy=verdaderoβ=1.0 β=1.5

lwc=verdaderoλ=1.0 λ=1.3

SiNo

SiNo

SiNo

lhb=1200*db(k)*fy/(rf*60000)

Ec. (12-1)

(12.5.2)(12.5.3.1)

Fin

lightweightconcrete?

ld(k)=maxf(12in,ld)(12.2.1)

pos(k)=verdadero? α=1.3α=1.0 SiNo

anclaje por prolongación recta

(12.1.2)

α*β > 1.7α=1.7β=1.0

Si

No

db(k)>1.41in γ=1.0γ=0.7 SiNo

recubrimiento lateral nomenor a 2.5in (12.5.3.2)

lwc=verdaderoλ=1.0 λ=1.3SiNo

¿concretoalivianado?

Epoxy=verdaderoβ=1.0 β=1.2SiNo

lh=lhb∗β∗λ∗γ

(12.5.3.5)

(12.5.3.6)

lh(k)=maxf(6in,8*db,lh) (12.5.1)

anclaje con gancho estándar

Para cada grupode barras (k)

1

1

next k

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

359

Diseño y verificación de vigas a flexiónMaterial: Hormigón armadoElementos: VigasNorma: ACI 318-99Fecha: 10-02-2001Observaciones:* Las deformaciones unitarias se asumen directamente proporcionales a la distancia al eje neutro (10.2.2).* La deformación unitaria máxima del concreto a compresión se adopta igual a 0.003 (10.2.3).* El esfuerzo en la armadura que se encuentra bajo la tensión de fluencia se asume proporcional a su deformaciónunitaria (10.2.4).* La resistencia a tracción del hormigón es despreciada (10.2.5).* Se adopta una distribución de esfuerzos rectangular en el concreto (10.2.7).* Se permite el uso de refuerzo a compresión para incrementar la resistencia (10.3.4).

Datos:

Asprov: área del refuerzo a tracciónAs1prov: área del refuerzo a compresiónb: ancho (de la cara a compresión del miembro)bw: ancho del alma (b=bw para secciones rectangulares)Es: módulo de elasticidad del refuerzo, Es=29000000psi (8.5.2)f´c: resistencia especificada del hormigónfy: resistencia especificada a fluencia del aceroh: altura de la secciónhf: altura de las alas (para secciones T o L, hf=0 para secciones rectangulares)mc: recubrimiento mecánico para el refuerzo a tracciónmc1: recubrimiento mecánico para el refuerzo a compresiónMu: momento flector mayorado alrededor del eje 3-3Section: tipo de sección: T o rectangularφ: factor de reducción de resistencia φ =0.9 (9.3.2.2)

Cálculo de variables iniciales:

Asf: área equivalente de refuerzo a compresión debido a las alas de la sección Ta: profundidad del bloque rectangular de esfuerzosc: distancia de la fibra extrema a compresión al eje neutrof´s: esfuerzo calculado en el refuerzo a compresiónβ1: factor definido en (10.2.7.3)εs: deformación unitaria del refuerzo a tracción correspondiente al esfuerzo calculadoε´s: deformaión unitaria del refuerzo a compresión correspondiente al esfuerzo calculadoρb: cuantía de balanceoρ: cuantía del refuerzo a tracciónρlim: cuantía límite (0.04 para riesgo sísmico bajo, 0.025 para riesgo sísmico altoρ1: cuantía del refuerzo a compresiónω: ρ*fy/f´c

Resultados:

Asreq: área de refuerzo positivaAs1req: área de refuerzo negativaAsmin: área de refuerzo mínimo requeridoMnpos, Mnneg: momentos máximos nominales positivo y negativo alrededor del eje 3-3

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

360

Inicio

Datos: Mupos, Muneg,f´c, fy, φ, Es, b, bw, h,hf, mc, mc1, Asprov,

As1prov

Asmin=maxf((3*SQRT(f´c/psi)*bw*d*psi/fy),(200*bw*d*psi/fy))

Asmin=maxf((3*SQRT(f´c/psi)*bw*d*psi/fy), (200*bw*d*psi/fy))(10.5.1)

Ec. 10-3

(10.5.1)

Ec. 10-3

Análisis de la sección: Mupos, f´c, fy,f, Es, b, bw, h, hf, mc, mc1, Asprov,

As1prov, AsminRes: Asreqpos, As1reqpos, Mnpos,

ρ/ρmaxpos

Análisis de la sección: Muneg, f´c, fy,φ, Es, bw, b, h, 0, mc, mc1, Asprov1,

Asprov, AsminRes: Asreqneg, As1reqneg, Mnneg,

ρ/ρmaxneg

Asreq=maxf(Asreqpos,As1reqneg)

Asreq1=maxf(As1reqpos, Asreqneg)

Resultados: Asreq,Asreq1, Mnpos, Mnneg

Fin

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

361

Cálculo de ω con la ecuación:ω²/1.70-ω+(Mu/(φ*b*d²*f´c))=0

ρa<0.75*ρb

Asreq=ρa*b*dAs1req=0

Asmin=minf(Asmin, 4*Asreq/3)

(10.5.3)

Asprov<Asmin

Error('Asreq>Asprov')Si

No

Asprov<Asreq

Error('Asmin>Asprov')Si

Cálculo def´s

Aso=ρa*b*d,Mn1=Aso*fy*(d-((Aso*fy)/(2*0.85*f´c*b))),

Mn2=(Mu/φ) -Mn1

ρa=0.75*ρb

No

Se requiere armadura acompresión

As1req=Mn2/(fs*(d-d2))Asreq=Aso+As1req*fs/fy

c=(Asreq*fy-As1req*fs)/(β1*0.85*f´c*b)

hf<a or bw=b

Sección rectangula o Tcalculada como

rectangular

Sección T

Resultados: Asreq, As1req,Asmin,φ*Mn, ρ/ρmax

Retorno

(10.5.2)

1.70*(φ*b*d²*f´c)/4>Mu

(10.3.3)

ω=0.85Valor límite ρa=ω*f´c/fya=ω*d/(0.85)

No

Si

Mn3=Asf*fy*(d-hf/2)

Asf=0.85*f´c*(b-bw)*hf/fy

Mn4=Mu/φ -Mn3

Asreq=Asreqbw+AsfAsprov=Asprovbw

Diseño de la seccióncon b=bw

Resultados: Asreqbw,Asprovbw

Cálculo de MnDatos: b1, ρb, φ, fy, f´c, b, h, bw, hf, mc,

mc1, d, Asprov, As1provResultados: Mn, ρ/ρmax

No

Cálculo deβ1

Cálculo deρb

No

Si

d=h-mcd2=mc1

Datos: Mu, f´c, fy, φ, Es,b, bw, h, hf, mc, mc1,

Asprov, As1prov, AsminInicio

Si

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

362

d2=mc1, b1=bAsf=0

hf<a y b1=b

Mn1=maxf(Asprovc*fy-Asprovc1*fs,0)*(d-a/2),Mn2=Asf*fy*(d-hf/2),

Mn3=minf(Asprov1, Asprov)*fs*(d-d2)

Si

Mn=Mn1+Mn2+Mn3

Inicio

Datos: β1, ρb, φ, fy, f´c, b, h, bw, hf,mc, mc1, d, Asprov, As1prov

Cálculo del momento nominal de una sección Mn

Resultados: Mn, ρ/ρmax

Retorno

Asf=0.85*f´c*(b-bw)*hf/fy

ρ=Asprov/(b*d),ρ1=As1prov/(b*d)Asprovc=Asprov

Asprov1c=Asprov1

Cálculo iterativo de c,a, εs, ε´s y f´s

ρf=Asf/(bd)ρ=(Asprov-Asf)/(bw*d),Asprovc=Asprov/(bw*d)

b1=bw

No

ρ<=ρmaxError('La sección nosatisface (10.3.3)')

No

Si

El máximo ρpermitido es 4% y2.5% para riesgo

sísmico alto

ρmax<=minf(0.75*ρb+(ρ1*f´s/fy),ρlim)

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

363

Inicio

β1=0.85-0.05*(f´c-4000psi)/1000psi

β1=minf(0.85, β1)

β1=maxf(0.65,β1)

Retorno

Cálculo de β1

Datos: f´c

ρbm=(0.85*β1*f´c*87000psi)/(fy*(87000psi+fy))ρf =(0.85*f´c*(b1-bw)*hf/(fy*bw*d))

ρb=bw/b1*(ρbm+ρf )

Inicio

Datos: β1, f´c, fy,b1, bw, hf, d

Resultados: ρb

Retorno

Cálculo de ρb

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

364

Diseño de vigas a corte y torsiónMaterial: Hormigón armadoElementos: VigasNorma: ACI 318-99Fecha: 02-02-2001Observaciones:

* La resistencia a fluencia del refuerzo longitudinal y transversal es la misma.* Cuando se presenta la torsión, se asume que esta no puede redistribuirse (torsión primaria). La redistribucióde la torsión se puede considerar adoptando un factor de reducción de rigidez a torsión en el análisis.* Cuando se presenta la torsión se deben adoptar estribos cerrados.* No se considera ninguna reducción del área longitudinal a torsión debido a la compresión por flexión(11.6.3.9).* Se consideran secciones rectangulares, T o L.* Se asume que el valor del ancho efectivo de una sección T o L cumple con lo especificado por la norma en(8.10).* La fuerza de corte inducida por sismo (Ve) representa más de la mitad de la resistencia requerida por corte zonas críticas con riesgo sísmico alto (21.3.4.2).* La carga mayorada a compresión actuante en las vigas es menor a Ag*f'c/20.

Datos:

c: recubrimiento libre del refuerzo longitudinal.critical: variable booleana que muestra si la sección (estación) se encuentra dentro de la longitud

crítica igual al doble de la altura de la viga contando desde la cara del soporte del apoyomás cercana (verdadero).

b: ancho de la cara a compresión del miembro.bw: ancho del alma (para secciones T o L) (bw=b para secciones rectangulares).db, dbs: diámetro de las barras del refuerzo longitudinal y transversal respectívamente.f´c: resistencia especificada a compresión para el concreto.fy: resistencia especificada a fluencia del acero.h: altura de la sección.hf espesor de las alas (para secciones T o L) (hf=0 para secciones rectangulares).lwc: variable booleana (verdadero para hormigón aligerado, falso para hormigón normal).mc: recubrimiento mecánico.Mu: momento mayorado en la sección.nlegs: número de ramas de los estribos adoptados para resistir el corte.Vu: fuerza de corte mayorada en la sección.s: seperación adoptada entre estribosseismic bandera para riesgo sísmico, 0: bajo, 1: medio y 2: riesgo sísmico alto.Tu: momento torsional mayorado en la sección.φ: factor de reducción de resistencia (0.85).

Cálculo de variables iniciales:

Abs1: área de una rama del refuerzo transversal Abs1=π*dbs²/4Acp: área encerrada por el perímetro externo de la sección de concreto Acp=h*bw para secciones

rectangulares y Acp=b*hf+bw*(h-hf) para secciones T o L.pcp: perímetro externo de la sección pcp=2*(bw+h) para secciones rectangulares,

pcp = 2*(b+h) para secciones T o L.Aoh: área encerrada por el eje del refuerzo transversal externo para resistir torsión

Aoh=(bw-2*c+dbs)*(h-2*c+dbs) para secciones rectangulares, T o L (El refuerzo de amarre para lasalas de las secciones no es considerado.

d: distancia de la fibra extrema a compresión al centroide del refuerzo a tracción, d = h-mc parasecciones rectangulares.

ph: perímetro del eje del refuerzo transversal exterior cerrado para resistir torsiónph = 2*((bw-2*c+dbs)+(h-2*c+dbs)) para secciones rectangulares, T o L.

Resultados:

scalc: separación calculada para los estribos considerando tanto el corte como la torsión.smax: separacíon máxima admisible para estribos de corte y torsión.Al: area total de refuerzo longitudinal adicional para resistir torsión.closed: variable booleana que es verdadera cuando se requiere refuerzo a torsión y falsa caso

contrario.stirrups: variable booleana que es verdadera cuando se requiere refuerzo transversal y falsa caso

contrario.

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

365

Tu <Tnmin=φ*rf*SQR(Acp)/

pcp

closed=verdaderostirrups=verdadero

Error('La torsiónexcede el valor límite

admisible.Ec (11-18)')

Almin=5*rf*Acp/fy -(maxf(At_s,Avt1_smin)*ph)

Resultados: scalc,smax,

closed, stirrups, Al,φTn, Vs, Vc, Vu/φVn

Fin

Diseño a corteResultados: Av_s, smaxv,Vs, Vc, Vu/φVn, stirrups

At_s=0Al=0

smaxt=smaxvclosed=falso

Si No

Tu<φ*Tnmax

Ao=0.85.Aoh

At_s=Tu/(2*φ*Ao*fys)smaxt=minf(ph/8,12in)

Al=At_s*phAvt1_smin=25*psi*bw/fys

Al=maxf(Almin,Al)

Avt1_s=(Av_s/nlegs+At_s))

smax=minf(smaxt,smaxv)

scalc=Abs1/max(Avt1_s,Avt1_smin)

No

Inicio

(11.6.4.1)

lwc=verdaderorf = rfc rf=0.75*rfcSiNo

¿hormigónaligerado?

(11.2.1.2)

(11.6.1)

Ec. (11-18)(11.6.3.6)

Ec. (11-21)(11.6.6.1)

Ec. (11-22)

Ec. (11-24)(11.6.3.8)

Ec. (11-23)

(11.6.6.1)

Ec. (11-23)

Avt1_smin =50*psi*bw/fys/nVlegs

rfc=minf(SQRT(f´c),100psi) in psi units (11.1.2)

Si

Tnmax =1.7*SQR(Aoh)/

ph*SQRT(SQR((Vc/(bw*d))+(8*SQRT(f´c/

psi)*psi))-SQR(Vu/(φ*bw*d))

At1=maxf(0,Abs1-(Av_s*s/nlegs))

Tnc=2*Ao*At1*fys/sTn=minf(maxf(Tnc,

Tnmin),Tnmax)

(11-21)

Capítulo 23: Diseño de Vigas de Hormigón Armado

366

Vc = 2*rf*bw*d

Vsmin=maxf(Vu/φ - Vc, 0)

stirrups=verdadero

Vsmin >4*bw*d*rfc

smaxv=smaxv/2

Vsmin >8*bw*d*rfc

Error('Vs>8.bw.d.SQRT(f´c)La sección ya no resiste')

Av_s=Vsmin/(fys*d)

Resultados:Av_s, smaxv, Vs, Vc,

Vu/φVn, stirrupsRetorno

Si

No

Si

No

Inicio

Ec. (11-3)

resistencia a fluencia para estribos(11.5.2) (11.6.3.4)

Ec. (11-15) (11.5.6.9)

(11.5.4.3)

Ec. 11-1 y Ec. (11-2)

(Vu<φ*Vc/2) or ((Vu<f*Vc) and(h<minf(10in,2.5hf,0.5bw))

stirrups=falso SiNo

separación máximaadmisible (11.5.4.1)

Vs=maxf(fys*d*Abs1*nleg/s, 8*bw*d*rfc)

Vu/φVn=Vu/φ*(Vs+Vc)

smaxv=minf(d/2,24in)Critical=verdadero

y seismic>0No

smaxv=minf(d/4, 8*db,24*dbs, 12in)

Si

(21.3.3.2)(21.10.4.2)

fys=minf(60000psi, fy)

Critical=verdaderoand seismic=2

Vc=0Si

Diseño a corte

No

Se asume que(Ve>Vn/2) yNu<Ag*f'c/20

(21.3.4.2)

Cálculo de Vc usandoel procedimiento más

simple

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

367

24 Diseño y Detallamiento de Columnas de24 Diseño y Detallamiento de Columnas de24 Diseño y Detallamiento de Columnas de24 Diseño y Detallamiento de Columnas deHormigón ArmadoHormigón ArmadoHormigón ArmadoHormigón Armado

Esta sección describe las opciones disponibles en RAM Advanse para el diseño de columnas de hormigónarmado sujetas a carga axial y momentos flectores. La norma aplicada para este parte es:

• La versión 1999 de la American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete.ACI 318-99 (ACI 1999).

Identificando los soportes para el diseño

El programa dispone de diferentes opciones para el diseño de vigas y columnas, por lo tanto, se debeidentificar a cada miembro como elemento viga o columna a través del tipo de sección adoptada para cadamiembro. Con este fin se seleccionará gráficamente las columnas de hormigón, se llenará la hoja electrónicacon las secciones escogidas. Seleccione los miembros gráficamente y proceda de acuerdo a la siguiente figurapara asignar una sección de hormigón a un miembro. Observe que las columnas pueden tener una secciónrectangular o circular, además que nuevas secciones (y materiales) pueden ser creados como se describe en elCapítulo Creando Secciones y Materiales.

Asignando secciones de hormigón armado a los miembros.

Si usted desea crear una nueva sección, deberá seleccionar un Template (plantilla) adecuada para vigas ocolumnas como se ilustra a continuación:

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

368

La creación de nuevas secciones se describe en detalle en el capítulo Creando Secciones y Materiales.

Parámetros de diseño de columnas

Se deben introducir varios parámetros de diseño antes de proceder con el diseño de los soportes, que se realizaa través de la hoja electrónica con los miembros seleccionados. Estos parámetros incluyen la bandera depórtico traslacional (braced), el factor de longitud efectiva y la longitud entre arriostres del miembro. Elingeniero puede modificar varios de éstos valores dentro del módulo como se describe en la seccióncorrespondiente. Los parámetros son considerados en el diseño de la forma descrita en la Sección de NotasTécnicas.

Bandera de pórtico traslacional (marcos sin contravientos)

Para introducir los parámetros de diseño requeridos seleccione Parámetros generales de diseño de la barra deherramientas bajo la etiqueta de diseño de miembros. Esta bandera indica si el pórtico debe ser consideradointraslacional (valor = 1) o traslacional (valor = 0). Este aspecto no está relacionado con la longitud entrearriostres, mas bien se refiere a la habilidad de cada extremo del miembro de desplazarse respecto del otrocuando se somete a la estructura a cargas laterales. La variable Braced2 se refiere al miembro arriostradocontra el desplazamiento paralelo al eje 2. Braced2 se designa comúnmente como el arriostramiento contra latraslación a lo largo del eje mayor principal del miembro. De la misma manera, Braced3 se refiere alarriostramiento contra la traslación a lo largo del eje principal menor o paralelo al eje 3. Se tiene como valoresválidos el 0 y el 1. Se puede utilizar los botones de las herramientas bajo la hoja electrónica para determinar elvalor de ésta bandera de forma automática para los miembros previamente seleccionados.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

369

Se determina si cada miembro es parte de un pórtico traslacional (braced=0) o intraslacional (braced=1).

Factor de longitud efectiva (K)

Se debe introducir el factor de longitud efectiva (K) para cada columna. Este valor, como se explica en lasección técnica, es importante cuando se debe establecer si la esbeltez va a ser considerada en el diseño delsoporte. El valor de K puede introducirse directamente por el ingeniero o, alternativamente, se puede usar elbotón de la barra de herramientas bajo la hoja electrónica que realiza el cálculo de K automáticamente a partirdel nomograma. Observe que si se usa ésta última opción del nomograma, se debe establecer a priori losvalores de las banderas (braced2 y braced3), ya que su valor afecta el cálculo de K. Note que K33 es el factorde longitud efectiva para la flexión ALREDEDOR del eje 3-3 (llamado usualmente eje mayor K o Kx). De lamisma manera, K22 es el factor para la flexión ALREDEDOR del eje 2-2 (llamado usualmente eje menor K oKy). Si se deja el valor de 0.0 en la hoja electrónica, el valor a adoptar para K por el programa será siempre 1.

Calcular o introducir los coeficientes de longitud efectiva (K) para las columnas.

Factor de momento equivalente uniforme (Cm)

Este factor puede introducirse para cada soporte y es importante para el cálculo del factor de ampliación demomento (Lamda ns) en la estabilidad local del miembro, como se describe en la sección técnica. El valor deCm puede introducirse directamente en la hoja electrónica. El ingeniero puede también recurrir al botón de labarra de herramientas para definir su valor igual a 0.0 para todos los miembros seleccionados. Note que Cm33es para la flexión ALREDEDOR del eje 3-3 (llamado usualmente eje mayor Cm o Cmx). De la misma manera,Cm22 es el factor para la flexión ALREDEDOR del eje 2-2 (llamado usualmente eje menor Cm o Cmy). Unvalor de 0.0 en la hoja electrónica ocasionará que Cm se calcule en base a los momentos reales obtenidos encada combinación de carga.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

370

Introducción del factor de carga uniforme equivalente (Cm).

Longitud no arriostrada del miembro (L)

El ingeniero puede introducir éste parámetro para verificar la capacidad de carga axial y la esbeltez delmiembro. Los valores L22 y L33 pueden introducirse directamente en la hoja electrónica Parámetrosgenerales de diseño. Estos valores representan la longitud sin arriostramiento entre soportes laterales que elprograma considerará en el diseño. Note que L33 es la longitud para la flexión ALREDEDOR del eje 3-3(llamado usualmente eje mayor L o Lux). De la misma manera, L22 es el factor para la flexión ALREDEDORdel eje 2-2 (llamado usualmente eje menor L o Luy). Un valor de 0.0 implicará que L será calculada con ladistancia entre nudos del miembro.

Si es necesario, se puede introducir la longitud no arriostrada entre apoyos laterales (L33 y L22). Un valor decero significa que ésta es igual a la longitud del miembro entre nudos.

¡Importante!Todos los parámetros de diseño descritos arriba pueden modificarse en el módulo de detallamiento. Sinembargo, las modificaciones que se hagan en el módulo no serán reflejadas de vuelta en el modelo. Se sugiereque éstos parámetros sean aplicados en el modelo antes de llamar al módulo de detallamiento. Observe tambiénque los factores Cb y Lb de la hoja electrónica no se utilizan en el diseño de elementos de hormigón armado.

Análisis

El modelo debe analizarse adecuadamente antes de proceder con el diseño de una columna de hormigónarmado. El análisis debe considerar la reducción de momento de inercia (factor de sección fisurada) prescritopor el código. De ser aplicable, se debe proceder con un análisis de segundo orden P-Delta como se describemás adelante.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

371

Sección fisurada

Para diseñar con mayor aproximación una estructura de hormigón es común recurrir a la utilización de un‘factor de fisuración’ que afecta tanto a las vigas y columnas del modelo. Estos factores reducen los momentosde inercia de los miembros para el análisis. Se sugiere adoptar los factores recomendados por la norma dehormigón local. Por ejemplo, la norma ACI318-99 en su sección 10.11 recomienda adoptar un valor de 0.7*Ig(momento de inercia bruto de la sección) para columnas. Los valores pueden ser introducidos directamentedentro del factor Ig en la hoja electrónica como se observa en la siguiente figura. Los valores válidos son de0.0 a 1.0. Observe que si se introduce un valor nulo el programa asume un valor unitario para el análisis.

Asigne los factores de inercia sugeridos (factores de sección fisurada) para vigas y soportes. Los botones de labarra de herramientas pueden utilizarse para introducir automáticamente valores entre 0.35 a 0.70(recomendado por el código ACI 318 –99) para los miembros seleccionados.

Análisis de segundo orden

Se recomienda su utilización ya que no se considera la ampliación de momentos en la etapa de diseño.(refiérase a la sección técnica). A pesar de que técnicamente, éste análisis no es necesario para una estructuraintraslacional, los resultados del mismo no deberán ser significativamente diferentes al de uno de primer orden.

Se debe realizar un análisis de segundo orden P-Delta antes de entrar al módulo de detallamiento. Esto esparticularmente importante para pórticos traslacionales de acuerdo a la norma ACI318-99 (10.13.4).

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

372

Notas Técnicas ACI

El diseño de columnas en esta versión de RAM Advanse incorpora los últimos requerimientos de:

• La versión 1999 de la norma norteamericana para hormigón estructural dado por el Instituto Americanodel Concreto (American Concrete Institute), ACI 318-99 (ACI 1999)

Esta sección describe como se han aplicado sus especificaciones en RAM Advanse para el diseño de columnas.

Diseño del refuerzo longitudinal

El refuerzo longitudinal se diseña para resistir tanto las fuerzas axiales como los momentos flectores. Se hanconsiderado las siguientes hipótesis:

• Diseño de resistencia última .• La deformación unitaria del hormigón es proporcional a la distancia al eje neutro.

• Máxima deformación unitaria del hormigón εmáx = 0.003• La fuerza de compresión del hormigón se calcula utilizando el bloque rectangular equivalente para

esfuerzos propuesto por Whitney, integrando el área en compresión.• El diagrama de esfuerzo-deformación del acero es elasto-plástico, es decir el esfuerzo del acero varía

linealmente hasta alcanzar la fluencia y luego permanece constante.• Módulo de elasticidad del acero E = 29000 ksi.• El esfuerzo en la armadura es calculado basado en la deformación unitaria del centroide de cada barra de

refuerzo.• Todos los momentos están referidos al centroide geométrico de la sección , no considerando el refuerzo.• La resistencia nominal de la sección se calcula con los siguientes factores de minoración de resistencia:

φ = 0.9 en tracción axial, o tracción axial con flexiónφ = 0.7 en compresión axial, o compresión axial con flexión.Para casos intermedios, φ puede incrementarse linealmente a 0.90 a medida que φ*Pn disminuye de0.10*fc’*Ag o φ*Pb (cualquiera que sea menor), a cero.

• Si el refuerzo es menor al 1% (cuantía mínima sugerida), se realiza el cálculo de forma similar con laresistencia especificada del hormigón, desplegándose un mensaje de advertencia.

• Se ignora la resistencia a tracción del hormigón.

Los factores de reducción de resistencia utilizados están de acuerdo a la especificación 9.3 de ACI.

Efectos de esbeltez

La norma especifica que los efectos de esbeltez en columnas deben ser considerados con las directivas de lasección 10.10.1 o 10.10.2 de la Norma.

10.10.1 implica un análisis no elástico de segundo orden que no es disponible en RAM-Advanse.El método de la sección 10.10.2 es aplicado en el programa, el cual divide el efecto de segundo orden en dospartes: un efecto de segundo orden global (P-∆) y uno relativo a la estabilidad local del miembro (p-δ). Elefecto P-∆ se enfoca en la norma a través de un factor de ampliación de momentos (ACI-99 10.13) que se debea la deformación de toda la estructura, el efecto de fisuración y otros factores globales no lineales. El efecto P-δ se considera mediante una ampliación de momentos local (ACI-99 Sección 10.12).

Importante: La norma establece que columnas con k*lu/r >100 necesitan ser diseñadas de acuerdo a 10.10.1.Esto no se puede efectuar con el programa, siendo que además no se despliega ningún mensaje de error oadvertencia para este caso.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

373

El usuario tiene la responsabilidad de decidir si los soportes pertenecen a un pórtico traslacional ointraslacional. El criterio dado en 10.11.4.1 puede ser útil para ayudar a tomar una decisión al respecto.

Los efectos P-∆ debidos a la traslación se obtienen automáticamente a partir de los resultados del análisis. Espor esto, que se asume que se ha realizado un análisis de segundo orden elástico considerando los factores dereducción de inercia sugeridos en 10.11.1. Estos factores para sección fisurada deben ser modificados por uncoeficiente (1 + βd) si se desea considerar cargas laterales permanentes en pórticos traslacionales como sedescribe en la norma. Los momentos M1 y M2 en los extremos de la columna son por lo tanto obtenidosdirectamente del análisis sin necesidad de recurrir a las ecuaciones (10-16) y (10-17) de la norma ACI-99.

El efecto P-δ no se considera en el análisis (ni siquiera en el de segundo orden) y por lo tanto debe seraproximado con el procedimiento descrito en ACI-99 10.12. Los diagramas de flujo incluidos al final de éstecapítulo muestran el algoritmo adoptado para considerar los efectos de esbeltez, el cual es usado en pórticosintraslacionales si la ecuación 10-8 de la norma es superada. En el caso de pórticos traslacionales elprocedimiento se ejecuta si la ecuación 10-20 es superada.

Diseño a flexión

Habiendo determinado los momentos ampliados por esbeltez para diseño, se procede a calcular el área derefuerzo requerida (As); utilizando una determinación exacta de los límites de interacción momento - cargaaxial (P-M) del diseño de columnas. Esta metodología involucra un procedimiento de aproximacionessucesivas para establecer un equilibrio de momentos. Como se ilustra en los diagramas de flujo, esto involucratanto una traslación como rotación del eje neutro hasta obtener el equilibrio. El procedimiento utiliza laspropiedades reales de la sección entera y la distribución de armadura introducida por el usuario en la Pantallade Datos. El programa verifica, también, si el área de refuerzo se encuentra dentro del rango entre la cuantíamáxima y mínima permitida dada por la norma o adoptada por el usuario. También calcula los momentosnominales de la sección con el refuerzo adoptado y determina si la sección es capaz de resistir los momentosimpuestos. La demanda o relación de resistencia se define como la relación entre la solicitación actuante en lacolumna dividida entre el factor de minoración de resistencia (φ) y su capacidad nominal (de carga axial o demomento), que se ilustra en el siguiente gráfico. Note que φ queda definido por los valores de Mu y Pu.

Diagrama de interacción de la columna. La demanda o relación de resistencia para una solicitación dada, sedefine como la relación entre las distancias o-s y o-c del diagrama.

La condición gobernante para flexión se define como la condición con la mayor demanda. Si Pu > Plim,entonces la capacidad de la columna para carga axial se reducirá al valor de Plim

En el cálculo del momento nominal con esfuerzos de tensión RAM Advanse asume que la ecuación deinteracción varía linealmente entre la condición con carga de tensión pura y la condición con flexión pura. Estopuede producir valores de Mn más pequeños que varían en el orden de 20% en relación a los calculados con lafunción de interacción.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

374

Diseño a corte

El diseño a corte se efectúa de acuerdo al Capítulo 11 de la Norma. Se considera el corte en ambos ejes, pero latorsión no es tomada en cuenta en el diseño de los estribos.

El programa considera las cargas máximas mayoradas (Vu) que se ubican a una distancia d a partir delparamento de la base de acuerdo a 11.1.3.1. La resistencia nominal a corte del hormigón sujeto a tracción setoma de acuerdo a la ecuación (11-8). Los detalles del diseño adoptado se presentan en los diagramas de flujo.

Requerimientos especiales para diseño sismo - resistente

El usuario puede especificar uno de los tres grados de riesgo sísmico para el diseño (ver la sección deDetallamiento):

• Riesgo sísmico bajo donde no existen requerimientos especiales a considerar.• Riesgo sísmico moderado donde se incluyen estructuras de comportamiento sísmico intermedio.• Riesgo sísmico alto donde se incluyen estructuras de comportamiento sísmico de alto

rendimiento.

Esta versión del programa considera los requerimientos dados en la sección 21.4.5 de la norma para elcaso de riesgo sísmico alto. Esta sección de la norma especifica que el diseño a corte debe efectuarsesobre la base de la resistencia a flexión de las columnas.

El largo (Lo) medido a partir de la cara de la base y la distancia máxima entre estribos para éstalongitud (So) se calculan de acuerdo a 21.10.5 para riesgo moderado y de acuerdo a 21.4.4 para riesgoalto. Los diagramas de flujo incluidos dan más detalles de las medidas consideradas al respecto.

Salida de Resultados

RAM Advanse dispone de dos formas de salida de resultados. El módulo de detallamiento tiene una cantidadsignificativamente mayor de resultados, los cuales se describen en la siguiente sección. En el programaprincipal el usuario puede obtener un resumen de resultados junto con el refuerzo de cada miembro.

Texto resumen de la salida de resultados de diseño

El ingeniero puede ver un texto resumen de resultados de diseño para las columnas seleccionadas luego delanálisis. Para esto debe hacer clic en Imprimir – Diseño de hormigón armado. Esta acción originará unasalida de una línea para todos los soportes rectangulares o circulares seleccionados. Se puede ver un ejemploen la siguiente figura. Los títulos de cada columna de resultados se describen a continuación:

Importante: pueden existir diferencias entre los resultados de columnas obtenidos en Imprimir/Diseño dehormigón armado y Detallamiento /Columnas de hormigón. Esto se debe a que en la salida principal delprograma la distribución del refuerzo no es conocida y se consideran distribuciones de armaduras aproximadas

( ) por lo cual los recubrimientos también serán aproximados. En cambio en elmódulo de detallamiento de columnas de hormigón se consideran las distribuciones de armaduras y losrecubrimientos de manera exacta.

COL Nro.El número de columna en el modelo.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

375

F axial, M33, M22Estas son la solicitaciones que corresponden a la condición gobernante. F axial, M33, y M22, son,respectivamente, la fuerza axial, el momento flector alrededor del eje 3 (eje mayor) y el momento alrededor deleje 2 (eje menor) para la condición de carga que da la mayor área de refuerzo. Una fuerza axial positivasignifica tracción y una negativa compresión.

CargaCarga es el número de la condición de carga que ha resultado en la mayor área de refuerzo. Refiérase a la listade combinaciones de carga mostradas al principio de los resultados.

A. cálculoEsta es el área de refuerzo longitudinal requerida. Observe, sin embargo, que ésta es siempre mayor o igual alárea mínima dada por la norma. Un mensaje de error aparecerá si el área requerida es mayor que la máximaárea permitida por cuantía máxima.

A. minEsta es la mínima área de refuerzo permitida por la norma. La columna deberá tener por lo menos una secciónde refuerzo superior a la mayor entre A. cálculo y A. min.

A. maxEsta es la mayor área de refuerzo permitida en la sección.

Texto de resumen de diseño de soportes de hormigón armado

LongLargo de la columna.

SEP. ESTRIBOSEsta es la máxima separación permitida entre estribos por condiciones geométricas. Tanto el corte como latorsión no han sido considerados en éste parámetro.

Importante: la separación de estribos no considera la demanda por corte de la columna, sólo considera losrequerimientos dados por norma. Refiérase al módulo de diseño/detallamiento de columnas si se deseaconsiderar la demanda por corte en el diseño.

B x HSon el ancho y el alto de las secciones rectangulares adoptadas para cada miembro. Secciones circulares no seconsideran en este reporte.

Posición del refuerzo en columnas

La posición de las barras de refuerzo en las columnas es muy importante. Para ver la posición del refuerzo

(como se ve en la siguiente figura), seleccione las columnas deseadas gráficamente y presione en la barrade herramientas. El refuerzo mostrado representa la ubicación exacta de las barras de refuerzo que han sidorequeridas en el diseño, pero no refleja ningún cambio de detallamiento hechos en el módulo de detallamientode hormigón.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

376

Despliegue que muestra el refuerzo en vigas y columnas.

Módulo de Diseño y Detallamiento de Columnas

Esta sección describe las opciones disponibles en el módulo de detallamiento para el diseño de columnassometidas a fuerzas axiales y momentos flectores. El ingeniero debe proveer un modelo y parámetrosadecuados antes de realizar el análisis en RAM-Advanse. Luego, se puede invocar el módulo seleccionandoDetallamiento/Columnas de hormigón... de la barra del menú.

El ingeniero puede proceder con el diseño y también con el detallamiento de las columnas luego de un análisisexitoso. Todo esto se realiza en el módulo de Diseño/Detallamiento.Vea el capítulo Módulos de Diseño y Detallamiento de Hormigón Armado para más detalles acerca de cómollamarlo y navegar dentro de él.

Pantalla de Datos

La primera pantalla que se observa cuando se entra al módulo es la pantalla de datos. En ésta pantalla sepueden modificar las propiedades del material, la geometría de la sección, los parámetros de diseño y los datosde solicitaciones. Observe que los datos de la sección y de las cargas han sido todos leídos de la estructuramodelada.

Pantalla de datos

El programa de diseño y detallamiento definirá automáticamente el refuerzo necesario en todas las secciones alentrar al mismo. El ingeniero puede aceptar ésta sugerencia o modificar los valores a los deseados.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

377

El programa sugerirá inicialmente el tamaño de barras, distancia entre estribos y el número de ramas porestribo, que el usuario puede modificar si lo desea. También podrá determinar la separación del primer estribo(Sini). Se aconseja que Sini < So/2.

Observe que si se cambian los datos de una sección, éstos son copiados en las secciones más arriba de lamisma. Por lo tanto los cambios no tendrán que realizarse para cada trecho. Sin embargo, si se van a tenercambios hacia arriba de la columna es importante el empezar con tales modificaciones desde el nivel inferiorhacia arriba.

Importante: Los cambios en el modelo físico realizados en el módulo NO son transferidos de vuelta alprograma principal. Ellos sólo existen en la corrida particular dentro del módulo.

La pantalla de datos puede ser dividida en cuatro sectores como se describe a continuación.

La pantalla puede subdividirse en cuatro sectores que se muestran arriba, los cuales se describen acontinuación.

Observe que el usuario puede cambiar en la pantalla el eje por el cual se ve la elevación de la hilera decolumnas. También es posible seleccionar las condiciones de carga que se adoptarán en el diseño mediante el

botón . Todas las condiciones marcadas en la ventana de diálogo serán consideradas en el diseño

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

378

Item A

Item A con los parámetros generales para toda la columna.

Riesgo sísmico[Bajo/Moderado/Alto]:

Clasificación acorde a la norma ACI-318-99. El riesgo sísmico afecta el valorde la cuantía máxima, la distancia entreestribos y los empalmes.

Recubrimiento Libre Recubrimiento libre de las barraslongitudinales (sin considerar elrefuerzo transversal).

Módulo de elasticidad,Fc, Fy, peso específico:

Propiedades del material de refuerzo ydel hormigón.

Betad: Pórticos intraslacionales: la relaciónentre la carga axial mayorada máximapermanente y la carga axial mayoradamáxima. Valor sugerido y de omisión0.60.Pórticos traslacionales: la relación entrela carga mayorada de corte permanenteen un piso y la carga mayorada de cortemáxima en ese piso. Este parámetro setomó normalmente igual a cero.

Tipo de empalmes:[Tangencial/Normal/De Soldadura]

Parámetro utilizado para calcular ladistancia entre barras en zona deempalmes. Ver siguiente figura.Refiérase a ACI-99 12.15.1

Cuantía Mínima La relación de refuerzo mínima queindica la norma (0.01)

Cuantía Máxima La relación de refuerzo máxima queindica la norma. Note que ACI-99(10.9.1) sugiere adoptar un valor de0.08 para un riesgo sísmico medio obajo y uno de 0.06 para un riesgosísmico alto (ACI-99 21.4.3.1).

Eu Máxima deformación unitaria permitidaen el hormigón (0.003.

Block Stress Profile,Beta 1

Factor de reducción de la profundidaddel bloque de esfuerzos equivalente enel hormigón (0.85).

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

379

Tangencial Normal De soldaduraTipo de empalmes considerados por el programa

Item B:

Las características geométricas de las columnas se definen en esta sección. Vea los siguientes diagramas paraestablecer cual información puede ser modificada.

Elevación de la columna.

Movimiento de la posición de la columna en relación al eje.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

380

Modificación de la altura entre niveles, empezando del nivel inferior.

Modificación de las dimensiones de las vigas, empezando del nivel inferior.

Nota: Estos valores NO son leídos automáticamente del modelo estructural.

Los nombres de los niveles o pisos pueden modificarse, pero no son guardados entre corridas o llamadas almódulo de detallamiento.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

381

Item C:

La información de la sección se modifica en éste ítem. El ingeniero puede modificar cualquier dato relacionadocon las dimensiones o refuerzo del soporte.

Información de las secciones de los miembros. El ingeniero puede modificar cualquier dato relacionado conlas dimensiones y el refuerzo de la columna, pero estos datos no se transfieren de vuelta al modelo estructural.

Ventana de Zoom de una columna particular.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

382

Seleccione el tipo de soporte (circular o rectangular).

Existen dos tipos de secciones disponibles: Rectangular y Circular.

Introduzca las dimensiones, el diámetro y el número de barras. Recuerde de empezar siempre del nivel inferiorsi Ud. desea que los datos se copien automáticamente a los niveles superiores.

La cuantía real de refuerzo se muestra para referencia. Si el valor es resaltado en rojo significa que el valoradoptado es menor a la cuantía mínima o mayor a la cuantía máxima. Si el valor es resaltado en amarillosignifica que la cuantía es mayor a la cuantía máxima dividida entre dos (para considerar en zonas deempalme).

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

383

Esta opción avisa al programa si los empalmes deben ser calculados en compresión o tracción. Introduzca Si, sininguna de las combinaciones de carga origina tensión en alguna de las barras. Normalmente, los empalmesdeben ser calculados en tracción.

El usuario puede introducir la separación inicial del primer estribo. Esta separación se aplica tanto a la parteinferior como a la parte superior de la columna.

Separación inicial de estribos (Sini). Note como se considera el la separación inicial de estribos cuando setienen vigas de diferentes alturas.

Introduzca la separación entre estribos. La distancia máxima prescrita por la norma (7.10.5.2) se muestratambién como referencia. La entrada será resaltada en amarillo si esta es mayor que la distancia máxima.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

384

Introduzca el número de ramas en cada dirección para el refuerzo transversal.

Observe que el programa no verifica la especificación (7.10.5) de la norma (ACI-99) que requiere que por lomenos barras alternadas longitudinales se encuentren arriostradas y que ninguna barra no arriostrada seencuentre a una distancia mayor de 6” de una barra arriostrada. Sin embargo, la distancia entre barras semuestra para que el usuario pueda verificar esto por simple inspección.

La distancia entre barras longitudinales se muestra como referencia para ayudar al usuario en la selección delnúmero de ramas de los estribos requeridos para el refuerzo transversal.

Para el caso de riesgo sísmico moderado o alto, el usuario puede introducir los valores de Lo y So. Lo es lalongitud mínima medida desde la base de la columna a lo largo del eje de la misma, en la cual se dispone de unrefuerzo transversal con una separación mínima de So.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

385

Item D:

Solicitaciones y datos relacionados a la esbeltez de la columna.

Estos parámetros se leen del modelo estructural para cada columna. El ingeniero puede modificarlos para eldiseño de columnas esbeltas. Vea la siguiente tabla y las sección de notas técnicas para conocer la influencia deestos parámetros en el diseño. Ningún cambio hecho acá será reflejado de vuelta en el modelo estructural luegode terminar con el detallamiento.

Lu: Longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje 33(eje mayor para flexión) y del eje 22 (eje menor paraflexión).

K: Factor de longitud efectiva para flexión alrededor de losejes 33 (Kx) y 22 (Ky)

Cm Factor que relaciona el diagrama de momentos real conun diagrama de momentos uniforme equivalente. Si Cm= 0, el programa calculará automáticamente el valorapropiado y sugerido por la norma sobre la base de losmomentos en los extremos para cada combinación decarga.

Sway[Si/No]

Introduzca Si para el caso de pórticos traslacionales yNo para pórticos intraslacionales.

Ic/Ig No es usado en el diseño, sólo en el análisis estructural.Se muestra para recordar el valor utilizado en el análisisde la columna.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

386

Pantalla de Diseño

El segundo botón de la barra de herramientas es el botón de diseño . Este botón permite acceder a losresultados del diseño.

Pantalla de Diseño.

Item A:

Item A contiene los resultados generales del diseño a flexión considerando la esbeltez de la columna. Lavariable Status se despliega en verde cuando el diseño está correcto y en rojo en caso contrario.

Ac: Area de la sección de hormigón.Longitud deempalme

La longitud de empalme requerida. El texto entreparéntesis indica si el empalme fue calculado entensión o compresión.

Separaciónlibre enempalme

La distancia libre entre barras en la zona deempalmes. La norma especifica que este valor nodebe ser menos que el menor de 1.5 veces eldiámetro de la barra o 1.5”. (ACI-99 7.6.3)

As requerida El área máxima de acero requerida. Este valorrepresenta el máximo refuerzo requerido debido aconsideraciones de resistencia o a la cuantíamínima especificada cuando ésta es mayor.

As provista Area de refuerzo provista.Rho req/Rho Relación entre la cuantía requerida y la cuantía

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

387

prov provista de armaduras. Este valor debe sersiempre menor o igual a uno para ser aceptado.Rho requerido es la relación entre el área derefuerzo dividida entre la sección bruta dehormigón.

Sway Esta variable muestra si el pórtico ha sidoconsiderado como traslacional (Si) ointraslacional (No)

K Factor de longitud efectiva alrededor del eje 33(Kx) y del eje 22 (Ky)

Klu/r Este valor se usa para determinar si en lacolumna estudiada se puede despreciar el efectode esbeltez (ACI-99 10.12.2, 10.13.5). K es elfactor de longitud efectiva, lu es la longitud entrearriostres y r es el radio de giro de la sección.

Pc Carga axial crítica de Euler para un soporteesbelto (ACI-99 10.12).

Ig Momento de inercia de la sección bruta dehormigón.

Item B:

Item B muestra la proporción de la resistencia movilizada de la columna para cada combinación de carga.

Asreq/Asprov Relación entre el área de refuerzo requerida y elárea de refuerzo provista. El valor As requeridose basa netamente en el área de acero requeridapara cubrir la demanda, no considerando elmínimo límite Rho de la pantalla de datos. Estevalor se resalta en rojo cuando es mayor a launidad.

Pu Carga axial de la combinación gobernante. Lascargas negativas implican compresión y laspositivas tracción.

Mc33, Mc22 Momentos mayorados de cálculo utilizados parael diseño. Estos consideran el efecto de laesbeltez del soporte. Mc = Mu*dns.

Dns33, dns22 Factor de ampliación de momentos paraconsiderar el efecto de la curvatura del miembroentre extremos. Observación: La ampliaciónadicional de momento para considerar el efectodel desplazamiento lateral global de la estructuraestá implícito en el análisis de segundo orden(P-Delta). Refiérase a la sección de notastécnicas para mayor información.

Cm33, Cm22 Estos parámetros muestran los valorescalculados sobre la base de los momentos enextremos del miembro o los valoresespecificados por el usuario.

Phi Factor de reducción de resistencia calculadopara la sección crítica de las combinaciones decarga consideradas.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

388

Item C:

Item C muestra el diseño a corte. Si la variable Status se muestra en verde el diseño es correcto y si se muestraen rojo es incorrecto.

Separación Scalculada

La distancia máxima permitida entre estribos.El programa calcula la distancia máximarequerida para resistir el corte, considerandoademás los límites especificados por la norma.

Separación Sadoptada

La distancia entre estribos dada por el usuario.Esta distancia debe ser igual o menor a lapermitida.

Sini calculada Separación inicial de estribos calculada por elprograma.

Sini adoptada Separación inicial de estribos dada por elusuario. Se desplegará en rojo si es mayor a lacalculada.

(*)So calculada Distancia máxima permitida entre estribos parariesgo sísmico moderado o alto en la zonacubierta por (Lo).

(*)So adoptada Separación dada por el usuario. Se desplegaráen rojo si es superior a So permitido.

(*)Lo calculada Longitud mínima medida desde el paramento alo largo del eje de la columna, en la cual elrefuerzo transversal tiene que ser provisto conuna distancia entre estribos de So. Estalongitud se requiere sólo para riesgo sísmicomoderado o alto. ACI 21.4.4.4

(*)Lo adoptada Longitud dada por el usuario. Se desplegará enrojo si es menor al Lo permitido.

Vu Fuerza de corte mayorada para la condición decarga gobernante. En columnas circulares semuestra la resultante de Vu.

Vc Resistencia a corte nominal provisto por elhormigón para la condición de cargagobernante.

Vs Resistencia a corte nominal del acero derefuerzo.

Vn Resistencia a corte nominal (hormigón +refuerzo).

(*) Sólo se muestran en caso de riesgo sísmico moderado o alto.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

389

Pantalla de Detallamiento

La pantalla de detallamiento que muestra la sección típica de la columna para cada nivel y un corte enelevación donde se muestran los detalles de las zonas de empalme y la distribución de estribos.

El usuario no puede manipular directamente esta figura, pero seleccionando el botón DXF se crea un archivoCAD que puede ser manipulado fuera de RAM Advanse.Note que el usuario puede cambiar el eje con el cual se dibuja la elevación, seleccionando el eje apropiado in laPantalla de Datos. Observe que la práctica común en el dibujo de la elevación escoge una sección a través de laparte media de la columna y por lo tanto las barras longitudinales que se muestran son las que se encuentren amedia sección y no las barras exteriores. Un soporte con 4 barras verticales a cada lado se mostrará, por lotanto, con sólo dos barras longitudinales. [Ghosh, S. K, Domel A. W, Fanella D. A., “Design of ConcreteBuildings for Earthquake and Wind Forces” PCA Publications, 1995 ISBN 0-89312-098-7 (pág 369)].

Pantalla de Configuración

Esta pantalla permite al usuario establecer reglas para el control del diseño y de los detalles calculados por elprograma. Esta opciones se guardan para futuras corridas del módulo. Para acceder a esta pantalla pulsar el

botón .

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

390

Pantalla de configuración. Note que los datos cambiados en esta pantalla son guardados para subsecuentesentradas al módulo y deben ser definidos antes de ver la Pantalla de Detallamiento.

Vea la tabla siguiente.

Tipo de concreto Normal o aligerado que afecta al corte y a lalongitud de anclaje.

RecubrimientoEpóxico

Afecta la longitud de anclaje de las barras.

RedondearSeparación deestribos

Redondea la distancia entre estribos a unmúltiplo de la distancia especificada.

RedondearLongitud deEmpalmes a

Redondea la longitud de empalmes a unmúltiplo de la distancia especificada.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

391

Reporte de columnas de hormigón armado

Al presionar el botón de la pantalla de diseño y detallamiento, se despliega la pantalla de reporte decolumnas de hormigón armado que se muestra a continuación:

Pantalla de reporte de columnas de hormigón armado

Para una explicación detallada sobre los botones contenidos en este reporte, ver la parte de Reportes en elcapítulo de impresión de gráficos, datos y resultados.

La sección superior del reporte contiene datos que son comunes para todos los miembros seleccionados.Posteriormente se presentan los datos específicos de cada columna.Entre los datos generales se encuentran los estados de carga considerados, el riesgo sísmico y las propiedadesde los materiales.

Datos generales mostrados en el reporte de columnas de hormigón armado.

Entre los datos específicos de cada columna se encuentran la geometría, las armaduras, los parámetros dediseño y las solicitaciones en los extremos de las columnas correspondientes a los estados de cargaseleccionados.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

392

Parte de la información correspondiente a los datos específicos de cada columna.

En esta versión de RAM Advanse se despliegan los valores de momentos nominales alrededor de los ejes 3-3 y2-2 (Mn33, Mn22) multiplicados por el factor de reducción de resistencia (φ) y la relación Mc/(φ*Mn). Seincluye además la relación fs/fy de la barra más critica a tracción que ayuda a visualizar la región en la que seubica la solicitación actuante en consideración referente al diagrama de interacción:

Relación fs/fy que determina la región referente a los límites básicos en la que se encuentra la solicitación enel diagrama de interacción.

La mayor relación de resistencia será la que determine el estado gobernante considerado en el diseño acompresión biaxial.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

393

Relación que determina el estado gobernante en el diseño a compresión axial.

Por último, el reporte despliega la información referente al diseño a corte.En esta nueva versión de RAM Advanse se contemplan las consideraciones sísmicas dadas en el capítulo 21 dela norma. En el reporte se muestran las separaciones de estribos S, Sini, So y también la distancia Lo (para unadefinición de estas variables, vea la tabla contenida en el subtítulo Pantalla de diseño de este mismo capítulo).

Pantalla del reporte con la información referente al diseño a corte.

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

394

ACI 318-99 Diagramas de Flujo

Refuerzo longitudinal de soportesMaterial: Hormigón armadoElemento: SoportesNorma: ACI 318-99Fecha: 19-01-2001Observaciones:El análisis con P∆ es obligatorio para pórticos traslacionales

Datos:b: ancho (para secciones rectangulares)sway: variable booleana (verdadero para pórticos traslacionales, falso para intraslacionales)D: diámetro de la sección (para secciones circulares)f´c: resistencia a compresión especificada para el hormigónfy: resistencia de fluencia especificada para el refuerzoh: altura de la sección (para secciones rectangulares)k33, k22: factor de longitud efectiva para miembros en compresión, calculado en nomogramalu33, lu22: luz libre entre apoyosMu33, Mu22: momento mayorado en la sección incluyendo el efecto P∆ alrededor del eje adoptadoM1,33, M1,22: momento mayorado más pequeño en extremos del miembro en compresiónM2,33, M2,22: moemento mayorado más grande en extremos del miembro en compresiónPu: carga axial mayoradaPumax: carga axial máxima en el miembro para la condición de carga actualtloads3, tloads2:variable booleana (verdadero cuendo existen cargas transversales entre apoyos, falso

en caso contrario)Type: tipo de sección (C para circular, R para rectangular)wc: peso unitario del hormigón (rango de valores entre 90..150 lb/ft3)βd: para pórticos intraslacionales: la relación entre la carga axial máxima mayorada permanente y

la carga axial máxima mayorada asociada a la misma combinación estudiadapara rórticos traslacionales: el mismo criterio expresado anteriormente pero para cargas decorteValor sugerido: 0.60

ρmax: cuantía máxima de refuerzo en compresiónρmin: cuantía mínima de refuerzo en compresión

Cálculo de variables iniciales:Ag: área bruta del soporteEc: módulo de elasticidad del hormigón Ec = wc^(1.5)*33*SQRT(f´c) (en psi)I33, I22: momento de inercia I = 0.35* Ig (para vigas)

(antes de la falla) I = 0.70*Ig (para soportes) (10.11.1)I = 0.25*Ig (para losas)

Ig33,Ig22: momento de inercia de la sección bruta de hormigónr33, r22: radio de giro (r33 o r22 dependiendo del eje adoptado)

Resultados:As: área requerida de refuerzoAsmax: área de refuerzo máxima permitidaAsmin: área de refuerzo mínima permitidaM2,33min, M2,22min: valor mínimo de M2δns33, δns22: factores de magnificación de momento

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

395

Mc33 = δns33*Mu33, Mc22 = δns22*Mu22

Verificación de esbeltez para el eje 3Datos: lu33, r33, Ig33, tloads3, M1,33, M2,33

Resultados: δns33, M2,33min

Verificación de esbeltez para el eje 2Datos: lu22, r22, Ig22, tloads2, M1,22, M2,22

Resultados: δns22, M2,22min

Divide el soporte enestaciones y toma Pu, Mu33,

Mu22 para cada estación

Diseño a flexión biaxial: As = f(β1, Pu, Mc33, Mc22, φ)

siguienteestación Fin

El programa adopta 2estaciones una a cadaextremo del miembro

Asmin=maxf(Ag*ρmin, As3)Asmax=Ag*ρmax

As=maxf(As, Asmin, As1, As2)

Mc22>FMn22 orMc33>FMn33

Mensaje ('La resistencia dela sección es insuficiente')

Si

Ec. (10-9)

Cálculo deφ y β1

Inicio

Mc33<δns33*M2,33min

Diseño a flexión biaxial:As1 = f(β1, Pu,

δns33*M2,33min, 0, φ)SiAs1=0 No

Mc22<δns22*M2,22min

Diseño a flexión biaxial:As2 = f(β1, Pu, 0,δns22*M2,22min, φ)

SiAs2=0 No

As3=(((Pu/0.80/φ)-(0.85*Ag*f´c))/(fy-

0.85*f´c))

(10.3.5.1)

(10.9.1)

(9.3.2.2)(10.2.7.3)

Cálculo deφ*Mn, con

fyd=fy, φ1=φ

No

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

396

Inicio

φ=0.90-((Pu/Plim)*0.2)

Retorno

Cálculo de φ (9.3.2.2)

Inicio

β1=0.85-0.05*(f´c-4000psi)/1000psi

β1=minf(0.85, β1)

β1=maxf(0.65,β1)

Retorno

Cálculo de β1 (10.2.7.3)

Cálculo de Pb

φ1=0.7cont=0

Plim=minf(0.10*f´c*Ag,φ1*Pb)

Pu<Plim

Si

φ = 0.7No

cont=cont+1

abs(φ -φ1)<0.25 orcont<5

φ1=φ No

procedimiento iterativoaproximación inicial

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

397

¿sway?

k*lu/r < (34-12*(M1/M2))

lu/r >35/SQRT(Pumax/

(f´c*Ag))

δ = 1.0M2,min =0

δns = maxf(Cm/(1-(Pumax/0.75*Pc)), 1.0)M2,min = Pumax*(0.6+0.03h)

Retorno

SiNo SiNo

NoSi

pórticostraslacionales

pórticosintraslacionales

Inicio

EI=0.4*Ec*Ig/(1+βd)

Pc = SQR(π)*EI/SQR(k*lu)

¿tloads=verdadero?

Cm=maxf(0.6+0.4*M1/M2,0.4) Cm=1

SiNo

Ec. (10-8)Ec. (10-20)

Ec. (10-13)

Ec. (10-11)

Ec. (10-14)

Ec.(10-10)Ec. (10-15)

δ = 1.0M2,min =0

Mostrar: δns, M2,min

Pumax< Pc

Si

Error('Pu ha excedido lacarga axial máxima Pc')

No

Datos: lu, r, k,Ig, tloads, M1,

M2

Verificación de esbeltez paraun eje

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

398

Pu/φ, Mu33/φ, Mu22/φ, f´c,fy, Es, Ec, tipo de seccióny posición de las barras

α = 0

Cálculo la resultante interna detensiones en el acero (s)sx (s multiplicada por la

coordenada x)sy(s multiplicada por la

coordenada y )

Cálculo del centro de gravedaddel área en compresión en

relación al de la sección brutade hormigón (xc, yc)

Calcular los esfuerzos,momentos y fuerzas

resultantes

adopción de β

¿Es la rotación del eje neutronecesaria para alcanzar el

equilibrio?Cambiar β

¿Es la rotación de la seccióndeformada para alcanzar el

equilibrio de fuerzas?

Si

No

Cambiar α Si

Pu = fuerza axialMu33, M22 = momentos

f´c, fy = resistencia de materialesEc, Es = módulos de deformación

φ = factor de reducción de resistencia

Cálculo de AsNo Fin

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

399

Diseño a corte para soportesMaterial: Hormigón armadoElemento: SoportesNorma: ACI 318-99Fecha: 19-01-2001Ultima revisión: 19-01-2001Observaciones:* Siempre se adopta por lo menos refuerzo mínimo de corte.* La torsión no es considerada en los procedimientos de diseño.* En el diseño de los soportes no se consideran el refuerzo helicoidal o de espirales.

Datos:Asi área de barrasbw: ancho (para secciones rectangulares) (bw=D para secciones circulares)c: recubrimiento libre para el refuerzo longitudinalcircular: variable booleana (circular=verdadero para secciones circulares)D: Diámetro de la sección (sólo para secciones circulares)db: diámetro mínimo de las barras longitudinalesdbs: diámetro de estribos (por lo menos #3para barras longitudinales #10 o inferiores

#4 para otros casos (7.10.5.1))f´c: resistencia especificada a compresión del hormigónfy: resistencia especificada a fluencia del aceroh: altura de la sección // a eje 2 (para secciones rectangulares) (h=D para circulareslwc: variable booleana (lwc=verdadero para hormigón aligerado, falso para ho normal)L longitud de la columnalo longitud adoptada a los extremos de la columna con mayor refuerzo transversal

para sismo (lo=0 para riesgo sísmico bajo)Put, Pub: carga axial mayorada actuando en la parte superior e inferior del miembronlegs2,nlegs3: número de ramas adoptadas para el refuerzo de corte (mínimo 2 por lado)Vu2t, Vu3t, Vu2b, Vu3b: cortentes máximos mayorados en ambos extremos de la columnas: separación adoptada de estribos en los extremos de la columna (fuera de lo)so: separación de estribos adoptada para la longitud lo en los extremos del soporteseismic bandera de riesgo sísmico (0: riesgo bajo, 1: riesgo medio y 2: riesgo altoxi, yi posiciones de las barrasφ: factor de reducción de resistencia a corte (0.85)

Cálculo de variables iniciales:Abs1: área de una rama del refuerzo de corte, Abs=π*SQR(dbs)/4Ag: área bruta de la secciónd: distancia desde la fibra extrema a compresión hasta el centroide del refuerzo en

tracción o con menos compresión (d=0.8D para secciones circulares, d = h-mcpara rectangulares con Vu22, d =bw-mc para secciones rectangulares con Vu33)

mc: recubrimiento mecánico (mc=c+db/2)Pumax: máximo entre Put y Put (mayor compresión)

resultados:Mpr33, Mpr22: probable momento resistente a flexión alrededor de ambos ejes locales del miembrosmax: separación máxima calculada en la parte central de la columna (exterior a lo)lomin: valor mínimo calculado para losomax: separación máxima de estribos dentro de la longitu losinmin: separación inicial de estribos mínimaVc2,Vc3: resistencia nominal a corte del hormigón para la sección críticaVe2, Ve3: fuerza de corte de diseño para consideraciones sísmicas determinadas de acuerdo a

21.3.4.1 or 21.4.5.1Vu2max, Vu3max:fuerzas de corte mayoradas a ser resistidas por los ejes 2 y 3 del soporteVs2,Vs3: resistencia a corte nominal provista por el refuerzo adoptado en la sección críticaVu/φVn2, Vu/φVn3:relación entre la resistencia máxima a corte y la fuerza de corte aplicada

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

400

Inicio

lwc=verdaderofactor de resistencia

rf = rfcrf=0.75*rfcSiNo

¿hormigónaligerado?

(11.2.1.2)

rfc=minf(SQRT(f´c,100psi) en psi

Cálculo de Mpr33 yMpr22 como funciónde Pumax, fyd, φ1,

posiciones y areas debarras

Ve2=(2*Mpr33)/LVe3=(2*Mpr22)/L

J=4

Caso de seismic =fyd=1.25*fy

φ1=1.002

fyd=fyφ1=1.00

1

lomin=maxf(L/6,maxf(bw,h),18in)

lomin=0somax=0

Ve2=0Ve3=0

J=2

(21.10.5.1)

smaxg=minf(16*db,48*dbs, minf(h,b))

0

valores para la variableseismic0: riesgo sísmico bajo1: riesgo sísmico medio2: riesgo sísmico alto

Vu2(1)=maxf(Ve2,Vu2t)Vu2(2)=maxf(Ve2,Vu2b)

Vu2(3)=Sux(Vu2t, Vu2b, L, lo)Vu2(4)=Sux(Vu2t, Vu2b, L, L-lo)

Vu3(1)=maxf(Ve3,Vu3t)Vu3(2)=maxf(Ve3,Vu3b)

Vu3(3)=Sux(Vu3t, Vu3b, L, lo)Vu3(4)=Sux(Vu3t, Vu3b, L ,L-lo)

Pu(1)=Put, Pu(2)=PubPu(3)=Sux(Put, Pub, L, lo)

Pu(4)=Sux(Put, Pub, L, L-lo)

1

yield(1)=verdaderoyield(2)=verdadero

yield(3)=falsoyield(4)=falso

(7.10.5.2)

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

401

Av1_somax=maxf(Av1_s(1), Av1_s(2)),somax=minf(Abs1/Av1_somax, smax(1), smax(2))

Retorno

resultados relacionados a lo: sinmin,lomin, somax, y para la sección

crítica Vs, Vc, Vu/φVn, Vumax, Ve yMpr para los ejes 2 y 3

resultados relacionados alresto del soporte: smax, Vs,Vc, Vu/φVn for axes 2 and 3

seismic=0

sinmin=somax/2

No

Av1_smax=maxf(Av1_s(3), Av1_s(4)),smax =minf(Abs1/Av1_smax,smax(3),

smax(4)),Si

Diseño a corte para una secciónData: Vu2(I), Vu3(I), Pu(I), yield(I)resultados: Av1_s(I), smax(I), Vs2(I), Vs3(I), Vc2(I), Vc3(I), Vu/φVn2(I), Vu/φVn3(I)

1

Para I=1 a J

Av1_somax=0, Av1_smax=0,scalc=24in, socalc=24in,

Crit2=0, Crit3=0,Vu2max=0, Vu3max=0

next I

smax=somaxAv1_smax=Av1_somax

Vu2max<Vu2(I)Vu2max=Vu2(I)

Crit2=ISi

Vu3max<Vu3(I)Vu3max=Vu3(I)

Crit3=ISi

No

No

Comparación de los valores calculados conlos adoptados (sinmin, lomin, somax y smax)

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

402

Diseño a corte para una sección

Diseño a corte para un eje 2Datos: Vu2, yielding

resultados: Av_s2, smax2, Vs2, Vc2, Vu/φVn2

Av1_s2=maxf(Av_s2/nlegs2, 50*bw/fy/nlegs2)Av_s2>0No SiAv1_s2=0

Ec. (11-13)

h1=hh=bwbw=h1

Diseño a corte en eje 3Datos: Vu3, yielding

resultados: Av_s3, smax3, Vs3, Vc3, Vu/φVn3

Debido al cambio de ejesh ---> bw and bw -->h

Av1l_s2 ó Av1l_s3 son las áreas deacero requeridas para una rama delrefuerzo adoptado en el eje estudiado

Inicio

Datos: Vu2,Vu3, Pu,yielding

Av1_s3=maxf(Av_s3/nlegs3, 50*bw/fy/nlegs3)Av_s3>0

Av1_s=maxf(Av1_s2,Av1_s3)

SiNoAv1_s3=0

Ec. (11-13)

smax=minf(Abs1/Av1_s,smax2, smax3)

resultados: Av1_s,smax, Vs2, Vs3, Vc2,

Vc3, Vu/φVn2, Vu/φVn3

Retorno

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

403

Pu < 0Vc = maxf(2*(1+Pu/

500psi/Ag)*rf*bw*d, 0)Vc = 2(1+Pu/(2000*Ag))*rf*bw*d

fys=minf(60000psi, fy)

Vsmin=maxf(Vu/φ - Vc, 0)

smaxv=minf(d/2,24in)

Vsmin >4*bw*d*rfc

smaxv=smaxv/2

Vsmin >8*bw*d*rfc

Error('Vs>8.bw.d.SQRT(f´c)la sección no resiste')

Av_s=Vsmin/(fys*d)

Si No

Si

No

Si

No

Inicio

¿tracción?

Ec. (11-4)

máxima resistencia defluencia para estribos (11.5.2)

Ec. (11-15) (11.5.6.9)

(11.5.4.3)

(11.5.4.1)

Ec. (11-8)

Ec. 11-1 y Ec. (11-2)

Vsmin>0smaxv=24in SiNo

Separación máximapermitida (11.5.4.1)

Vs=minf(fys*d*Ab1*nleg/s, 8*bw*d*rfc)

Diseño a corte para un eje

2

Datos: Vu, Pu,yielding

Pu < Ag*f´c/20Seismic=2

Vc=0Si

(21.4.5.2)

No

Se asume queVu>Vumax/2 en el

miembro

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

404

0

Ash=maxf(0.3*(s*hc*f´c/fy)*((Ag/Ach)-1), 0.09*s*hc*f´c/fy)

Ec. (21-3)Ec. (21-4)

Ash>Abs*nleg

Error('La sección totaldel refuerzo a corte

tiene que ser mayor aAsh)

Si

Yielding=1

Si

riesgo sísmicoalto

Zona defluencia (en los

extremos)

smaxv=minf(6*db,4+((14-hx)/3),0.25*minf(bw,h), 6in, smaxg/2, smaxv)

No

(21.4.4.2)

smaxv=minf(6*db,6in,smaxg/2,smaxv)

No

smaxv=minf(smaxg/2,smaxv)

1

Vu/φVn=Vu/φ*(Vs+Vc)

caso deseismic

2

smaxv=minf(smaxg,smaxv)

2

riesgo sísmicomedio

riesgo sísmicobajo

Retorno

resultados: Av_s,smaxv, Vs, Vc, Vu/φ/

Vn

(21.4.4.6)

Yielding=1

Si

smaxv=minf(smaxg,smaxv)

No

(21.10.5.1)

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

405

Sux=Sut+(Sub-Sut)*x/L

Datos: Sut, Sub,L,x

resultados: Sux

Inicio

Retorno

Función Sux(Sut, Sub, L, x)(de interpolación)

Cálculo de Mpr

Ac: área de la zona a compresión del hormigónAsi: sección de cada barra de acero iEs: módulo de deformación del acerofyd: resistencia a fluencia del acero para el cálculo de Mpr (fyd=1.25*fy

para riesgo sísmico alto)Mix, Miy:momentos internosPc: carga axial resistida por el concretoPi: fuerza interna axialPsi: fuerza actuante en la barra de acero ixc, yc: coordenadas del centroide de la parte en compresión de hormigónxi, yi: coordenadas del centroide de cada barra de acero iα: pendienteβ1: factor definido en 10.2.7.3εsi: deformación unitaria correspondiente a cada barra de acero i

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

406

Datos: β1, Pu, φ1,materiales (fyd), forma,

posición y areas de cadabarra(ysi , Asi)

Determinación de β (β = 0° or β = 90°)

¿Existe equilibrio defuerzas?

ABS(Pi - Pu)<Tolerancia

Inicio

α = 0, ∆α = 2°, αmax = 88°, pass=0

Cálculo de εsi en función de(xi, yi), σsi=minf(Es*εsi, fyd),

Psi= σsi*AsiMxsi = Psi*yi, Mysi=Psi*xi

Para cadaposición i de

las barras

siguienteposición de

la barra

Cálculo de las fuerzas y momentos internos:Pi= Pc+ΣPsi, Miy=Pc*xc+ΣMysi,

Mix=Pc*yc+ΣMxsi

Determinación deAc, xc, yc y Pc en

función de α

α=0, Pu>0,(Pi-Pu)<0

No

Si

Error('Pu excede lacapacidad de la

sección encompresión')

Pu es positiva encompresión y negativa

para tracción

cajanegra

cajanegra

Si

Cálculo de MprMpr=Mix si β=0°Mpr=Miy si β=90°

Retorno

No

Pi-Pu>0

pass=0

Si

α = α + ∆α

α > αmax

Error('Pu haexcedido lacapacidad

de lasbarras')

Si

Si

No

Nopass=1

∆α=-∆α /2

∆α = ∆α /2No

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

407

Detallamiento de columnasMaterial: Hormigón armadoElementos: columnasNorma: ACI 318-99Fecha: 19-01-2001Observaciones:*No se han considerado empalmes de tipo mecánico*No se han tomado en cuenta el refuerzo transversal de zunchos o espirales*Se ha considerado que todas las columnas a tratar llevan estribos

Datos:Asprov: área provista de refuerzo longitudinalAsreq: área requerida de refuerzo longitudinalbw: ancho (para secciones rectangulares) (bw=D para secciones circulares)c: recubrimiento libre del refuerzo longitudinalcircular: variable booleana (circular=verdadero para secciones circulares)D: diámetro de la sección (para secciones circulares)db: diámetro de barras longitudinalesdbs: diámetro de estribos (como mínimo #3 para barras longitudinales #10 o inferiores y #4 para

otros casos,(7.10.5.1))ebt: constante booleana (ebt=veradero para un miembro con estribos en compresión)f´c: resistencia especificada del hormigón a compresiónfy: resistencia especificada a fluencia del refuerzo transversalh: altura de la sección (para secciones rectangulares) (h=D para secciones circulares)hx: distancia máxima horizontal entre ramas en todas las caras de la columnalwc: variable booleana lwc=verdadero si se trata de hormigón aligerada, lwc=falso en caso contrariolu: longitud no arriostrada del miembro en compresión (luz libre)mc: recubrimiento mecániconlegs2, nlegs3: número de ramas en el refuerzo de corteseismic: bandera que indica el riesgo sísmico (0: bajo, 1: intermedio, 2: alto)s: distancia entre estribossb: distancia mínima permitida entre barras longitudinalessin: distancia al primer estribotension: variable booleana (tension=verdadero cuando el refuerzo se encuentra en tesión, tension=falso

en caso contrario)tsplices: variable con tres posibles valores que describe el tipo de empalmes (tangencial: 0, normal:1,

de soldadura: 2)

Cálculo de variables iniciales:Abs1: área de una rama del refuerzo a corte, Abs=p*SQR(dbs)/4Ach: sección transversal del miembro estructural medido desde la parte exterior del refuerzo de corteAg: área de la sección bruta de hormigónhc: dimensión del núcleo de la columna medido de centro a centro del refuerzo de confinamiento (estribos)

hc = h-2*mc+db+dbsbc: bc = bw-2*mc+db+dbsd: distancia de la fibra extrema a compresión al centroide del refuerzo en tensión

(d=0.8D para secciones circulares, d = h-mc para secciones rectangulares en el eje 2, d =bw-mc parasecciones rectangulares en el eje 3)

ebt: constante booleanat ebt=verdadero (lrefuerzo ongitudinal encerrado por estribos)

Resultados:lo: distancia mínima medida desde el paramento a lo largo del eje del miembro estructural sobre el

cual se debe proveer refuerzo transversal asísmicoso: distancia máxima entre el refuerzo transversal asísmicold: longitud de anclaje o desarrollo para una barra rectals: longitud de empalme para refuerzo en columnassb: distancia libre mínima entre barras longitudinales tomando en cuenta zonasy tipo de empalmes

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

408

Inicio

Requerimientos para diseño sísmico

seismic=0

ρmax = 0.06ρmin = 0.01

Empalmes sólo en laparte central de

miembros diseñados atracción

(21.4.3.2)

(21.4.3.1)

Si

Sinrequerimientos

especiales

Pórticosintermedios

Pórticosespeciales

minf(bw,h) < 12in o minf(bw,h) /maxf(bw,h)

< 0.4

No

Error('La sección no seaplica para riesgo

sísmico alto,(21.2.4.1)')

Si

lo=0so=s

Ve=0,considerar sólo

Vu en eldiseño a corte

Para cadacondición de

carga y estaciónde la columna

f´c < 3ksiNo

seismic=2

No

Si

Columna conAg*f´c/10 > Nu

Si

Error('La sección no seaplica para riesgo

sísmico alto(21.4.1)')

Si

No

Error('El miembro debediseñarse como viga

Ag*fc/10<Nu')No

21.4.2.1

Considerar Ve=f(φ=1,1.25*fy), lo,Ash, so en

el diseño a corte

Considerar Ve=f(φ=1,fy), lo,so en el diseño a

corte

Fin

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

409

Inicio

Anclaje

tension=verdadero

rf=minf(SQRT(f´c)*psi,100psi) (12.1.2)

ldb=fy∗β∗λ∗γ∗db/20/rf

db=>0.875in γ=1.0γ=0.8

Epoxy=verdaderoβ=1.0 β=1.5

lwc=verdaderoλ=1.0 λ=1.3

Si

SiNo

SiNo

SiNo

ldb=maxf(0.02*db*fy/rf,0003*db*fy)

No

Ec. (12-1)

(12.3.2)

ebt=verdadero

dbs=0.5in ands < 4in

ldb=0.75*ldb

(12.3.3.2)

ld=ldb*Asreq/Asprov

Si

No

No

Si

Resultados:1) ld 2) tension

Fin

¿hormigónaligerado?

ld=maxf(12in,ld)

(12.2.1)

tension=verdadero

ld=maxf(8in,ld)NoSi

(12.3.1)

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

410

Empalmes

Inicio

tension=verdadero

ls=1.3*ldb

(12.15.1)Clase B

fy>60 ksi

ls=(0.0009*fy-24)*dbls=0.0005*fy*db

f´c < 3 ksi ls=1.3*lsSi

SiNo

NoSi

(12.16.1)

Cálculo de lalongitud de anclaje

ld, ldb

tsplices=empalmepor soldadura

No

ebt=verdadero ls=0.83*ls

No

Si

Is = maxf(12in, Is)

No

ls=0 Si

Fin

(12.17.2.4)

(12.16.1)

(12.15.1),(12.16.1)

(12.17.2.4)

Capítulo 24: Diseño y Detallamiento de Columnas de Hormigón Armado

411

Distancia entre barras longitudinales

Inicio

Tsplicesf=1f1=1f2=1

f=0f1=1f2=0

f=SQRT(0.5)f1=3f2=0

tangencialpor

soldadura

normal

sb=minf(sbh,sbb)

sbh=(h-2*c-nbh*db)/(nbh-1) - (db*f)

sbb=(b-2*c-nbb*db)/(nbb-1) - (db*f)

circular=verdadero

No

sb=(sin((360/2/nb)-f2*arcsin(db/(D-2*c-db)))*(D-2*c-f1*db))-db

Si

sbmin=maxf(1.5in,1.5*db)

sb<sbminError(´Distancia entre

barras menor a lapermitida')

Si

Resultado:sb

No

Fin

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

413

25 Diseño y Detallamiento de Zapatas25 Diseño y Detallamiento de Zapatas25 Diseño y Detallamiento de Zapatas25 Diseño y Detallamiento de Zapatas

Esta sección describe las opciones disponibles en RAM Advanse para el diseño y detallamiento de zapatasaisladas superficiales de hormigón armado sometidas a fuerzas axiales de compresión, corte y momentosflectores. La norma aplicada para esta parte es:

La versión 1999 de la American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI318-99 (ACI 1999).

AnálisisEl modelo debe ser analizado adecuadamente antes de proceder con el diseño. El análisis debe considerar lainteracción suelo - estructura cuando esta sea apropiada. Se debe tomar en cuenta los resortes adecuados paratodas las situaciones que incluyen columnas excéntricas o cuando las propiedades dinámicas de la estructurason influidas por la interacción suelo – estructura. A continuación se describe el método recomendado porRAM-Advanse para modelar la interacción suelo – estructura y sus implicaciones en el diseño de lasfundaciones.

Teoría de la interacción suelo - estructuraPara el caso de zapatas aisladas se tiene, en general, dos posibles situaciones como es el caso típico del soportelocalizado en la parte central de la zapata y el caso menos frecuente del soporte localizado en un borde o aristade la zapata.

Zapata típica (Soporte en el centro de la zapata)

Considere el siguiente sistema soporte - zapata:

Ejemplo de una zapata típica con el soporte localizado en el centro de la fundación.

En la realidad la zapata sufre una rotación cuando ésta es sometida a cargas laterales (vea el inciso (a) de lasiguiente figura) y esto modifica el momento flector del pilar y la distribución de las tensiones en el suelo (b).Columnas articuladas (tales como columnas metálicas ubicadas en el centro de la zapata) no someten la zapataa cargas de momento, por lo cual no será necesario implementar un resorte en este caso.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

414

a) Rotación real de la zapata. b) Tensiones en el suelo.Note que la zapata rota debido a la deformación diferencial del suelo bajo la base.

Si el ingeniero asume en el análisis que el soporte se encuentra restringido a la rotación, entonces lassolicitaciones obtenidas en la columna podrán ser conservadoras pero las deformaciones serán subestimadas.Es por esto que una técnica más adecuada necesitará considerar la interacción suelo – estructura, que en estecaso radica en el efecto del suelo en la traslación vertical y en la rotación de la zapata. Este fenómeno puedemodelarse usando resortes que restrinjan la rotación y la traslación.

La zapata se modela usando resortes que restringen la traslación y/o rotación de la zapata asumiendo que elsuelo es un material elástico.

Observe que la rotación de una zapata típica con el soporte ubicado en su centro y sometida a una cargapredominantemente axial es pequeña y puede generalmente ser modelada por un apoyo empotrado donde larotación y la traslación vertical del apoyo son despreciadas. Esto es también verdad para el caso de columnasarticuladas localizadas en el centro de la zapata.

Modelo simplificado (apoyo empotrado). La rotación de la zapata es despreciada.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

415

La siguiente figura muestra las diferencias entre los dos modelos para un ejemplo típico en relación a losmomentos flectores del soporte (unidades kip-ft).

Comparación entre el modelo con apoyo empotrado y el modelo de resortes. La diferencia entre los momentosflectores del soporte es pequeña en este ejemplo, situación que puede cambiar y que sólo se puede determinaraplicando ambos modelos independientemente.

Observe que el modelo simplificado (apoyo empotrado) sólo se puede aplicar si las rigideces del suelo y de lafundación son altas en comparación con la del pilar.

¡Importante!En la siguiente sección se describirá como se puede calcular automáticamente en el programa las constantes delos resortes a rotación. Observe que este cálculo sólo es válido si toda la zapata permanece en contacto con elsuelo para todas las combinaciones de carga consideradas. Si durante el diseño de la zapata se encuentra queesta condición no se cumple, el ingeniero es responsable de ajustar las rigideces de los resortes para modelarapropiadamente la interacción suelo – estructura. Esto puede requerir un cambio en la rigidez del resorte paracada combinación de cargas individual. Obviamente esto no es trivial y se recomienda que el levantamiento seaevitado siempre que sea posible.

Limitaciones de los dos modelos a) El modelo de resortes rotacionales es válido sólo si la base de la fundaciónse encuentra en pleno contacto con el suelo. b) El apoyo fijo es válido cuando la rotación de la zapata esdespreciable.

La secuencia de modelación puede resumirse como sigue:

1) Crear el modelo con resortes.2) Realizar el análisis.3) Diseñar las zapatas (Ver la sección del módulo de Diseño y Detallamiento)

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

416

a) Modelo aceptable cuando la rigidez de la fundación es grande en relación a la del pilar. b) Módulorequerido cuando la rigidez de la zapata afecta a los resultados analíticos, particularmente cuando el pilar essometido a un momento significativo.

Zapatas excéntricas (Pilares localizados al borde de la zapata)

Para ilustrar el impacto de la rotación en una zapata excéntrica se presenta el siguiente ejemplo:

Sistema zapata – pilar utilizado para ilustrar las características principales del modelo. El ejemplo tiene sólocarga axial en el soporte. La columna es continua (fija) a la zapata.

La carga axial (N) origina un momento de magnitud N*d

La carga axial origina un fuerte momento igual a (N*d)

En forma similar a las zapatas centradas, las zapatas excéntricas rotan debido al momento flector originado yésta rotación afecta los momentos del pilar y la distribución de tensiones en el suelo. El soporte toma unaporción del momento y el momento actuante sobre la zapata es menor a N*d. En caso de columnas articuladas,las cargas enteras axiales y de momento deben ser resistidas por la zapata.

a)Comportamiento real de la zapata. b) El soporte puede tomar una parte significativa del momento flector.c) El momento actuante en la zapata es menor al valor N*d (x es siempre menor a 1.0).

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

417

Si se ignora la rotación de la zapata se despreciará el incremento de momento flector en la columna y lareducción de momento en la zapata. Es por esto, que el modelo debe incorporar la excentricidad de la carga yla rotación de la zapata cuando esto sea apropiado. Por ello se recomienda utilizar un trecho rígido que vayadesde el eje de la columna al centroide de la zapata. Esta modelación será correcta cuando la zapata secomporte como un miembro rígido (la flexión en la zapata es despreciada en el análisis) y es la adoptada porRAM Advanse.

Esta técnica de modelación se ilustra en la siguiente figura.

La zapata se modela usando un trecho rígido que va hasta el centro geométrico de la zapata con sus respectivosresortes traslacionales y rotacionales.

Cuando se modela una zapata excéntrica no se debe utilizar un apoyo empotrado, pues éste ignora el momentoadicional que se presenta en las columnas como se ilustra a continuación.

a) Modelo de resortes inadecuado b) Modelo de apoyo empotrado inadecuado.

En el modelo de resortes válido que se mostró inicialmente, la columna tenía un momento flector diferente decero y las tensiones en el suelo variaban linealmente bajo la fundación. En los modelos no válidos (de laanterior figura) las columnas no resistirán ningún momento flector y la resultante de la reacción de la zapatatendrá que coincidir con la línea de acción de la fuerza axial N. En este caso la distribución de las tensiones delsuelo no coincide con el comportamiento real del sistema zapata-columna como se ilustra en la siguientefigura. Esto es obviamente correcto para un soporte de concreto pero puede ser incorrecto para un soporte deacero con una base articulada.

Momento flector en la columna y tensiones en el suelo a) para el modelo correcto de resortes considerando elcaso de una columna y zapata de hormigón y b) para el caso de un modelo columna - zapata no válido.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

418

Consecuentemente, el procedimiento correcto para el diseño de una zapata excéntrica con la columnaempotrada a la fundación es como sigue:

1) Modelar la zapata con resortes incluyendo el trecho rígido .2) Analizar la estructura.3) Diseñar las fundaciones.

a) Ejemplo de una estructura con diferentes tipos de fundaciones.

b) Modelación de las zapatas mostradas en el cuadro anterior.

La manera correcta de modelar diferentes tipos de zapatas. Observe los trechos rígidos en las zapatasexcéntricas junto con los resortes.

Herramientas de modelación suelo - estructuraEl programa tiene una herramienta especial para ayudar en la entrada de datos de la modelación de zapatas através de resortes. Primero seleccione los nudos de soporte donde se ubicarán las zapatas. Presione el botón deModelar zapatas mostrado a continuación para calcular las constantes de los resortes.

Presione el botón indicado para modelar las zapatas en los nudos seleccionados.

La ventana de diálogo que aparece se muestra a continuación.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

419

Información requerida para modelar zapatas.

Posición de la columna:El programa permite elegir nueve posiciones diferentes de la columna respecto a la zapata. Seleccione el botónque mejor refleje la posición de su soporte.

Tipo de suelo – Coeficiente de Balasto:Seleccione el tipo de suelo que se acerque más al del proyecto. Esta selección se utiliza para establecer el valordel coeficiente de balasto. Ud. también puede introducir cualquier valor que juzgue apropiado con la opción‘Usar’.

Método de resortes:La zapata se modela con tres resortes, uno traslacional (kt) y dos rotacionales (krxx, krzz). Existen dosmétodos disponibles para calcular las constantes de los resortes, los cuales se describen a continuación.Observe que para borrar los resortes y el trecho rígido tiene que seleccionar la opción ‘Remover resortes’ yasegurarse que la zapata esté centrada.

Método Directokt = ks * B* Lkrxx = ks*B*L3/12krzz = ks*L*B3/12Donde ks es el coeficiente de balasto (Fuerza/Area por unidad de longitud de asentamiento (p. ej. kip/ft2/ft).Para el cálculo de Kr se asume que ks es uniforme bajo todo el área de la base de la zapata. La deducción de laconstante kr es como sigue:

Parámetros que intervienen en la rotación y cálculo de las constantes de los resortes.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

420

Constante del resorte vertical: kt = ks * B* LPara la rotación alrededor del eje zz: tan θ = (δ2 - δ1) / BConsiderando que θ es pequeño, tan θ = θ, entonces θ = (δ2 - δ1) / B [Ec. I]El cambio de tensión bajo la esquina de la zapata es igual al momento dividido entre el módulo de sección dela zapata = M*(B/2)/(L*B3/12) = 6*M/(B2*L).De la definición de coeficiente de balasto, ks = σ / δLa tensión en el suelo puede calcularse considerando el análisis convencional de zapatas rígidas a partir deprincipios de resistencia de materiales para flexión biaxial y compresión: σ1 = N/(B*L) - 6*Mzz/(B2*L), σ2 =N/(B*L) + 6*Mzz/(B2*L), [Ec. II]Substituyendo Ec. II en Ec. I se tiene: θ = 12*Mzz/ks*(B3*L)Y krzz = Mzz/θ, entonces krzz = ks*L*B3/12.Finalmente krzz = kt*B2/12

Método de TaylorTaylor, P. W. (1967) “Design of Spread Footings For Earthquake Loadings”, Proc. De la 5ta Conferencia deMecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones (SMFE), págs. 221-229.Este método no asume una rigidez uniforme del suelo bajo la fundación, mas bien se basa en los estudiosrealizados por P. W. Taylor como se referencia arriba. El método calcula la rigidez rotacional sobre la base delas propiedades del suelo y de las dimensiones de la fundación. Las propiedades del suelo están incorporadas yrepresentadas en el coeficiente de balasto y de ésta manera, éste es el único dato a ser introducido por elusuario.

Para la rotación alrededor del eje zz: tan θ = (1-µ2)*Mzz*Iθ / (Es*B2*L)Donde µ es el coeficiente de Poisson, Es es el módulo de deformación del suelo e Iθ es un factor de influenciaque puede ser expresado como Iθ = 16 / (π*(1+0.22*B/L)) para zapatas rígidas.Considerando que θ es un ángulo pequeño, tan θ = θ, y la relación propuesta por Vesic para ks en función deEs: ks = Es / (B*(1-µ2)).Se tiene: θ = Iθ*Mzz / (B3*L)Y krzz = Mzz / θ, entonces krzz = ks*L*B3/Iθ

Finalmente krzz = kt*B2/Iθ

¡Importante! Aunque Ud. provea al programa con éstos datos de la zapata y el suelo que son fundamentales. Elprograma no guardará esta información con el nudo. Es por esto que si se invoca nuevamente esta ventana dediálogo para el mismo nudo, no se tendrán necesariamente los mismos datos desplegados en pantalla y por lamisma razón, estos datos no serán transferidos al módulo de detallamiento.

Con los datos provistos el programa calcula automáticamente las constantes de resorte requeridas y los trechosrígidos hasta el centro geométrico de la zapata. Las reacciones en el análisis se calculan entonces, en el centrogeométrico de la zapata considerando el efecto de las rigideces vertical y rotacionales de la zapata en elcomportamiento de la estructura.

(a) Zapata excéntrica con viga centradora. (b) Modelo a adoptar en el análisis estructural.

El ingeniero puede utilizar ésta técnica de modelación para casos con vigas centradoras o con tirantes como seilustra en la anterior figura.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

421

Notas Técnicas ACI

Esta sección describe como se implementa la norma en el programa y cuales son los procedimientos de diseñoutilizados. La norma adoptada es:

• The 1999 American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete, ACI 318-99(ACI 1999)

Esta sección describe la forma como se aplican las provisiones de la norma en el diseño de zapatas dentro delprograma.

CargasLas zapatas son diseñadas de acuerdo al Capítulo 15 de la norma para resistir las cargas mayoradas y lasreacciones inducidas. (Item A de la Pantalla de Diseño del módulo), pero las condiciones de servicio severifican igualmente en la parte concerniente a los esfuerzos y asentamientos del suelo (Item B de la pantallade Datos del módulo). Todas las combinaciones de carga (factorizadas y de servicio) necesitan ser generadaspor el ingeniero, de acuerdo a la norma aplicable. El ingeniero puede considerar algunas o todas lascondiciones de carga cuando ejecuta el diseño.

Cuando se calculan las presiones del suelo, el peso de la zapata y el relleno son considerados. Sin embargo,solamente las cargas aplicadas son consideradas cuando se ejecuta el diseño de zapatas.

AnálisisSe ha adoptado un método numérico para encontrar la distribución de esfuerzos en el suelo, el cual consideraque el suelo es un material elástico representado por el coeficiente de balasto (ks). Se asume que la zapata esinfinitamente rígida y que la distribución de esfuerzos en el suelo es lineal. Debido al método de integraciónnumérica adoptado, los esfuerzos en el suelo pueden diferir hasta en un 3% con relación a soluciones exactas.

DiseñoEl diseño a rotura se realiza considerando la flexión y el corte. Las siguientes figuras describen la ubicación delas secciones críticas adoptadas en el diseño. Observe que el refuerzo longitudinal se distribuye uniformementeen todo el ancho de la zapata.

¡Importante! La norma ACI-99 sección 15.4.42 especifica una concentración del refuerzo longitudinal en unabanda central para zapatas rectangulares que no es considerada por el programa.

a) En relación al diseño a flexión, el máximo momento de diseño se calcula en secciones críticas ubicadascoincidentemente a los paramentos del soporte. Las dimensiones de la columna deberán ser adecuadamenteajustadas en el caso de que se tenga una placa base para soporte metálico. b)Distribución siempre uniformede armaduras.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

422

a) La resistencia lineal a corte se verifica en secciones críticas ubicadas a una distancia d a partir delparamento del soporte y b) la resistencia a punzonamiento en una sección perimetral ubicada a una distanciad/2 alrededor de las caras del soporte. (d es la altura efectiva promedio de la zapata).

El anclaje de las armaduras en la zapata se calcula de acuerdo al Capítulo 12 de la norma y las seccionescríticas consideradas son las mismas del diseño a flexión. (ver figuras anteriores).El refuerzo de espera se calcula considerando la longitud de empalme y el anclaje mínimo necesario dentro dela zapata considerando tensión o compresión en las barras. Vea ACI318-99 y los diagramas de flujo incluidosal final del capítulo para más detalles.

RAM Advanse no considera ningún refuerzo superior que puede ser necesario para resistir cargas axiales detracción.

Módulo de Diseño y DetallamientoLas zapatas estarán listas para el diseño luego de modelar y analizar la estructura. El módulo de Diseño yDetallamiento puede llamarse seleccionando previamente uno o varios nudos de apoyo que tendrán la mismazapata. Luego se entra en el menú , seleccionando la opción Detallamiento/Zapatas.

Pantalla de Datos

La pantalla inicial que aparece en el detallamiento es la Pantalla de Datos:

Pantalla de Datos que permite cambiar la geometría de la zapata.

Observe que el botón presionado en la barra de herramientas es el de la Pantalla de Datos. Esta pantallapermite cambiar el material, la geometría y las cargas con los que se verificará la zapata. La pantalla permiteigualmente modificar las dimensiones del soporte que han sido leídas del modelo. Las dimensiones de las

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

423

zapatas no se leen del modelo debido a que éstos valores no se guardan en los datos de nudo. Las tres zonasremarcadas arriba se describen en detalle a continuación.

Item A

Introducción de datos generales.

Recubrimiento libre Distancia desde el borde de la sección alborde exterior del refuerzo longitudinal.

Módulo de elasticidad,Fc, Fy, peso unitario

Propiedades del hormigón y delrefuerzo.

Armadura longitudinal

(xx, zz)

Tamaño del refuerzo de acuerdo a ladesignación estándar (ACI-318) paraflexión alrededor del eje X y del eje Z.

Armadura y separaciónde estribos

Refuerzo de la columna para resistir elcorte.

Mostrar armadura deespera [Si/No]

Si ésta sección es activada, se muestra elrefuerzo de espera para el soporte en lapantalla de detallamiento.

Espera en compresión[Si/No]

Introduzca Si cuando el refuerzo deespera esté en compresión. IntroduzcaNo si alguna combinación de cargaorigina tensión en el refuerzo. Esteaspecto se utiliza en el cálculo de lalongitud de espera.

Coeficiente de balasto Este valor deberá ser normalmente elmismo adoptado en el análisis. Se utilizapara calcular el desplazamiento verticaly la rotación de la zapata.

Momento de diseño[Si/No]

Introduzca Si cuando se desee incluir lafuerza de corte transmitida por lacolumna multiplicada por la profundidadde la base de la zapata en el momentoflector actuante en la misma.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

424

Densidad del terreno El peso de una unidad de volumen delsuelo. El usuario puede introducir unvalor nulo cuando no se desee que elpeso del relleno sea considerado en elcálculo de las presiones en el suelo.

Norma de diseño La versión del código adoptado en elprocedimiento de diseño. En éste caso laACI 318-99. Vea los diagramas de flujoincluidos al final de éste capítulo quecontienen las hipótesis y los detalles dediseño adoptados por el programa.

Item B:

Características geométricas de la zapata.

Introducción de la geometría del soporte y la zapata.

Introduzca las dimensiones reales de la zapata y la columna. El módulo de detallamiento no recupera lasdimensiones y geometría de la zapata automáticamente. Esta operación se realiza sólo para los momentosflectores, fuerzas cortantes y axiales de todas las combinaciones consideradas.

Una característica importante a introducir aquí es el tipo de zapata que define la posición de la columna enrelación a la base de la zapata:

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

425

Existen 10 opciones para definir la posición de la columna relativa a la base de la zapata. La última opciónpermite especificar la posición de la columna en relación al centro de la zapata.

La profundidad de la base de la fundación bajo el nivel del terreno se usa para calcular el peso del relleno.

Item C:

Introducción de las combinaciones de carga a utilizar en el diseño: fuerzas axiales, de corte y momentosflectores.

Las cargas leídas en el análisis pueden verse en la anterior tabla. Observe que las diferentes combinaciones decarga seleccionadas para cada nudo se muestran en orden si se seleccionan varios nudos antes de entrar almódulo. El orden en el que se muestran es de acuerdo al orden de selección de los nudos. Por ejemplo, n1corresponde al nudo número 1, n2 .al nudo número 2, etc. Entonces n1c2=+1n1DL+1n1LL se interpreta comosigue:

n1c2 = Nudo 1 Combinación 2+1n1DL = 1.0 x Nudo 1 DL+1n1LL = 1.0 x Nudo 1 LL

Este módulo asume que las fuerzas mostradas se refieren siempre al centro geométrico de la base de la zapata.Para zapatas con los soportes ubicados al centro de su base estas fuerzas representan las fuerzas en lascolumnas. Pero para zapatas excéntricas, las fuerzas representan a las reacciones al final del trecho rígido. Sino se ha considerado ningún trecho rígido en el análisis (y la columna es excéntrica), entonces las fuerzasdeben transformarse linealmente, en forma manual, al centro de la base de la zapata antes de pasar a la Pantallade Diseño.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

426

El usuario puede cambiar los valores mostrados en rojo y cualquier combinación de carga presionando el botón

. Todas las condiciones de carga marcadas en la ventana de diálogo se consideran en el diseño. Si elusuario sólo está interesado en verificar los esfuerzos en el suelo, se debe seleccionar las combinaciones deservicio, pero para el diseño de la fundación se debe considerar las combinaciones de carga mayoradas.

Pantalla de Diseño

Presione el botón para visualizar los resultados del diseño. Esta pantalla se usa para mostrar la capacidadde la zapata. Observe que los resultados se presentan en dos sectores mostrados en la siguiente figura.

Dos sectores principales en la pantalla de diseño.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

427

Item A

El primer sector se dedica a proporcionar información general y los resultados de las verificaciones de corte enuna dirección, corte por punzonamiento y flexión de la zapata. Los valores calculados de Mu y Vu puedendiferir con relación a soluciones exactas entre 0 y 2% debido al método numérico adoptado.

Verificación de la capacidad de la zapata para la combinación gobernante.

Se ha adoptado la nomenclatura de la norma ACI-318. Algunos parámetros se clarifican en las siguientesfiguras:

Desarrollo de longitudes de anclaje para barras rectas y ganchos estándar.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

428

Fuerza axial, fuerzas cortantes y momentos flectores actuantes sobre la zapata.

El usuario puede verificar si la zapata cumple con todos los requerimientos de la norma revisando toda lainformación dada en esta pantalla.

Item B

Asentamientos elásticos y esfuerzos totales en el suelo debidos a la condición de carga activa.

En los gráficos de la pantalla se puede ver los esfuerzos en el suelo y los asentamientos elásticos de la zapata.Estas tensiones son esfuerzos totales que incluyen el efecto del peso propio de la fundación y del relleno. Noteque para el diseño de la zapata, el peso del suelo no es considerado. El usuario puede elegir cualquiercondición de carga de servicio que desee y comparar los esfuerzos obtenidos con las tensiones admisibles delterreno. También se puede verificar si existe una zona con tensión cero que implica que la resultante del suelose encuentra fuera del núcleo central de la base de la zapata. Si en el análisis se adoptó un resorte rotacionalpodrá acá verificarse que la zapata se encuentre en contacto pleno con el suelo tal y como lo exige el modelo.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

429

Pantalla de Detallamiento

La Pantalla de Detallamiento muestra la zapata en planta y elevación con el refuerzo adoptado. La disposiciónde armaduras que se muestra refleja el diseño efectuado en la pantalla previa. También se muestra el refuerzode espera si la opción Mostrar Refuerzo de Espera es seleccionada en la Pantalla de Datos.

¡Precaución!Esta pantalla podrá accederse aún en el caso de un diseño no satisfactorio (por ej. si la variable muestra algúnmensaje de error, Vu > 0.85Vc).

Pantalla de Detallamiento exportable como archivo DXF.

Los ganchos sólo se mostrarán en la dirección x si las barras de refuerzo de las zapatas requieren de éstos. Elusuario no puede manipular directamente ésta figura, pero seleccionando el botón DXF se crea un archivoCAD que puede ser manipulado fuera de RAM Advanse. Observe que no se considera en ningún caso unrefuerzo superior que puede ser necesario en caso de zapatas sometidas a tracción o momentos apreciables. Enéste caso el usuario deberá tomar las previsiones del caso.

Pantalla de Configuración Esta pantalla permite al usuario establecer algunas reglas para el diseño y así tener un cierto control en eldiseño de las armaduras. Observe que los datos modificados en esta pantalla se preservan para subsecuentesllamados al módulo de detallamiento.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

430

Redondear longitudde barras a

Las longitudes de las barras se puedenajustar al múltiplo más cercano de losincrementos especificados. Entonces todaslas longitudes de las barras se mostraránredondeadas a pulgadas, pies, etc.

Redondearseparación a

La distancia entre barras será ajustada almúltiplo más cercano del incrementoespecificado.

Tipo de concreto Si el hormigón es Normal o Liviano afectaen el corte y en el desarrollo de anclajes.

RecubrimientoEpóxico

Afecta en el desarrollo del anclaje de lasbarras.

Relación máximaentre cuantía aflexión y cuantía debalanceo

Se escoge la máxima proporción de acerode balanceo para el diseño antes que serequiera acero de compresión. Normalmentese adopta un valor de 0.75.

Separación máximaentre barras

El límite superior para la distancia entrebarras. La norma especifica que éste nodebe sobrepasar 3 veces el espesor de lalosa o 18 pulgadas (7.6.5)

Reporte de zapatas de hormigón armado

Al presionar el botón en la pantalla de Diseño/Detallamiento, el reporte en pantalla de las zapatas dehormigón armado será desplegado. La pantalla se muestra a continuación.

Pantalla de reporte de zapatas de hormigón armado

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

431

Para una explicación detallada de los botones en este reporte, vea la sección Reporte del capítulo ImprimiendoGráficos y Reportes.

La parte superior del reporte contiene los datos (cargas, materiales, suelo y geometría) de la zapata que escomún a todos los nudos seleccionados. A esto le siguen los detalles del acero de refuerzo adoptado por lazapata.

Los datos son seguidos por los resultados, los cuáles se dividen en tres partes. El primero de ellos está dedicadoa la interacción suelo-fundación. Esta parte es particularmente útil cuando la zapata es verificada encondiciones de servicio. Las compresiones promedio y máxima del suelo son impresas junto con el estado decarga gobernante. Estos valores deben ser comparados con la compresión admisible del suelo. La máximadeformación elástica del suelo y el área base en compresión son impresas también, lo cual es muy útil paraevaluar el comportamiento de la zapata.

El próximo grupo de resultados está dedicado a la flexión. Aparte de las áreas de acero provistas y requeridas,se despliegan los valores de momentos nominales alrededor de los ejes 3-3 y 2-2 (Mn33, Mn22) multiplicadospor el factor de reducción deresistencia (φ). La relación Mc/(φ*Mn) también se despliega:

La relación de capacidad mayor será la que determine la condición de carga gobernante a la flexión.

Relación que determina la condición de carga gobernante en el diseño de zapatas.

El reporte también despliega toda la información referente al diseño a corte.

Diagramas de Flujo de Zapatas ACI 318-99

Los siguientes diagramas de flujo se presentan para mostrar al usuario los detalles y consideraciones de diseñoque han sido incorporadas u omitidas en el programa en el diseño de zapatas aisladas.

Material: Hormigón ArmadoElemento: ZapatasNorma: ACI 318-99Fecha: 16-03-2000Ultima revisión: 21-03-2000

Hipótesis:

* El refuerzo adoptado considera por lo menos la cuantía mínima.* El suelo bajo la zapata se considera elástico y homogéneo.* Se considera una variación de presión en el suelo lineal, asumiendo por ejemplo una zapata rígida.

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

432

* Las cargas axiales, fuerzas de corte y momentos flectores introducidas por el usuario o leídas del análisisse asumen que se aplican en el centro geométrico de la zapata.

* No se considera refuerzo para corte.* La distancia libre entre barras o empalmes no debe ser menor a 2db y el recubrimiento libre no debe ser

menor a db.

Datos:

B: ancho de la zapatabc: ancho de la columna (para secciones rectangulares) (bc=D para secciones circulares)c: recubrimiento libre para el refuerzo longitudinalD: diámetro de la columna (para secciones circulares)db: diámetro de las barras de refuerzo de la zapatadbc: diámetro mínimo de las barras longitudinales de la columnadbs: diámetro de estribos (mínimo #3 para barras longitudinales #10 o menores y #4 en otros casos(7.10.5.1))ebt: constante booleana (ebt=verdadero si la columna tiene estribos)f´c: resistencia especificada a la compresión del hormigónfy: resistencia especificada a la fluencia del refuerzok: coeficiente de balasto del suelohf: altura de la zapata (> 10 in, (15.7))L: largo de la zapatalc: altura de la columna (para secciones rectangulares) (lc=D para secciones circulares)lwc: variable booleana (verdadera para hormigón liviano,falsa para concreto normal)Mx,Mz: momento flector de servicio actuando en la zapataMmax: máximo momento mayorado de las diferentes combinaciones de carga consideradasMux,Muz: momento flector mayorado actuante en la zapataP: carga axial de servicio en la zapatapos: posición de la columna (1,2,...9)Pu: carga axial mayorada en la zapataVxx,Vzz: fuerzas de corte de servicio en la zapataVmax: fuerza cortante máxima mayorada de las diferentes combinaciones de carga consideradasVuxx,Vuzz: fuerzas cortantes mayoradas en la zapataφ: factor de reducción de resistencia (0.85 para corte, 0.90 para flexión)γc: peso unitario del hormigónγs: peso unitario del relleno

Cálculo de variables iniciales:

Ab1: sección de una barra, Ab=π*SQR(db)/4dd: longitud máxima disponible para el desarrollo del anclaje

Resultados:

Asxx, Aszz: área de refuerzo necesario en ambas direcciones (alrededor del eje x y del eje z)ldbc longitud mínima del refuerzo de espera para las columnasMuxx, Muzz: momentos flectores mayorados en las secciones críticas de la zapataNbxx, Nbzz: número de barras necesarias en ambas direccionesqmax,qmin,qav: esfuerzos totales del suelo para cargas de serviciosxx, szz: distancia libre entre barras para ambas direccionesVcxx, Vczz, Vcxz: resistencia nominal a corteVuxx, Vuzz, Vuxz: fuerzas de corte mayoradas en las secciones críticas de corte de la zapata

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

433

Inicio

cálculo de los esfuerzos totalesen el suelo para la

combinación de servicioseleccionada: qmax, qmin, qav

Cálculo del refuerzoprincipal y secundario:

Asxx, Aszz

Cálculo de dx, dz relativos dela posición del centro de la

zapata

Cálculo del área de labase, Af, el volumen,Vf y el peso, Wf, de la

zapata

Determinación de laresistencia nominal a

corte Vcxx, Vczz, Vcxz

Para cadacombinación de carga

Cálculo de losesfuerzos mayorados

netos sobre el suelo qs

Cálculo de Muxx, Muzz enuna sección coincidentecon el paramento de la

columna

α

(15.4)

Para cadavariable Vu

Vu<φ*Vc

Error('Falla acorte, Ec.

(11-1) no secumple

No

Vu>Vugob

Si

Vugob=VuestVu=combinación

de cargaSi

siguienteVu

No

Cálculo de Vuxx, Vuzz ensecciones ubicadas a unadistancia d del paramento

de la columna

(11.1.3.1)

Para cadavariable Mu

Ascomp > 0

Error('La zapatano es capaz de

resistir laflexión')

Si

Cálculo de la fuerza de corte apunzonamiento, Vuxz, en una secciónperimetral ubicada a una distancia de

d/2 del paramento de la columna

α

En caso de fy

ρmin=0.0020ρmin=0.0018(6

0000psi/fy)

fy<60000psi fy>=60000psi

Asxx=minf(Asxx,ρmin*B*d)Aszz=minf(Aszz,ρmin*L*d)

β

(7.12.2.1)

No

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

434

Verificación de la longitudde desarrollo del refuerzo

de la zapata con(ddx,dbzz) y (ddz,dbxx)

Cálculo de la longitud delrefuerzo de espera de la

columna ldbc, ls

Fin

β

Nbxx=int((Asxx/Ab1)+1)Nbzz=int((Aszz/Ab1)+1)

sxx=B-(Nbxx-1)*db-(2*c)szz=L-(Nbzz-1)*db-(2*c)

siguientecombinación

de carga

xcol=0 ddx=((B-bc)/2)-cSi

zcol=0 Si ddz=((L-lc)/2)-c

ddx=bc-c No

ddz=lc-c No

(reflejado en losplanos)

Mu>Mugob

Mugob=MuestMu=combinación

de carga

Si

No

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

435

Verificación de la longitud de anclaje del refuerzo de la zapata

Inicio

ld>dd

Cálculo de la longitud dedesarrollo

ldb, ld, lhb, ldh

Sólo se requiereextender el refuerzo de

lado a lado de lazapata

Si

(reflejado en losplanos)

ldh>dd

No

El refuerzo debe serextendido de lado a

lado de la zapata conganchos estándar

Si

hd=maxf(12*db+r1,ldh-dd-r1)

No

El refuerzo debe serextendido con unadistancia vertical

adicional hd a partir dela esquina de la zapata

(reflejado en losplanos)

Fin

Calcular la funciónr1=r(db)

En caso de db r=4*dbdb <=1inr=5*db 1in < db <=1.41in

r=6*db

1.41 < db

db

Función r

Retorno

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

436

Inicio

Anclaje del refuerzo

rf=minf(SQRT(f´c)*psi,100psi) (12.1.2)

ldb=fy∗β∗λ∗γ∗db/20/rf

db<0.875in γ=0.8γ=1.0

Epoxy=verdaderoβ=1.0 β=1.5

lwc=verdaderoλ=1.0 λ=1.3

SiNo

SiNo

SiNo

Ec. (12-1)

ld=ldb*Asreq/Asprov

Resultados:1) ldb 2)ld3) lhb 4)ldh

Fin

¿concretoaligerado?

lhb=1200*db/rf

ldh=lhb*fy/60000psi*

(12.5.2)

Epoxy=verdadero

lwc=verdadero

ldh=ldh*1.2

ldh=ldh*1.3

(12.5.3.1)

Si

No

Si

No

ldh=ldh*Asreq/Asprov

ld=maxf(12in,ld)

ldh=maxf(8*db,6in,ldh)

(12.2.1)

(12.2.5) (12.5.1)

(12.5.3.4)

(12.5.3.5)

(12.5.3.6)

(12.2.4)

γ

γAnclaje de refuerzo recto en tensión

Longitud de anclaje deganchos estándar en

tensión

Se asume que c< 3*db o que ladistancia libre entre barras es

menor que 6*db

db<=1.41in lhb=0.7*lhbSi

No

Recubrimientodel hormigón

(12.5.3.2)

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

437

Cálculo del refuerzo de espera de la columna

Inicio

Empalme entensión, clase B

ldowel=ldc +lsLa longitud totaldel refuerzo de

espera

Fin

tensión=verdadero

ls=1.3*ldb

(12.15.1)Clase B

fy>60 ksi

ls=(0.0009*fy-24)*dbls=0.0005*fy*db

f´c < 3 ksi ls=1.3*lsSi

SiNo

No

Si

(12.16.1)

Cálculo de la longitud deanclaje en tensión ldb1,

ld1,lhb1,ldh1

ebt=verdadero ls=0.83*ls

No

Si

Is = maxf(12in, Is)

No

(12.17.2.4)

(12.16.1)

(12.15.1),(12.16.1)

(12.17.2.4)

ldb2=maxf(0.02*db*fy/rf,0003*db*fy,8in)

Cálculo de lalongitud de anclaje

en compresión(12.3.1) y (12.3.2)

ldc=maxf(ldh1,ldb2,(hf-c-dbxx-dbzz-r2)

Calcular la funciónr2=r(dbc)

ldc>hf-c-dbxx-dbzz-r2

Error('Altura de la zapatainsuficiente para la

longitud de anclaje delrefuerzo de la columna')

Si

No

Capítulo 25: Diseño y Detallamiento de Zapatas

438

Determinación de la resistencia nominal a corte

Inicio

bo=(minf((d+bc)/2,(B/2+xcol))+minf((d+bc)/2,(B/2-xcol)))*(((L/2-(zcol+d/2))>0)+(((L/2-(zcol-d/2))>0)))+(minf((d+lc)/2,(L/

2+zcol))+minf((d+lc)/2,(L/2-zcol)))*(((B/2-(xcol+d/2))>0)+(((B/2-(xcol-d/2))>0)))

rf1=minf(2+(4/bc),4,((αs*d/bo)+2)*rfrf2=2*rf

Areaxz=bo*d

Resultados: 1)Vcxx,2)Vczz, 3)Vcxz

Fin

Ec (11-35)Ec (11-36)Ec (11-37)

(*)

lwc=verdaderoNo rf=0.75*SQRT(f´c)Si

factor de resistanciarf = minf(SQRT(f'c/

psi)*psi,100psi)

¿concretoaligerado?

Areaxx=B*hfAreazz=L*hf

xcol=0 andzcol=0

αs=40 (columna interior)Si

xcol=0 orzcol=0

αs=30Si(columna

medianera)

αs=20

No

(columna de esquina)

No

Vcxx=rf2*AreaxxVczz=rf2*AreazzVcxz=rf1*Areaxz

(*)

(11.1.2)

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

439

26 Diseño de Madera (NDS-ASD)26 Diseño de Madera (NDS-ASD)26 Diseño de Madera (NDS-ASD)26 Diseño de Madera (NDS-ASD)

Esta sección describe las opciones disponibles en RAM Advanse para diseñar y detallar miembros de maderautilizando los módulos de diseño y detallamiento. Estos módulos incluyen el diseño de miembros de acuerdo ala norma NDS, adoptando el Método ASD (por su sigla en inglés) de Esfuerzos Admisibles.

La norma de diseño es la siguiente:

National Design Specification - 1997 Edition - American Forest & Paper Association - American WoodCouncil.

Datos de diseño de miembros de maderaPara poder utilizar el módulo de diseño de madera, los miembros de madera deben estar agrupados por"Descripción". Los parámetros de diseño como especie, grado, condiciones de humedad, etc. son especificadospara cada grupo. Los datos pueden ser ingresados de dos formas:

Hoja de parámetros de diseño

Módulo de detallamiento de madera

La hoja de parámetros de diseño está completamente integrada a RAM Advanse y será descrita posteriormente.El módulo de detallamiento de madera es un módulo independiente (los cambios se pierden cuando el módulose cierra sin haber guardado los cambios en el modelo, haciéndolos permanentes). El módulo de detallamientotambién será descrito posteriormente en el presente capítulo.

Datos Requeridos:

CargasCargas y combinaciones de cargas deben ser generadas adecuadamente. Mientras que no es posible excluirninguna condición de carga del análisis, es posible especificar las condiciones de carga a utilizarse para elproceso de optimización y el reporte.

Para más detalles, vea la sección de reportes y resultados más adelante en este capítulo.

Sección del miembro

Un miembro es automáticamente considerado un "Miembro de Madera" cuando se le asigna una sección demadera. Normalmente, los nombres de secciones reflejan su forma y material.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

440

Ejemplo de asignación de una sección de madera a un miembro.

RAM Advanse se instala con una biblioteca de secciones de madera estándar. Estas secciones están agrupadasen carpetas.

Los siguientes tipos de secciones son instaladas con el programa:

Standard Dressed (S4S) Sawn Lumber (Madera Aserrada)Estas secciones incluyen tablones, vigas, secciones rectangulares de la Tabla 1B del suplemento de laNDS.

Glulam (Madera Encolada)La Tabla 1C (Propiedades de Secciones de Especies del Oeste) y la Tabla 1D (Propiedades deSecciones de Pino del Sur) del mismo suplemento han sido adoptadas.

También es posible definir nuevas secciones rectangulares, circulares y columnas-espaciadas.

El tipo de la sección de madera se define en el archivo DEF (archivos con la extensión .def). En este archivolos comandos específicos para diseño de madera pueden ser ingresados como se indica a continuación:

CODEWOOD//Esta palabra reservada indica que se trata de una sección de madera y que se diseñará de acuerdo a la normaNDS-ASD.

SHAPERectangular, Circular or Spaced//Indica el tipo de sección

FORMULATIONLumber or Glulam//Madera aserrada o madera encolada (solo se consideran secciones rectangulares de madera encolada)

Para más detalles puede ver el capítulo de Creación de Plantillas de Sección.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

441

Materiales de madera

El diseño de madera considera dos formulaciones o grupos como materiales para el diseño:

Grupo LumberIncluye madera aserrada (vigas, etc.), maderas tipo MSR o MEL.

Grupo GlulamMadera encolada (laminada)

Es responsabilidad del ingeniero la asignación correcta del material considerando el tipo (viga o columna),cargas (i.e. momentos flectores positivos o negativos) y tamaño de los miembros (i.e. vigas).

El material (madera) requerido puede asignarse a cada grupo de miembros de acuerdo a la definición dada porla descripción del miembro.

Primero seleccione el material de madera requerido (1) y luego aplique uno de los dos botones deherramientas disponibles (2) para asignar el material a uno o varios miembros de madera.

Para editar o crear un nuevo material de madera, seleccione la opción Bases de Datos - Materiales.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

442

Luego, seleccione el material deseado o la opción Nuevo Material para definir un nuevo material.

Una ventana de diálogo se desplegará, donde las propiedades más importantes del material son ingresadas omodificadas.

Edite o ingrese las propiedades de diseño de madera.

Los datos requeridos para materiales son:

EspecieEstán incluidas las especies más comunes de Estados Unidos y de Canada. A continuación se presenta la listade estas especies.

Lumber (Madera Aserrada) :AspenBeech-Birch-HickoryCotton WoodDouglas Fir-Larch

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

443

Douglas Fir-Larch (North)Douglas Fir-SouthEastern Hemlock-Balsam FirEastern Hemlock-TamarackEastern Soft WoodsEastern White PineHem-FirHem-Fir (North)Mixed MapleMixed OakNorthern Red OakNorthern SpeciesNorthern White CedarRed MapleRed OakRed WoodSpruce-Pine-FirSpruce-Pine-Fir (South)Western CedarsWestern WoodsWhite OakYellow PoplarSouthern PineSouthern Pine-DrySouthern Pine-GreenMixed Southern PineBalsam FirCoast Sitka SpruceEastern HemlockEastern Hemlock-Tamarack (N)Eastern SpruceMountain HemlockNorthern PinePonderosa PineRed PineSitka SpruceWestern Cedars (North)Western HemlockWestern Hemlock (North)Western White Pine

Glulam (Madera Encolada) :Hem-FirDouglas Fir-LarchSouthern Pine

Grades (Grados)Los grados (criterio de gradación de esfuerzos) adoptados son los más comunes y de mayor uso:

Select StructuralNo.1No.2No.3StudConstructionStandardUtilityNo.1 & Btr

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

444

Clear StructuralSelect Structural, open grainNo.1, open grainNo.2, open grainNo.3, open grainDense Select StructuralNon-Dense Select StructuralNo.1 DenseNo.1 Non-DenseNo.2 DenseNo.2 Non-DenseNo.3 and StudDense Structural 86Dense Structural 72Dense Structural 65Clear Heart Structural

Dos grupos especiales se han incrementado a los grados, lo que son:MSR (Machine Stress Rated Lumber)MEL (Machine Evaluated Lumber)

Combination Symbol (Símbolo de combinación)Las propiedades de miembros laminados y encolados son definidos por los símbolos de combinación. Lossiguientes símbolos de combinación son instalados con el programa:16F-V216F-V316F-V516F-V616F-V720F-V220F-V320F-V420F-V720F-V820F-V922F-V322F-V824F-V224F-V424F-V816F-E216F-E316F-E616F-E720F-E220F-E320F-E620F-E722F-E122F-E222F-E422F-E522F-E624F-E1024F-E1124F-E1324F-E1424F-E15

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

445

24F-E1820F-V522F-V122F-V222F-V422F-V524F-V124F-V324F-V526F-V126F-V226F-V326F-V416F-E120F-E122F-E324F-E124F-E224F-E428F-E128F-E230F-E130F-E2

Miembros esforzados primariamente en tensión axial o compresión son también considerados.

Parámetros de diseño

Los parámetros de diseño deben especificarse antes de realizar el análisis y el diseño. Para mayor informaciónsobre la creación de miembros, puede ver el sistema de ayuda contexto sensitivo de RAM Advanse.

Hoja de parámetros generales de diseño

Factores de Longitud efectiva (K22, K33):K22 y K33 son los factores de longitud efectiva para la flexión respecto del eje 2-2 (menor) y 3-3 (mayor). SiK tiene su valor por defecto (cero), el programa asume un valor de K=1.Estos parámetros son función del tipo de estructura (arriostrada o libre), y la rigidez relativa del miembro encuestión y de los miembros contiguos conectados (E*I/L).

Se ha incluido en el programa una herramienta para calcular automaticamente los factores de longitud efectiva

K22 y K33 para madera ( ). Esta herramienta toma en cuenta los coeficientes de longitud de pandeo

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

446

basados en el apéndice G de la norma NDS. La siguiente tabla contiene los valores usados para variascondiciones considerando los ejes menor y mayor:

Nudo 1 Nudo 2 Arriostrado Valor de KFijo Fijo si 0.65Fijo Articulado si 0.80Fijo Fijo no 1.2Articulado Articulado si 1.0Fijo Libre no 2.1Articulado Fijo no 2.4

Cualquier otra configuración no incluida en la tabla tendrá asignado un valor de 1.0.La herramienta reconoce automáticamente si el extremo de un miembro es articulado, fijo o libre, incluso siestá inclinado. Sin embargo, el usuario debe siempre revisar los valores calculados considerando que estos sonsolo aproximaciones. Note que los miembros (de pórtico) contiguos siempre serán omitidos.

Longitudes sin arriostre (L33, L22):Estas distancias son medidas entre centros de gravedad de los miembros arriostrados en el eje 1-2 (débil) (L22para flexión respecto a 2-2) y en el eje 1-3 (fuerte) (L33 para flexión respecto a 3-3) respectivamente.Si L22 o L33 =0, el programa asume la longitud L entre nudos. Si, para el análisis, el miembro físico ha sidodividido, el valor de este parámetro debe reflejar la longitud real del miembro. Zonas rígidas de extremo seconsidera que reducen el largo del miembro.

Bandera de Arriostre LateralLa bandera de arriostre indica si el miembro será considerado o no arriostrado contra el movimiento lateral(valor = 1) o libre de moverse lateralmente (valor = 0). Este dato no tiene relación con la longitud libre delmiembro, más bien con la habilidad de los extremos del miembro de trasladarse uno respecto del otro cuandoestán sujetos a cargas laterales.La columna Braced2 se refiere al miembro que está arriostrado contra el desplazamiento lateral paralelo al eje2. Normalmente la columna Braced2 se entiende como que el miembro está arriostrados al movimiento lateralen su "eje fuerte". De igual modo, la columna Braced3 se refiere al arriostre lateral en el "eje débil" o paraleloal eje 3. Valores válidos para estas columnas son 0 y 1. El valor de la variable afecta directamente al cálculo (através de la herramienta disponible) de los factores de longitud efectiva (K).

Hoja de parámetros de diseño para madera

Longitud efectiva del miembro a flexión (Le):Esta longitud (sin arriostre) se utiliza para la determinación de la relación de esbeltez (Rb) y el factor deestabilidad general de la viga (CL). Es también la longitud que está en compresión para cualquier estado decarga. El código NDS sugiere diferentes valores para voladizos y vigas de un solo tramo dependiendo del tipo

de carga (Tabla 3.3.3 de la Norma). La herramienta puede utilizarse para calcular automaticamente losvalores para estos casos. Para el caso de varios tramos, el ingeniero debe de ingresar los valores apropiados enla hoja de datos.

El valor por defecto es cero (0) para el que el programa considera la formulación general para voladizos yvigas simples a flexión: Le=2.06*lu cuando lu/d<7, Le=1.63*lu+3*d cuando 7<=lu/d<=14.3 y Le=1.84*lucuando lu/d>14.3, donde lu = longitud sin arriostre lateral del miembro en flexión y d = altura del miembro.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

447

Condiciones de servicio Húmedo/Seco:Este parámetro define las condiciones de humedad para el cálculo de los factores de diseño o modificación Cty CM. La norma NDS indica que este parámetro debe ser:Sawn lumber (Madera Aserrada): Seco (0) para 19% o menos. Y Empapado (1) para valores mayores a 19%.Glulam (Madera Encolada): Seco (1) para 16% o menos. Empapado (1) para valores mayors a 16%.

Condiciones de Temperatura:Tres niveles de temperaturas de servicio son definidas:T<100°F (38°C)100°F(38°C)<T<=125°F(52°C)125°F<T<=150°F(66°C)La mayoría de los casos corresponden al primer nivel. El nivel elegido afecta al cálculo del Factor deTemperatura Ct.Para temperaturas sobre 150°F(66°C), una exposición prolongada puede ocasionar una pérdida permanente deresistencia , por lo que no ha sido considerado por el programa.

Miembro Repetitivo:Esta bandera puede aplicarse a las cuerdas de las cerchas, etc. que se hallan en contacto o espaciadas no más de24" centro-centro y cumplen las condiciones especificadas en la Sección 4.3.4 de la Norma.

Este parámetro es el factor de miembro repetitivo (Cr) aplicado al tipo de madera Dimension Lumber (MaderaAserrada)

Largo del miembro en flexión entre dos puntos de momento cero (Li):Esta distancia debe ser ingresada solo para miembros glulam (madera encolada). Se utiliza para el cálculo delFactor de Volumen (Cv).Si Li tiene su valor por omisión (0), el programa asumirá un valor para Li=L. Esta suposición es conservadoray la máxima diferencia en relación al valor exacto (calculado) de Cv está en el orden del 10%.

Datos para el análisis:

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

448

Antes de analizar una estructura de madera, la duración de cada estado de cargas debe ser especificada.

Las siguientes categorías de duración de cargas están disponibles:

Duración de Cargas Correspondiente Estado de Cargas (Típico)

Permanente Carga muertaDiez años Carga vivaDos meses Carga de nieveSiete días Carga de construcciónDiez minutos Viento/sismoImpacto Carga de impacto

Para combinaciones de cargas, la menor duración de las condiciones componentes debe ser elegida.

Procesamiento posterior y Diseño dentro de RAM Advanse

El procesamiento posterior y diseño básico se realiza automáticamente luego del análisis. Los resultadospueden ser desplegados graficamente o en forma de texto.

Reportes

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

449

Seleccione Imprimir-Diseño de Madera para imprimir el reporte de madera.

Al seleccionar Imprimir-Diseño de Madera se despliega la ventana con las opciones de reporte resumen oreporte extenso. Le permite elegir también las condiciones de carga a ser consideradas en el diseño y si líneasde separación serán impresas en el reporte.

Ventana de reportes de Madera.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

450

Despliegue gráfico de resultados

Existen varias opciones para la verificación gráfica de la condición de los miembros de madera.

Opciones de despliegue de resultados del Diseño de Madera

Los resultados pueden ser desplegados en pantalla de las siguientes formas:

Escala libre: Esta opción muestra los miembros en colores que representan los diferentes rangos de esfuerzos.El rango va de cero hasta el máximo valor y se consideran diez niveles.

Escala fija: Esta opción muestra los miembros en colores que representan los diferentes rangos de los valoresde interacción normalizados al rango entre 0.0 y >1.0.Condición de Diseño: Esta opción grafica muestra todos los miembros como uno de dos tipos: los que

satisfacen y los que no cumplen las verificaciones específicas de la Norma.

El usuario puede seleccionar un grupo de miembros y aplicar cualquiera de las opciones de desplieguedescritas para el estado de cargas actual o para el estado de cargas gobernante.

Relacion máxima de esfuerzosLos miembros seleccionados serán coloreados con uno de los colores (de los nueve niveles) de esfuerzo

cuando el botón está presionado. Estos colores representan 9 diferentes rangos de esfuerzos. Los rangosson calculados a través de la determinación del valor máximo de relación de esfuerzos para todos loselementos, y dividiendo este valor máximo en nueve rangos iguales. Los colores representan los valores deesfuerzos para el estado de cargas seleccionado. La correspondencia de colores y esfuerzos se muestra en unaleyenda a un costado de la ventana gráfica.

Note que cuando un grupo diferente de miembros es seleccionado, los rangos de colores son recalculados,pudiendo cambiarse el color de cualquier miembro para coincidir con la nueva escala de colores (esfuerzos).Esta opción es usada principalmente para detectar los miembros críticos dentro de un grupo dado.

Presione y para ver los rangos considerando el total de estados de carga, y no solo el estado actual decargas. Para seleccionar los miembros dentro de un determinado rango, seleccione el rango de esfuerzos en

cuestión con el ratón y presione el botón .

Es posible seleccionar los miembros dentro de un rango determinado de esfuerzos.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

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Presione para ver los valores de interacción de los miembros. El nombre del estado gobernante y su valor

de interacción se desplegarán si el botón se presiona.

¡Importante! Las estructuras de madera pueder ser optimizadas. Para más detalles, por favor, revise elCapítulo 11. Para la optimización se sugiere evitar el mezclado de diferentes tipos de secciones (en lacolección de optimizado) como ser dimension lumber (madera aserrada) y timber.

Control de Deflexiones

El análisis estructural provee las bases para la determinación de las deflexiones de los miembros de madera. Elprograma considera solo la deformación por flexión, por lo que el valor adoptado del módulo de elasticidad (delas tablas) tiene un 10% de reducción para considerar la deflexión por corte. La práctica usual en miembros demadera es calcular las deflexiones de largo plazo como un múltiplo de las deflexiones permanentes elásticas(vea la Sección 3.5 de la Norma NDS). Por lo tanto, el control de deflexiones se ha simplificado a ladeterminación de la deformación elástica calculada, la que el usuario debe de comparar con a la deflexiónadmisible determinada por el código de construcción correspondiente o los requerimientos específicos delmiembro.

El usuario puede verificar las deflexiones utilizando la opción Imprimir-Resultados del Análisis-Deflexioneslocales, la opción Imprimir-Diagramas de Fuerza-Pantalla-Traslación en 2, o presionando las opciones de

despligue .

Módulo de Detallamiento

Para detalles avanzados de diseño y detallamiento, el usuario puede utilizar el módulo de detallamiento demadera para un miembro específico.

Seleccione solo el miembro que desea diseñar y detallar antes de llamar al comando.

Seleccione el miembro de madera deseado.

Ejecute el comando del menú Detallamiento-Madera.

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

452

Consejo: Puede acceder directamente a la ventana de detallamiento de madera haciendo doble click en elmiembro de madera deseado.

Ventana de diálogo para detallamiento de Madera, para ingresar o editar los datos para las verificaciones decódigo del miembro.

La ventana incluye a la derecha un area con ayuda contexto sensitiva. En esta ventana se puede ingresar omodificar los datos. Las cargas y los datos geométricos normalmente son pasados desde el programa principalcuando se llama al módulo. El usuario puede fácilmente reconocer todos los datos que han sido transferidos delprograma principal por que están precedidos del ícono .

Luego de editar o ingresar datos, el reporte de detalle puede ser impreso. Note que existen opciones quepueden ser calculadas o modificadas solo en el presente módulo de detallamiento, como ser las verificacionesde aplastamiento, modificación de los factores de ajuste (sobreescribiendo los factores antiguos o calculadosautomáticamente por el programa).

El módulo de detallamiento puede ser muy útil para casos especiales ya que permite al usuario la aplicación demodificaciones especiales a los parámetros calculados. Casos típicos de estas modificaciones son la reducciónde fuerzas de corte cerca de los soportes, modificación de los factores de ajuste, etc. Para mas detalles puedever la ayuda contexto sensitiva.

Notas técnicas de ASD

Las suposiciones y simplificaciones adoptads para el diseño de miembros de madera son:

Uso de un procedimiento general para la verificación de secciones rectangulares, redondeadas y "espaciadas".Este procedimiento considera un miembro sujeto a flexión y corte en los dos ejes principales, torsión ycargas axiales.

Siempre se asume que el eje local 2 es perpendicular a la dirección del grano para sawn lumber (maderaaserrada), y perpendicular a las caras anchas de laminación para glulam (madera encolada).

Los factores de ajuste son calculados en un procedimiento separado considerando todos los casos especificadospor la Norma. Los siguientes factores de ajuste han sido incluidos:Factor de duración de carga (CD). De acuerdo a la Tabla 2.3.2 y Apéndice B para cargas típicas. Este

factor debe ingresarse para cada combinación de cargas ya que cambia de acuerdo al tipo de cargas

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

453

aplicadas. El factor adoptado para la combinación de cargas corresponde a la condición de carga conmenor tiempo de duración.

Factor de Humedad (Cm) . Basado en la humedad de las condiciones de servicio especificadas en lasTablas 4A, 4B, 4C, 4D, 5A , y 5B. Este factor indica si el miembro tiene una exposición sostenida ahumedad alta (19% para madera sólida aserrada, 16% para miembros de madera encolada.

Factor de temperatura (Ct). Para miembros que estaran sometidos a exposición sostenida a elevadastemperaturas. La Tabla 2.3.4 y el apéndice C de la Norma han sido implementados.

Factor de incisiones (Ci). Para sawn lumber (madera aserrada) estructural con incisiones para aumentar lapenetración de los preservantes. Tabla 2.3.11 Este factor está disponible en el detallamiento demadera y está incluido en el reporte del detallador. No se incluye en los reportes impresosdirectamente desde el programa principal.

Factor de tamaño (CF). Aplicado solo a visually graded sawn lumber y para round timber. Los factoresespecificados por la Tabla 4B y 4D son consideradas en las verificaciones.

Factor de uso plano (Cfu). Este factor se usa para cargas aplicadas en el eje 3-3. Los factores especificadospor las Tablas 4A, 4B, 4C, 5A y 5B son considerados en las verificaciones.

Factor de miembro repetitivo (Cr). Aplicado solo a dimension lumber. Un valor de 1.15 se adopta paraestos casos

Factor de volúmen (Cv). Este factor se calcula solo para miembros tipo glulam (madera encolada), deacuerdo a la Sección 5.3 de la Norma

Factor de estabilidad de la viga (CL). Este factor es calculado solo para madera aserrada de acuerdo a lasección 3.3.3 de la Norma.

Factor de estabilidad de la columna (Cp). Este factor se calcula internamente en el programa paraconsiderar el pandeo de miembros cargados axialmente de acuerdo a la Sección 3.7.1 de la Norma.

Factor de esfuerzo de corte (CH). Este factor debe ser especificado por el usuario. Se ha adoptado un valorpor omisión de 1.0. Para otros valores de CH puede ver las tablas del suplemento de la Norma.

El programa no considera los siguientes factores de ajuste1. Factor de area de aplastamiento2. Factor por tratamiento con retardantes de fuego (El programa no considera el efecto del fuego).3. Factor de curvatura (glulam-madera encolada) usada en miembros curvos.4. Factor de forma (Cf), que se usa para cálculos manuales de secciones no rectangulares. Sirve para el

diseño por flexión con valores tabulados ajustados a secciones rectangulares equivalentes.

Miembros a Tensión

El cálculo de miembros a tensión se da en la oSección 3.8 de la Norma (NDS-ASD-97). Las suposiciones ysimplificaciones adoptadas son las siguientes:

Miembros prismáticos en tensión axial. Se asume que la carga axial es concéntrica.

No se tiene consideraciones de acuerdo al tipo de conexión usada, es decir, que las verificaciones se realizansobre el area total de la sección.

Vigas y otros miembros a flexión

El cálculo a flexión abarca flexibilidad y estabilidad lateral como se especifica en la Sección 3.3 de la NormaNDS. Los requerimientos por esfuerzos de corte se dan en la Sección 3.4 de la Norma. Los factores de ajusteafectan el esfuerzo admisible de los miembros y son una función de la especie, el grado, tamaño, condicionesde servicio, tipo de carga, etc.

A continuación está la lista de las restricciones y suposiciones adoptadas:

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

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La deflexión no es verificada en el módulo de diseño de madera. Debe ser llevado a cabo por el usuario con lasherramientas disponibles en RAM Advanse y considerando un adecuado módulo de elasticidad afectadopor las condiciones de servicio.

Las cargas se consideran aplicadas en la parte superior de los miembros a flexión y las cargas laterales en carasortogonales (flexión biaxial)

El factor de area de aplastamiento no se considera en el cálculo de la longitud mínima de aplastamiento.El esfuerzo de corte normalmente no corresponde a un mode de falla en miembros de madera a flexión. Por

tanto, el refinamiento de calcular la reducción de la fuerza de corte una distancia desde el soporte igual a laprofundidad es (conservadoramente) ignorado. Cuando los esfuerzos de corte son significativos, el usuariopuede aplicar la reducción apropiada usando el Detallador de Madera. Las ecuaciones de diseño de corteadoptadas son las que se especifican en la Sección 3.4.2 de la Norma. Los esfuerzos de corte en ambosejes principales son verificados independientemente.

Los requerimientos de la Sección 3.4.4 de la Norma NDS para miembros en flexión con entalladuras seincluyen en el programa. El usuario puede ingresar las dimensiones de la entalladura (ancho y largo) yubicación (arriba o abajo) en la hoja de datos.

Columnas y otros miembros a compesión

Esta parte sigue el criterio dado en la sección 3.6 de la Norma NDS. Las restricciones y suposiciones adoptadasson:

Miembros en compresión con cargas laterales son verificadas con las ecuaciones generales 15.4.1 y 15.4.2de la Norma NDS.

La excentricidad de los cachos rígidos es incluida en el análisis de miembros de madera. Dosexcentricidades son usadas como sigue:

e1: medida paralelamente a la cara anchae2: medida paralelamente a la cara delgadaUn tipo especial de columnas es considerada aparte de la columna simple de madera sólida. Este tipo

especial es la comunmente conocida como columna-espaciada. Y están formadas por dos miembrosindividuales con sus ejes longitudinales paralelos, separados en los extremos y el medio por bloquesde corte. Las hipótesis adoptadas para este tipo de columnas se describe en la Sección15.2 de laNorma NDS. De acuerdo a esta sección, dos condiciones de extremo son posibles: 'a' cuando elcentroide del bloque de corte está dentro de L/20 desde el extremo de la columna. 'b' cuando estadistancia está entre L/20 y L/10, siendo L la distancia entre arriostramientos laterales.

Miembros sujetos a torsión

El código no especifica consideraciones especiales para miembros de madera con cargas que puedan inducircargas de torsión. Sin embargo, La referencia 3 recomienda una ecuación para este caso, la que ha sidoadoptada por el programa. Esta ecuación solo es aplicable a miembros rectangulares. Es importante mencionarque debido a las incertidumbres en el esfuerzo admisible de torsión, se recomienda evitar la torsión siempreque sea posible.

Esfuerzos combinados

Esfuerzos combinados se consideran utilizando las ecuaciones de interacción de la Sección 15.4 de la NormaNDS. Los siguientes casos son considerados:

Compresión Axial y Flexión BiaxialTensión Axial y Flexión Biaxial

Capítulo 26: Diseño de Madera (NDS-ASD)

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Referencias

1. American Forest and Paper Association, National Design Specification for Wood Construction. Edición1997, AFPA, 1997.2. American Forest and Paper Association, Commentary on the National Design Specification for WoodConstruction. AFPA, 1997.3. Faherty, Keith F & Williamson, Thomas G. , Wood Engineering and Construction Handbook. TerceraEdición, McGraw Hill, Inc., 1999.4. Breyer, Donald E., Design of Wood Structures. Tercera Edición, McGraw Hill, Inc., 1993.

Capítulo 27, Conexiones

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27 Conexiones27 Conexiones27 Conexiones27 Conexiones

RAM Connection permite al ingeniero diseñar, optimizar o verificar las conexiones de un modelo deestructura. El módulo de conexiones está completamente integrado a RAM Advanse y utiliza automáticamentelas dimensiones de miembros y sus cargas en el diseño de conexiones. El diseño y verificaciones deconexiones se realizan de acuerdo al manual de acero AISC-ASD 9na edición y al manual LRFD 2da edición.

En este capítulo definimos primero lo que consideramos una conexión dentro del contexto de RAMConnection, luego procedemos directamente a mostrarle la utilización de RAM Connection en RAM Advanse.A continuación, describimos en más detalle las características de RAM Connection incluyendo la base dedatos, la asignación/optimización de conexiones, la salida de resultados y la forma de configurar el diseño deconexiones a su forma de trabajo. Se recomienda que Ud. primero lea por lo menos las dos primeras seccionesde este capítulo para que entienda básicamente cómo trabaja el módulo de conexiones.

Capítulo 27, Conexiones

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¿Qué es una conexión?RAM Connection considera una conexión simple como el conjunto de todos los parámetros que definencompletamente las cantidades y tamaños de las piezas que componen la conexión. Esto incluye la informaciónrelacionada a la familia de la conexión (viga - ala de columna, viga - alma de columna, viga - viga maestra,etc.), el tipo de conexión (corte, momento o ambos), como también, el número de pernos, tamaño de pernos,soldaduras, geometría de los conectores, material, etc. Cada conexión puede también tener una “inteligencia”que le permite adaptarse a la junta respectiva (sección de miembros, cargas del nudo, reglas de oficina, etc.)utilizando un macro en lenguaje LEO. Esta “inteligencia” permite a la conexión modificarse a sí mismacuando existen cambios en los miembros o cargas.

Sin embargo, antes de que una conexión exista en su estructura, se requiere de una base de datos de plantillasde conexiones de donde se asignará conexiones a la estructura. Todas las plantillas de conexiones estándefinidas en la base de datos de plantillas, a la que se accede desde el menú con la opción Bases dedatos/Conexiones. La base de datos de RAM Connection se instala con una base de datos extensa de plantillaspredefinidas.

Para que Ud. pueda comenzar a producir y pueda notar los beneficios de RAM Connection, vamos a procederdirectamente con la sección que explica cómo usar RAM Connection. Para esta sección vamos a usar la basede datos instalada y la barra de herramientas instalada por defecto. A continuación de esta seccióndescribiremos en más detalle algunos aspectos de RAM Connection, incluyendo la forma de adaptar la barra deherramientas a sus necesidades.

Se recomienda que Ud. haya procedido con el análisis de la estructura y que ésta se encuentre con los tamañosde miembros finales antes de asignar las conexiones a las juntas. Tanto las fuerzas como las secciones de losmiembros son utilizadas para el diseño de conexiones. Sin embargo, si las secciones de los miembros y susfuerzas cambian luego de que las conexiones han sido asignadas, éstas (las conexiones) pueden ser fácilmenterediseñadas.

Capítulo 27, Conexiones

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¿Cómo utilizar RAM Connection en RAM Advanse?RAM Connection se ha diseñado para darle una gran flexibilidad en la forma de asignar y manipular susconexiones. Sin embargo, también ha sido preparado para ser muy productivo sin requerir de mayoresesfuerzos de parte del usuario. A medida que Ud. vaya ganando experiencia con RAM Connection, podrámodificar la forma de trabajo del programa para que se adapte mejor a sus prácticas de trabajo.

En general, las conexiones pueden diseñarse tanto por grupo como individualmente.

Conexiones agrupadasLas conexiones agrupadas son conexiones que se asignan en varias juntas diferentes y que se diseñan con lamisma plantilla de conexión. Para todas las juntas con miembros idénticos en secciones y materiales, lasconexiones resultantes serán idénticas (mismo número de pernos, tamaño de placa, etc.). Como las plantillas deconexiones tienen típicamente la “habilidad” (a través del macro) para adaptarse a la geometría de losmiembros, juntas con diferentes secciones o materiales pueden producir conexiones ligeramente diferentes. Eldiseño de conexiones por grupo permite disminuir el número de conexiones diferentes en la estructura. Elingeniero tiene el control para definir las juntas a ser agrupadas.Solo las conexiones pertenecientes a la misma familia (viga - ala de columna, viga - viga maestra, etc.) y delmismo tipo (corte o momento) pueden ser agrupadas.

Conexiones individualesLas conexiones individuales son diseñadas considerando las fuerzas y los miembros específicos de cada junta.Esto permite que cada conexión esté diseñada considerando solo sus propias fuerzas y geometría, permitiendoun aprovechamiento óptimo del material. El ingeniero puede todavía determinar luego que conexiones hanresultado con un diseño idéntico, a pesar de haber sido diseñadas individualmente.

Ya sea que las conexiones se diseñen por grupo o individualmente, el procedimiento de asignación (desde labarra de herramientas de conexiones) consiste en aplicar una lista de plantillas de conexiones para serensayadas en las juntas seleccionadas en el orden de creación de la lista. Este procedimiento de asignaciónpermite la optimización de las conexiones asignadas, ya que conexiones de baja resistencia pueden sercolocadas al principio de la lista y conexiones de mayor resistencia al final de la lista. Por lo tanto, las listas deasignaciones deberían ser creadas teniendo en cuenta que su orden optimizará la asignación de conexiones. Eluso y configuración de la barra de conexiones se explicará en detalle en las siguientes secciones.

Sugerencia: Es preferible iniciar el diseño de conexiones en el modo individual para luego utilizar lasherramientas disponibles de conexiones para agrupar las conexiones de acuerdo a su criterio.

Diseño de conexionesAntes de iniciar el diseño de conexiones, el ingeniero debe de configurar el criterio de diseño de conexiones yestablecer el límite superior de la relación de interacción y las condiciones de carga que serán consideradas enel diseño.1) El ingeniero debe configurar el diseño de conexiones antes de proceder con su diseño. Se debe establecer ellímite superior de la relación de interacción y también se debe determinar las condiciones de carga con las quese desea diseñar las conexiones. Para hacer esto, ejecute el comando del menú Herramientas - ConfigurarConexiones y seleccione la opción de configurar el diseño.

Capítulo 27, Conexiones

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Ventana de diálogo para configurar el diseño de conexiones.

El usuario puede elegir la relación de resistencia máxima a ser utilizada en el diseño de conexiones. El valortípico por defecto es 1.0. Es importante notar que un valor diferente de 1.0 va a afectar no sólo el diseño, sinotambién la verificación de conexiones y la determinación del estatus de las conexiones. Las condiciones decarga a ser consideradas para el diseño también son determinadas en el diálogo de configuración. Por defecto,se seleccionan todas las condiciones de carga. Todas las condiciones de carga están seleccionadas por defecto.

2) Para diseñar conexiones de forma automática, el ingeniero debe hacer visible la barra de herramientas deconexiones. Para desplegar esta barra seleccione el botón Mostrar Barra de Herramientas de Conexiones (comose ilustra en la figura) en la barra principal de herramientas.

Presione el botón de mostrar la barra de herramientas de conexiones.

Esto ocasionará que la barra de herramientas de conexiones se haga visible en la parte derecha de la pantallacomo se muestra abajo.

Capítulo 27, Conexiones

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Barra de herramientas de conexiones que se despliega a la derecha de la pantalla.

3) Presione el botón de tipo de diseño para indicar que los diseños posteriores serán individuales (cadaconexión diseñada con solo sus propias cargas), o levante este botón si desea agrupar todas las juntasseleccionadas para el diseño.

Presione el botón de diseño para que el diseño se realize de forma individual.

4) Seleccione los miembros y nudos (juntas) donde se desea asignar conexiones. Si Ud. eligió efectuar eldiseño por grupo, todas las juntas pertenecientes a la misma familia serán agrupadas (y se tendrá un diseñopara todas las juntas con los mismos miembros). Existen varias herramientas disponibles para ayudarle en laselección de juntas. Una opción es utilizar las opciones del comando del menú Herramientas/Selección dejuntas para seleccionar las juntas de una misma familia de entre todas las juntas actualmente seleccionadas.Note que en el caso de Ménsulas, debe de elegir la viga correspondiente (usualmente una viga en voladizo) y lacolumna. La viga será utilizada para el paso de cargas a la ménsula.

Capítulo 27, Conexiones

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Seleccione los miembros y nudos donde se diseñarán las conexiones.

5) Seleccione en la barra de herramientas el botón de grupo de conexiones inteligentes, si es que este no era elbotón de grupo activo (Conexiones Inteligentes y Conexiones Básicas serán explicadas en más detalle en lasección de la Base de Datos de Plantillas de Conexiones). Note que la segunda y hasta tercera columnas debotones son actualizadas con los botones de asignación correspondientes a este botón de grupo.

Presione el botón de grupo Smart Connections (conexiones inteligentes) para desplegar los botones deasignación de este grupo.

6) De la barra de conexiones seleccione el botón de asignación (placa simple (1), placa de extremo de corteempernada (2), etc.) con las plantillas a ser asignadas a las juntas seleccionadas.

Elija uno de los botones de asignación como la placa simple (1) o la placa de extremo de corte (2). Vea másadelante la sección de la barra de herramientas de conexiones para más detalles.

Capítulo 27, Conexiones

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El programa determina automáticamente la familia (viga - ala de columna, viga alma de columna, viga - vigamaestra, etc.) que corresponde a cada junta. Cada conexión recibirá una descripción automática que identificael grupo de diseño y recibirá también el nombre de la plantilla utilizada en el diseño, y la etiqueta o texto de loselementos de diseño como ser diámetro de pernos, dimensiones de placa, etc. El uso de la etiqueta se explicarámás adelante.

Por ejemplo, si se selecciona para ser asignado una plantilla de conexión de angular doble:

Presione el botón del angular doble ( )

La conexión de corte de angular doble será diseñada automáticamente en las juntas seleccionadas.

Convención de nombres

La siguiente convención de nombres ha sido adoptada:

<Tipo de conexión - Familia - Características - Parámetro de diseño>

Ejemplo de Conexiones Inteligentes: DA BCF Weld support Bolt beamEjemplo de Conexiones Básicas : DA_BCF_L 3x3x1/4_3B3/4

Tipos de conexión:DA = Angulares de corte doblesSP = Placa simple de corteEP = Placa de extremo de corteSST = Conexión de asiento rígidoUS = Conexión de asiente flexibleTEE = Te de corteDW = Conexión de momento de alas directamente soldadasEEP = Placa de extremo extendidaFP = Placas en alasMA = Angulares de momentoMT = Tes de momentoFamilias:BCF = Viga - ala de columnaBCW = Viga - alma de columnaBG = Viga - viga maestraBS = Empalme de vigaCS = Empalmen de columnaCaracterísticasbolted = conexión completamente empernadawelded = conexión completamente soldadaBolt support = empernada al soporteWeld support = soldada al soporteBolt beam = empernada a la viga

Capítulo 27, Conexiones

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Weld beam = soldada a la vigan = número de pernosl = longitud del conector

Presione el botón para desplegar gráficamente el número y el nombre de la plantilla de las conexionesseleccionadas.

7) Ud. puede combinar conexiones de corte con conexiones de momento cuando la combinación es posible.

Por ejemplo, presione el botón (Angular doble) y luego el botón (Placas en alas) para tener unaconexión combinada corte-momento. Esto se verá en la junta, en la pantalla gráfica, como se muestra acontinuación:

Conexiones de corte y momento asignadas a una misma junta.

Note que cuando se encuentre en el modo esquemático de dibujo (solo líneas), la conexión de corte se dibujarábajo la línea de la viga y la conexión de momento por encima de la misma.

8) Para ver gráficamente los resultados de diseño de las conexiones, presione el botón en la barra deherramientas de conexiones. La relación de resistencia y el estatus para la condición de carga actual semostrará en pantalla para las conexiones seleccionadas.

Una conexión de corte con su relación de resistencia y estatus desplegados

Observe que la relación de resistencia de conexiones idénticas seleccionadas puede ser diferente debido a quelas cargas que actúan sobre cada una de ellas pueden variar a pesar de ser la misma conexión.Si Ud. desea considerar todas las condiciones de carga para evaluar la relación de resistencia presione el

botón .

Capacidad y estatus de una conexión considerando todas las condiciones de carga.

Para poder ver la representación volumétrica de las conexiones, presione uno de los botones de 3D, el botón

o el botón .

Capítulo 27, Conexiones

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Vista tridimensional de una conexión con angular doble.

Advierta que se dibujan las características reales de las conexiones, como los elementos con sus dimensionescorrectas, el número de pernos, etc.

9) Haga doble clic con el ratón en una conexión para desplegar el respectivo diálogo de conexiones.

Previo al diálogo de conexiones, el programa desplegará el diálogo Especificación de cargas para el reportedonde debe especificar si desea que el diálogo de conexiones incluya las cargas de la condición de carga actualo la envolvente de cargas.Cuando el diseño de conexiones es por grupo, para el diseño propiamente se utiliza la envolvente de cargas detodas las juntas del grupo. Si requiere la envolvente de diseño, seleccione el grupo de conexiones eligiendo una

conexión del grupo y presionando el botón (seleccionar elementos con la misma descripción) en el menúprincipal. Seleccione luego la opción Menú/Detallamiento/Conexiones y elija la opción de cargas CargaEnvolvente. El diálogo de conexiones se desplegará con los datos de la conexión y con la envolvente de cargasde todas las juntas.Puede también revisar (y modificar) todas las conexiones idénticas del modelo. Para esto seleccione la

conexión requerida y presione el botón (seleccionar conexiones idénticas) en la barra de herramientas yseleccione luego la opción Menú/Detallamiento/Conexiones.

En las siguientes secciones se explicará con detalle el diálogo de conexiones.

Diálogo de conexiones que permite revisar y editar conexiones.

10) Para ver el reporte detallado de diseño de la conexión presione el botón .

Capítulo 27, Conexiones

466

11) Para ver el reporte de datos y geometría de la conexión presione el botón .

12) Puede también obtener reportes de diseño resumidos (o detallados) de grupos de conexiones. Seleccionelas conexiones requeridas y elija luego la opción Imprimir/Diseño de Conexiones del menú principal.

Ventana de diálogo para el reporte de conexiones.

Como puede verse, las conexiones reportadas pueden estar agrupadas por familia, tipo de conexión,descripción o etiqueta.

13) Si se modifica la sección de algún miembro. La geometría o las cargas de la estructura, las conexiones

requerirán de un rediseño, en cuyo caso presione el botón . Este comando se ejecutará sobre lasconexiones seleccionadas preservando los grupos de diseño y los tipos de conexiones originales. Note que elrediseño de conexiones asignadas por grupo se basará en la descripción de la conexión (conexiones con lamisma descripción conforman un grupo).

Sugerencia: para habilitar o deshabilitar el despliegue gráfico de las descripciones presione el botón de labarra de opciones de graficación de RAM Advanse.

14) Para seleccionar las conexiones de un determinado grupo, seleccione una conexión del grupo y presione

luego el botón . O presione el botón para colorear todos los grupos individualmente (es posiblecolorear hasta 9 grupos diferentes, todas las conexiones diseñadas individualmente son coloreadas con elmismo color (blanco).

Como puede ver, el diseño de conexiones es rápido y fácil. Sin embargo, también existe una gran flexibilidaden cómo exactamente se asignan y diseñan las conexiones. Las secciones siguientes describen en más detallelas características que fueron utilizadas en esta sección.

Capítulo 27, Conexiones

467

Criterios de Diseño

Es importante que el usuario conozca exactamente como se lleva a cabo el proceso de diseño de conexiones.Cada botón de asignación de conexiones en la barra de herramientas (ya sea del grupo de ConexionesInteligentes o Conexiones Básicas) está asociado a una lista de una o más plantillas de conexiones. Cuando seasigna la conexión (luego de seleccionar las juntas), el programa verificará cada una de las plantillas en elorden de la lista. Tan pronto como encuentre una plantilla que cumpla con los requerimientos mecánicos ygeométricos de todos los respectivos subgrupos de juntas (juntas de la misma familia con geometría idéntica),la plantilla será asignada. Note que el orden de la lista establece la jerarquía y preferencia en la asignación deconexiones. Si ninguna plantilla cumple con todos los requerimientos, la última plantilla verificada de la listaserá asignada aunque no sea adecuada para todos los subgrupos de juntas. El usuario debe estar conciente deque el diseño no siempre será exitoso, y que el programa desplegará un mensaje si la asignación no ha sidoexitosa. El usuario deberá revisar los resultados obtenidos para corregir o rechazar las conexiones asignadasque no son aceptables (estatus No Cumple o la relación de resistencia > máximo valor definido por el usuario).Cualquier plantilla de conexión de la base de datos puede ser incluida en la lista de un botón de asignación.Cuando se ha asignado una conexión al modelo, la conexión resultante se basará en una de las plantillas delbotón de asignación, pero la conexión misma y todos sus datos, son guardados junto con la estructura y nomantiene relación con la plantilla luego de la asignación.

El diseño de las conexiones de corte se realiza siempre con la carga envolvente. Esta carga corresponde almáximo valor de la fuerza de corte con su respectivo signo. Para conexiones de momento este criterio puede nosiempre hallarse en el lado conservador, por lo tanto, para estas conexiones el programa considera cuatrocombinaciones diferentes de fuerzas (máximo momento con el máximo y mínimo axiales, y el mínimomomento con el máximo y mínimo axiales). De esta manera, el diseño cubre la peor posible combinación decargas de una manera conservadora.

El siguiente esquema muestra esquemáticamente cómo las juntas seleccionadas son agrupadas cuando seasigna conexiones por grupo.

Todas las juntas seleccionadas

Grupo de Familia (*)

Miembro 1Miembro 2

Subgrupo 1

Miembro 3Miembro 4

Subgrupo 2

... hay tantos subgrupos comoconfiguraciones de miembros

existan (**)

Subgrupo n

(*) Existe un grupo por cada familia, i.e. BCF, BCW, BG, BS y CS(**) Cada configuración de miembros tiene una única combinación de secciones y materialesde miembros

Forma de agrupar las juntas cuando se asigna conexiones por grupo.

El siguiente diagrama de flujo describe el procedimiento de diseño que se sigue cuando las conexiones sediseñan por grupo:

Capítulo 27, Conexiones

468

Inicio

Para cada Grupo de Familia(I)

Para cada subgrupo de miembros(K) hacer

Para cada plantilla de la lista(J)

Diseñar la conexión (ejecutando elmacro) considerando la envolvente

de cargas de cada subgrupo (K)

KTodas las conexiones diseñadas

para cada subgrupo tienen unestatus Bien?

La plantilla (J) es adoptadapara todos los subgrupos

J

I

Fin

Si ninguna plantilla cumple,la última plantilla verificadade la lista es adoptada para

todos los subgrupos

Si

No

Procedimiento de diseño por grupo

Entonces la configuración del diseño de conexiones debe de realizarse en dos partes:

Definición de las plantillas a ser utilizadas, las mismas que pueden o no incluir macros de diseño (LEO).Configuración de los diferentes botones de asignación de la barra de herramientas de conexiones, definiendo

las listas de plantillas de cada botón.

En las siguientes secciones se explicaran las diferentes partes del programa que requieren de configuraciónpara satisfacer de mejor manera los requerimientos del Ingeniero.

Capítulo 27, Conexiones

469

Base de datos de conexiones

RAM Connection viene con una extensiva base de datos de plantillas de conexiones predefinidas. El ingenieroes libre de poder añadir, editar o remover las plantillas de la base de datos.

Organización de la Base de DatosCada conexión en la base de datos está categorizada de acuerdo a la familia a la que pertenece. RAMConnection ofrece actualmente a los usuarios las siguientes familias de conexiones; a cada conexión se le dauna de las siguientes designaciones:

Viga – Ala de Columna (BCF)Viga – Alma de Columna (BCW)Viga – Viga Maestra (BG)Empalme de viga (BS)MénsulasEmpalme de columna (CS)

Para ver las conexiones que han sido instaladas en su computador, seleccione el comando de la base de datoscomo se muestra a continuación:

En el menú vaya a Base de datos/Conexiones

La ventana que se muestra es la de la base de datos de conexiones.

Cada plantilla en la base de datos puede ser considerada como una conexión “Básica” o una conexión“Inteligente”.Conexiones Básicas: Es una conexión que puede automáticamente ajustar la geometría (posición ydimensiones) de las piezas de la conexión para adecuarse a los miembros. No calcula la cantidad odimensiones de las piezas (pernos, soldadura, tamaño de placas, etc.) que resisten las fuerzas aplicadas.

Capítulo 27, Conexiones

470

Conexiones Inteligentes: Es una conexión que puede automáticamente calcular la cantidad y dimensiones delas piezas resistentes de la conexión (pernos, soldadura, tamaño de placas, etc.).

Dentro de cada carpeta de la base de datos, se encuentra una lista de conexiones únicas. Es prerrogativa delingeniero el cómo agrupar las conexiones dentro de carpetas. El nombre de la carpeta debería ser usado comouna herramienta organizacional para ayudarle en la agrupación de conexiones de acuerdo a su propia práctica.Las conexiones que vienen instaladas con RAM Connection están divididas en dos grupos principales(Conexiones Inteligentes y conexiones Básicas) y subdivididas de acuerdo a su función (Corte o Momento) ytipo (placa simple, placa de extremo, etc.) Está clasificación mantiene las conexiones de corte y momentoseparadas. No obstante, el usuario puede también crear carpetas en las que las conexiones de corte y momentoestén incluidas conjuntamente en una carpeta o incluso en una misma conexión (conexiones combinadas).

Las conexiones inteligentes están compuestas por una conexión única para cada familia y tipo, pero cada unade estas conexiones únicas contiene la inteligencia (en el código LEO) para designar algunas de suspropiedades en base a las cargas (esta es precisamente la característica que las hace “inteligentes”) y losmiembros a los está asignada. De hecho, estas son las conexiones asignadas a la barra de herramientas pordefecto que se usó en la sección previa de “Cómo utilizar RAM Connection en RAM Advanse”. Lasconexiones básicas contienen un macro simple que ajusta las dimensiones y la ubicación de las piezas de laconexión. Una vez más, esta estructura organizacional (la separación en conexiones básicas e inteligentes) noes relevante en términos de cómo RAM Connection trabaja. Sin embargo, antes de crear su propia base dedatos, piense sobre cual es la mejor organización para sus requerimientos, de manera que sea sencilla laubicación de conexiones requeridas para el diseño. Las conexiones instaladas con RAM Connection son lassiguientes:

Conexiones Inteligentes: grupo de diferentes conexiones con macros (LEO) que diseñan las conexiones paralas cargas en la junta. Es muy importante que advierta que mientras algunos parámetros de la conexión estándiseñados en base a las fuerzas requeridas, otros parámetros no lo están. Si una conexión inteligente no diseñaalgo que Ud. requiere, copie la conexión inteligente y especifique el parámetro que quiere diseñar. Porejemplo, Las conexiones por defecto Smart DA no diseñan el diámetro de los pernos, el diámetro por defectoes 3/4 pulg. y si son los pernos lo que fallan, éstos no serán incrementados en diámetro. Para modificar estasituación, cree dos o tres conexiones inteligentes, cada una con su propio diámetro de pernos (5/8, 3/4, 7/8pulg.) luego coloque todas estas conexiones en la lista de asignación del botón respectivo (vea la sección deconfiguración de la barra de herramientas) y la primera de las conexiones que satisfaga las juntas seráasignada.

Las siguientes conexiones inteligentes se incluyen en el programa. Note que los parámetros que sonoptimizados en cada conexión están indicados, y que si un parámetro no es optimizado, entonces su valor esfijo y está especificado en cada conexión y puede ser modificado de acuerdo a sus requerimientos:

Capítulo 27, Conexiones

471

Tipo de conexión(Nombre de lacarpeta)

Descripción y Familia Parámetros que son optimizados

Smart DA Conexiones de angular doble empernadas osoldadas BCF, BCW, BG

número de pernos o tamaño desoldadura y tamaño de angular

Smart DA BeamSplice

Empalme de vigas de angular doble empernada número de pernos, tamaño deangular

Smart SP Conexiones de placa simple BCF, BCW, BG Número de pernos, tamaño deplaca, tamaño de soldadura en elsoporte.

Smart Sp Beam splice Empalme de vigas con placa simple número de pernos y tamaño deplaca

Smart EP Placa de extremo de corte empernada o soldadaBCF, BCW, BG

Para el caso empernado, número depernos, tamaño de placa, tamaño desoldadura al soporte, para el casosoldado, tamaño de placa y tamañode soldaduras.

Smart ST Te de corte empernada o soldada BCF, BG número de pernos, tamaño desoldadura y tamaño de te

Smart SS Conexiones de asiento rígido tipo SST, SSP ySS2L para BCF, BCW

filas de pernos, tamaño desoldadura y tamaño de conector

Smart US Conexiones de asiento flexible BCF, BCWsoldadas o empernadas

tamaño de angular, filas de pernoso tamaño de soldadura

Smart DW Conexiones directamente soldadas BCF, BCW,BG

tamaño de la placa de extensiónpara conexiones BCW

Smart FP Conexiones de alas con placas empernadas BCF,BCW, BG

filas de pernos, separación entrepernos, espesor de placas superior einferior y tamaño de soldadura alsoporte

Smart FP Conexiones de alas con placas soldadas BCF,BCW, BG

tamaño de soldaduras y tamaño deplacas superior e inferior

Smart EEP Placa de extremo extendida BCF tamaño de pernos, pf, separaciónentre pernos y tamaño de placa

Smart MA Conexión de angular de momento BCF Filas de pernos y tamaño deangular

Conexiones Básicas: Estas conexiones están organizadas en diferentes carpetas con la siguiente convenciónpara los nombres:

Basic + Iniciales de tipo de conexión + Familia + Características de las conexiones.Los nombres de las planillas de conexiones reflejan las características relevantes de la conexión.

Nota: Ud. puede definir el directorio donde se ubicará su base de datos, para poderla compartir con otrosmódulos de conexiones (RAM Connection para RAM SS o RAM Connection Standalone).

Capítulo 27, Conexiones

472

Para hacer esto vaya al menú principal/Configuración de conexiones/Directorio de datos.

Y seleccione el directorio donde se ubicará la base de datos.

Definición de la ConexiónLos pasos a seguir para crear y añadir una plantilla de conexión a la base de datos se muestran a continuación:Para añadir una nueva carpeta para sus conexiones proceda de la siguiente manera.

Presione el botón de Nuevo grupo (parte superior de la barra de herramientas).

Capítulo 27, Conexiones

473

Introduzca el nombre para la nueva carpeta donde se definirán sus conexiones.

Presione Nuevo ítem para definir una nueva conexión.

Nota: si quiere introducir una nueva plantilla, ubique el cursor en la carpeta donde quiera insertar la conexión.Note que el programa no le permitirá ingresar una conexión a no ser que haya carpetas (grupos) disponibles yadefinidas y seleccionadas.

La siguiente ventana aparecerá:

Ingrese un nombre descriptivo para la conexión.El nombre es usado para identificar la conexión y debe ser único en toda la base de datos.

Luego elija si es que quiere definir una conexión simple o combinada.

Una conexión simple consiste en una conexión de corte o una de momento. Una conexión combinada consisteen una conexión de corte y otra de momento. Por ejemplo, la conexión de placa extendida es considerada unaconexión combinada.

Capítulo 27, Conexiones

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Seleccione una familia, Corte y Momento para una conexión combinada, presione OK.

O seleccione la familia y el tipo de conexión cuando se trata de una conexión simple.

(1) Familia: Describe el tipo de miembros conectados (p.ej.: viga-viga maestra, viga-ala de columna, etc.). Las6 familias disponibles en la lista son:

Viga – Ala de ColumnaViga – Alma de ColumnaViga – Viga MaestraEmpalme de vigaMénsulasEmpalme de columna

(2) Tipo de Conexión: Para conexiones simples, solo la lista correspondiente (corte o momento) se desplegará(2), y para las conexiones combinadas, las dos listas se desplegarán (2a y 2b). Las listas contendrán todas las

Capítulo 27, Conexiones

475

conexiones disponibles dependiendo de la familia seleccionada, por ejemplo, Placa(s) de corte en Alma estándisponibles solo en las familias “Empalme de viga” y “Empalme de columna”.

(3) OK: Para concluir la definición de la plantilla de la conexión presione el botón OK. El diálogo deconexiones correspondiente para ingresar todos los datos de la conexión se desplegará.

NOTA: El ingeniero al elegir crear conexiones solo de corte, momento o combinadas, debe siempre encualquiera de los tres casos especificar una familia. Para más detalles sobre el uso del diálogo de conexionesvea la sección correspondiente más adelante.

Una vez que Ud. haya ingresado el tipo y la familia de la conexión, podrá introducir las propiedades de laplantilla en el diálogo de conexiones. Vea la sección correspondiente más adelante para más detalles respecto aesta parte.

Después de presionar el botón OK se despliega el diálogo de conexiones. El color de fondo es beige y tiene untítulo de ventana que indica que se está creando una plantilla para la base de datos.

Nota: Para ingresar otra conexión similar, puede usar el botón copiar. Para hacer esto, ubique el cursor sobre la

conexión que quiera copiar y presione el botón mostrado abajo:

Capítulo 27, Conexiones

476

Ud. dispone de varias herramientas para borrar el item seleccionado ( ), para renombrarlo ( ), para

moverlo hacia arriba ( ), para moverlo hacia abajo ( ), y para ordenar todos los ítems alfabéticamente

( ).

Si desea crear múltiples conexiones que son similares excepto por uno o dos parámetros (número de anclajes otamaño de las placas, etc.), entonces será preferible usar la facilidad de generar conexiones en Excel™ como seilustra a continuación.

1) Seleccione una conexión en la carpeta que quiera copiar a Excel.

2) Como se ilustra arriba, presione el botón “Exportar al clipboard”. Abra Excel y pegue la información en lahoja electrónica.

En Excel verá los nombres de las conexiones y de las variables.

3) Modifique los datos que desee en Excel. RECUERDE que el nombre de la conexión debe ser único (mantenga elnombre de la carpeta al principio del nombre).

4) Luego seleccione TODA la información y exporte los datos al clipboard (Ctrl+C)

Capítulo 27, Conexiones

477

5) En RAM Connection “pegue” las conexiones en la base de datos presionando el botón “importar delclipboard” indicado.

Las nuevas conexiones serán importadas.

Nota: El proceso de importación de varias conexiones puede tomar algún tiempo.

Bases de datos de secciones, materiales, pernos y soldadurasEl programa viene provisto con los pernos, soldaduras, secciones y materiales más comunes. En el caso demateriales y secciones de miembros del programa principal, si la sección o material no existe en la base dedatos de RAM Connection, estos son importados desde el programa principal a RAM Connection. En cualquiercaso, el usuario puede editar o definir nuevos ítems de una manera similar al ilustrado para las conexiones.

Vaya al campo del ítem deseado y haga clic en la parte derecha del combo para acceder a la base de datos delítem.

Capítulo 27, Conexiones

478

Una ventana de diálogo aparecerá con la lista de ítems disponibles y los botones de las herramientasnecesarias para editar, crear y manejar la base de datos.

Al editar o crear un nuevo ítem, aparecerá una nueva ventana de diálogo con los datos requeridos.

Capítulo 27, Conexiones

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Barra de herramientas de conexionesLa barra de herramientas de conexiones presta gran ayuda en el diseño y manejo de conexiones. Se ubica en laparte derecha de la pantalla y está compuesta por diferentes secciones o grupos de botones clasificados de

acuerdo a su función. Para hacer visible la barra de herramientas presionar el botón de la barra de botonesprincipal.

Grupos de la barra de herramientas de conexiones

Barra de herramientas de conexiones:Grupo 1 Botones de selección:

Botones que ayudan en la selección o para visualizar las conexiones.Grupo 2 Botones de graficación

Botones que despliegan propiedades de las conexiones (nombre, grupos) o resultados.Grupo 3 Botones de definición para el diseño:

Botones de opciones de asignación o diseño.Grupo 4 Antiguas listas de optimización convertidas a botones de asignación:

Botones de asignación de uso frecuente. Por omisión este grupo contiene los botones de asignaciónobtenidos a partir de las listas de optimización de la versión previa 5.0.

Grupo 5 Grupos predefinidos de botones de asignación:Grupos predeterminados de botones de asignación. Seleccione uno de los botones y los botones deasignación del grupo se mostrarán en la sección 6.

Grupo 6 Botones de asignación del grupo activo.Lista de botones de asignación del grupo seleccionado (en sección 5). Cada botón puede tener una amás plantillas asociadas que van a ser asignadas a las juntas apropiadas.

Capítulo 27, Conexiones

480

La barra de herramientas sigue la regla general de 'seleccionar y aplicar', por lo que el usuario tiene queprimero seleccionar los elementos donde se va a aplicar el comando requerido.

1 Seleccionando conexionesEl primer grupo de botones de la barra de herramientas está dedicado a la selección de conexiones. Aquí seasignan los comandos de selección de conexiones de uso más frecuente a los siguientes botones:

Para seleccionar conexiones iguales (todos los parámetros como pernos, soldaduras, etc. son idénticos).

Para seleccionar todas las conexiones del modelo.

Para deseleccionar todas las conexiones del modelo.

Para seleccionar todas las conexiones con la misma etiqueta (mismos elementos de diseño).

El programa ofrece muchas maneras para seleccionar conexiones.

Para seleccionar una conexión, puede hacer clic en ella o puede arrastrar el ratón alrededor de la misma. Paraseleccionar conexiones múltiples, presione Shift (Mayúsculas) mientras hace clic con el ratón.

Ud. puede hacer clic con el botón izquierdo de su ratón para seleccionar cada conexión.

Ud. puede seleccionar un grupo de conexiones haciendo clic con el ratón y arrastrando el mismo de unaesquina a otra del área donde se encuentren las conexiones deseadas.

Ud. puede seleccionar también grupos de conexiones. Seleccione una instancia de la conexión y vaya alMenú/Herramientas/Selección de conexiones y elija la opción deseada.

Capítulo 27, Conexiones

481

Opciones disponibles para la selección de conexiones.

Si se quiere seleccionar conexiones por descripción, seleccione una instancia de la conexión deseada, presione

luego el botón en la barra principal y todas las conexiones del modelo que compartan la mismadescripción serán seleccionadas.

Presione el botón para seleccionar todas las conexiones idénticas (en cada parámetro). Advierta quetodas las conexiones en el modelo que tengan las mismas propiedades aunque tengan diferentes descripcionesy nombres serán seleccionadas. Esta herramienta es usada normalmente para seleccionar conexiones que luegoserán detalladas con el comando Menú/Detallamiento/Conexiones... Cuando se esté usando el detallador,considerando todas las conexiones idénticas seleccionadas, los cambios que se realizen en el diálogo deconexiones afectará a todas las conexiones seleccionadas.

Seleccionando juntasAntes de asignar una conexión a una junta, los miembros y el nudo relativos a la junta deben ser seleccionados.Existen varias opciones de selección de juntas en el Menú/Herramientas/Selección de juntas.

Opciones disponibles para la selección de juntas.

Advierta la existencia para una selección especial de juntas, la que permite la selección de juntas de una familiaen particular, con características especiales como ser un rango determinado de altura de las vigas y condicionesde extremo específicas (articulados o fijos).

Capítulo 27, Conexiones

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Selección especial de juntas. Advierta que la selección puede limitarse a través de un rango de altura de viga yrestricciones de extremo.

Otra importante opción para la selección de juntas es el comando Seleccionar nudos y miembros de conexionesen el Menú/Herramientas/Selección de conexiones. Esta herramienta es muy útil cuando Ud. desea cambiar omodificar el diseño de un grupo de conexiones. En este caso, seleccione primero las conexiones deseadas conalguno de los métodos descritos previamente. Luego, ejecute la opción Herramientas/Seleccionarconexiones/Seleccionar nudos y miembros de conexiones. Los nudos y miembros relacionados seránseleccionados pudiendo ahora proceder a borrar las conexiones y/o aplicar un nuevo diseño presionandocualquier botón de asignación de la barra de conexiones.

2 Opciones de despliegue de resultadosEl segundo grupo pertenece a las herramientas para el despliegue de resultados.

Colorea las conexiones seleccionadas por descripción.

despliega las etiquetas de las conexiones seleccionadas

despliega gráficamente el número y la plantilla de las conexiones seleccionadas

Despliega la relación de capacidad y el estatus de las conexiones seleccionadas para la condición decarga actual.

Despliega la relación de capacidad y el estatus de las conexiones seleccionadas para l a envolvente decargas.

Cuando la plantilla de una conexión inteligente es asignada, algunos parámetros son diseñados mediante elmacro (ancho de placas, pernos, soldadura, etc.). El usuario puede rápidamente de forma gráfica observar qué

Capítulo 27, Conexiones

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parámetros han sido diseñado y qué valores han adoptado presionando el botón , el que despliega unalínea resumen con la información respectiva. Para conexiones básicas, este botón desplegará el nombre de la

plantilla. Presione para seleccionar todas las conexiones con la misma etiqueta. Esta herramienta es muyútil cuando se ha diseñado individualmente, y el usuario requiere hallar todas las conexiones con similardiseño, de manera de ayudar en una definición apropiada de grupos de conexiones. Advierta que el texto de laetiqueta es definido en el código del macro (código LEO) con el comando Tag=’cadena a ser desplegada’ o enel diálogo de conexiones, de modo que el texto de la etiqueta puede ser modificado por el usuario. Adviertatambién que conexiones con la misma etiqueta pueden tener datos diferentes, como ser las secciones de losmiembros.

Presione el botón para mostrar gráficamente el número y el nombre de la plantilla de las conexionesseleccionadas

Despliegue del número de conexiones junto con nombre de la plantilla (para conexiones inteligentes)

Para seleccionar conexiones por estatus, se tiene que habilitar previamente una de las opciones de despliegue

de estatus y relación de capacidad de las conexiones. Para esto presione uno de los siguientes botones: ó

. Esto habilitará los botones de selección al tope de la pantalla gráfica. Presione para

seleccionar las conexiones con estatua Bien o presione el botón para seleccionar las conexiones con estatusNo Cumple.

3 Opciones de asignación o diseño

El tercer grupo de botones se usa en el diseño de conexiones. Los botones de diseño son:

Especifica si el diseño de conexiones en las juntas seleccionadas va a realizarse por grupo (botónpresionado) o van a ser diseñadas individualmente (botón levantado).

Asigna la misma descripción a todas las conexiones seleccionadas. Advierta que cuando las conexioneshan sido diseñadas por grupo, ya han recibido automáticamente una descripción consistente en el nombre delbotón de asignación y un número secuencial. Se asigna la misma descripción a varias conexiones para queformen un grupo y sean diseñadas de tal forma. Se recomienda que todas las conexiones tengan asignada unadescripción para facilitar la asignación por grupo y también para facilitar la selección de conexiones similares.

Este botón define los criterios de diseño que serán adoptados, incluyendo la máxima relación deresistencia admisible y las condiciones de carga a ser consideradas.

Rediseña conexiones. Esta herramienta es muy útil cuando el modelo se ha re-analizado debido acambios en la geometría, cargas o secciones de miembros. En este caso el programa volverá a diseñar lasconexiones seleccionadas (no las juntas) considerando las nuevas cargas y/o geometría del modelo. Estecomando es equivalente a reasignar las conexiones a las juntas nuevamente a partir de los grupos originales. Elprograma recordará si las diferentes conexiones fueron diseñadas por grupo o individualmente.

Capítulo 27, Conexiones

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4,5 Botones de agrupación de conexionesEl usuario puede crear diferentes grupos de botones de asignación (ver configuración de la barra de conexionesmás adelante). Al seleccionar uno de los botones de grupo, la barra de herramientas de conexiones semodificará, desplegando el conjunto de botones de asignación correspondiente. El ingeniero puede escoger sidesea tener las conexiones de corte y de momento en diferentes grupos o si desea separar conexionesinteligentes (smart) de las conexiones básicas.

Configuración de la barra de herramientas

Es importante que la barra de herramientas de conexiones se pueda configurar de acuerdo a su preferencia.Esta configuración determina la lista de plantillas de cada botón de asignación, siendo el orden de lasconexiones de la lista la que determina el orden de ensayado de las plantillas en las juntas de asignación. Pararealizar la configuración, vaya al menú principal y seleccione la opción Herramientas/Configuración deConexiones/Configurar barra de herramientas.

Ventana de configuración de la barra de herramientas de conexiones.

En la ventana izquierda (1), se muestran todas las plantillas disponibles en la base de datos, a la derecha (2) setienen los botones definidos para la barra de herramientas, y finalmente al centro (3) se tienen las herramientasdisponibles para la configuración.

La carpeta Root (raíz) corresponde a los botones que se desplegarán en el Grupo 4 de la barra de herramientas(vea los grupos de la barra de herramientas al inicio de esta sección). Por lo tanto, cualquier botón deasignación colocado aquí, se desplegará siempre en el grupo 4 de la barra de herramientas, independiente de

que botón de grupo ha sido seleccionado. Puede crear un nuevo botón de grupo presionando el botón .Entonces se le preguntará el nuevo nombre para el grupo.

Capítulo 27, Conexiones

485

Ventana de diálogo para el nuevo nombre del grupo de conexiones.

Para crear un nuevo botón de asignación, ponga el cursor donde requiera que el nuevo botón esté ubicado.

Por ejemplo ubique el nuevo botón dentro del nuevo grupo.

Luego presione el botón para introducir el nombre del botón.

Luego vaya a la lista de conexiones disponibles de la base de datos y elija las plantillas para el botón. Presione

cuando desee incluir una plantilla a la lista. Advierta que si ha seleccionado toda una carpeta de la basede datos, todas las conexiones de la carpeta serán asignadas al botón, en el orden establecido en la base dedatos.

Seleccione las plantillas que desea asociar al botón 'Mi boton' en el grupo 'Mi grupo'.

Es muy importante controlar el orden de las plantillas al crear la lista ya que esto definirá la jerarquía de

asignación. De ser necesario se puede utilizar las herramientas y para mover arriba o abajo unaconexión dentro de la lista.

También es posible insertar un separador entre botones con la herramienta o borrar una conexión de la

lista con .

Note también que todos los botones que han sido creados llevan por omisión el mismo bmp genérico. El bmp

asociado a cada botón puede definirse con la herramienta .

Capítulo 27, Conexiones

486

El bmp tiene que ser un archivo de 22x22 pixels. Se dispone de varios bmps listos para ser usados en lacarpeta SmartConn.

Advierta que es posible dibujar sus propios bmps con cualquier aplicación de dibujo como el Microsoft Paint.

Planilla de conexionesLa planilla de conexiones se puede usar también para asignar o borrar conexiones.

La planilla de conexiones se selecciona presionando el tabulador Cnx.

Asignando conexiones al modelo utilizando la planilla

Se pueden asignar conexiones con la planilla una vez que se hayan creado las plantillas en la base de datos.Advierta, sin embargo, que las conexiones serán siempre diseñadas individualmente por este método, sinimportar si el botón de diseño individual de la barra de herramientas se encuentra presionado o no.

Los pasos a seguir para la asignación de conexiones al modelo se muestran a continuación. Existe también unaforma de reemplazar conexiones que se explica posteriormente.

Capítulo 27, Conexiones

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Asignar la conexión seleccionada al modelo

Seleccionar los miembros y nudos donde se desea aplicar las conexiones. Ud. puede seleccionar variosmiembros y nudos de una sola vez.

En la planilla seleccione la plantilla deseada para generar las conexiones. Presione el botón .

Las conexiones han sido asignadas.

Este comando asignará conexiones sólo donde éstas sean posibles. Por ejemplo, no se podrá asignar unaconexión de empalme de columna en una junta de viga-viga maestra. Esta acción no tendrá efecto y seráignorada (no se desplegará ningún mensaje). Por lo que se puede seleccionar indiscriminadamente un grupogrande de miembros y nudos (juntas) con la seguridad de que solo las juntas adecuadas recibirán la conexión.

Capítulo 27, Conexiones

488

Sugerencia: Si el usuario va a asignar conexiones viga - viga maestra, la viga maestra debe estar definidacomo miembro físico, caso contrario, no se podrá asignar este tipo de conexión en la junta.

Cuando una nueva plantilla ha sido creada, ésta puede ser directamente asignada a través de la planilla deconexiones. La otra forma de asignarla es incluirla en uno de los botones de asignación de la barra de

herramientas. Por lo que una de las funciones principales del botón en la planilla es para el ensayo y usode plantillas creadas recientemente.

Reemplazar la(s) plantilla(s) actualmente seleccionada(s)

Esta opción le permite reemplazar una o todas las conexiones del modelo desplegadas en la planilla deconexiones. Note que este comando NO verifica si la conexión es adecuada par el tipo de miembrosinvolucrados (i.e. puede reemplazar una conexión viga-ala de columna con una viga-viga maestra).

Botones de reemplazo de conexiones en la planilla de conexiones.

En la planilla de conexiones, seleccione la plantilla que reemplazará la(s) conexión(es) y presione uno de los

botones de reemplazo para reemplazar solo una conexión o todas las conexiones respectivamente.

Sugerencia. Esta herramienta es muy útil para reemplazar conexiones del modelo con otras de la mismafamilia, porque el usuario solo necesita seleccionar las conexiones del modelo y no los nudos ni miembros.

Advertencia! Este botón no verifica si la conexión es adecuada o no para los miembros y nudos seleccionados

Asignar descripción de conexiones

El programa permite asignar descripciones a las conexiones del modelo. La descripción se utiliza para agruparvarias conexiones de manera que sean consideradas un grupo durante el rediseño (reasignación de conexiones).Si las conexiones fueron asignadas a través de la barra de herramientas de conexiones con la opción de diseñopor grupo, el programa habrá definido automáticamente una descripción para cada grupo de acuerdo al nombredel botón de asignación. Se recomienda el cambio de descripción de las conexiones de un grupo solo cuandodos o más grupos o conexiones idénticas requieren ser agrupadas y diseñadas como un solo grupo. Para asignar

una descripción a las conexiones, seleccione gráficamente las conexiones requeridas y aplique el botón enla planilla o en la barra de herramientas de conexiones . Alternativamente, el usuario puede escribir cualquier

Capítulo 27, Conexiones

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descripción en la columna de descripción de la planilla. Recuerde que si las conexiones son rediseñadas, todaslas conexiones con la misma descripción (y configuración de miembros) tendrán la misma conexión asignada.

Eliminando conexiones.

Para eliminar una conexión, selecciónela y presione . Este botón borrará solamente las conexionesseleccionadas incluso si en la selección se han incluido miembros, placas y nudos.

Si sólo se han seleccionado las conexiones, estas pueden ser borradas usando también el botón de lasherramientas de la parte inferior de la planilla de conexiones.

Diálogo de conexionesEl diálogo de conexiones se necesita para la creación de plantillas para la base de datos y también pararevisar/editar las conexiones en el modelo. Se accede a este diálogo cuando se edita cualquier plantilla de labase de datos, cuando se hace doble clic en una conexión, o cuando varias conexiones son seleccionadas y sellama al comando de detallamiento del menú principal.

El diálogo de conexiones tiene las siguientes áreas:

Diálogo de conexiones correspondiente a una conexión del modelo siendo editada.

1) Área de propiedades. Usada para introducir la información de la conexión.2) Área de dibujo. Usada para mostrar los datos ingresados en 3D.3) Área de ayuda. Usada para mostrar información acerca del ítem actualmente seleccionado en el área depropiedades (1).

1) Área de propiedadesEn esta sección el usuario introduce todos los datos necesarios para definir la plantilla (o los parámetros de lasconexiones del modelo en edición). Los siguientes datos son requeridos: Sistema de Unidades, Norma oCódigo de diseño, Cargas, Archivo de macro (LEO), y todos los datos principales y los datos específicosrequeridos por las conexiones de Corte y Momento. Los sistemas de unidades disponibles son Métrico, Inglés

Capítulo 27, Conexiones

490

y SI. Las normas disponibles son ASD y LRFD. Las cargas pueden ser ingresadas en una planilla especial quehabilita solamente ciertas cargas de acuerdo a la conexión seleccionada p.ej.: en una conexión de ménsulasolamente se permite la carga de corte. Advierta que cuando se están editando conexiones del modelo, lascargas de las juntas son pasadas al diálogo de conexiones automáticamente.

NOTAS: Todos los datos con el ícono son transferidos directamente desde RAM Advanse. Cuando se estácreando una plantilla, estos datos no es necesario modificarlos, pues serán modificados al momento de diseñarcada junta seleccionada. Cuando se está editando una conexión del modelo, cualquier cambio a estos datos noserá permanente, ya que son actualizados cada vez que se reporta o se realiza una presentación gráfica de laconexión. Recuerde también que el archivo LEO le ofrece al usuario la posibilidad de programar la conexión(escribir fórmulas en macros) para calcular automáticamente algunas de las propiedades de la conexión. Esteaspecto será explicado a detalle en las secciones posteriores y en el capítulo de LEO.

Como las planillas pueden ser usadas bajo la norma ASD o LRFD, ingrese la información para las dosopciones. Para esto, seleccione ASD y provea todos los datos de la conexión, luego cambie a LRFD e ingreselos datos que son diferentes o no son requeridos en la norma ASD.

Elija el sistema de unidades de su preferencia para desplegar y mostrar todos los datos de la conexión acorde alsistema elegido.

Advierta que las unidades actuales de cada propiedad se muestran junto a sus valores. Si ingresa un valor sinunidades, las unidades que se muestran serán consideradas. Puede también ingresar un valor con sus unidadespropias, las que pueden ser diferentes de las actualmente desplegadas.

NOTA: Todos los datos de la conexión con unidades, (como distancias al borde, dimensiones de placa, etc.) sison editadas, siempre mostrarán su valor internamente en unidades inglesas, sin importar el sistema deunidades actualmente seleccionado. Si ingresa un dato con unidades menores, una dimensión en centímetrospor ejemplo, las unidades por defecto cuando esté editando el dato será pulgadas, por el contrario, si se hubieraingresado unidades mayores (como metros), las unidades por defecto al editar serían pies.

Por ejemplo (Si el sistema de unidades actual es el Inglés):Ingresando “1.5” para la holgura de la viga, significa 1.5 pulgadas.Ingresando “0.1 ft” para la holgura de la viga, significa 0.1 pies (la unidad por defecto será ahora “pies”).

Advierta que el programa permite el ingreso de por ejemplo, “1.5 kip” para un dato de longitud. Aunque estoes aceptado, el valor resultante puede no ser el esperado. Las unidades introducidas tampoco alterarán lapropiedad de unidades del dato (en este caso, las unidades de longitud no serán cambiadas por unidades defuerza).

Si está creando una plantilla de conexión en la base de datos, la primera vez que se despliegue el diálogo deconexiones, tendrá los valores por defecto de todos los datos de la conexión. Y si requiere ver la conexión consecciones (o materiales) de miembros específicos, o requiere reportes preliminares, debe asignar los valoresrequeridos para las secciones y materiales de miembros.

2) Área de dibujoEn esta parte del diálogo de conexiones se muestra una representación visual verdadera de la conexiónseleccionada. Los siguientes botones son usados para realizar acercamientos y rotar la vista de la conexión:

Herramientas del diálogo de conexiones para rotar y acercar la representación en 3D de la conexión.

Capítulo 27, Conexiones

491

3) Área de ayudaEn esta sección se despliega la información de ayuda relacionada con el dato seleccionado en el área depropiedades:

Presione el botón para retornar a la explicación previa de la ventana de ayuda.

Presione el botón para imprimir la explicación actual de la ventana de ayuda.

El diálogo de conexiones también tiene una barra de herramientas en la parte inferior de la ventana, el cualtiene diferentes funciones:

Barra de herramientas del diálogo de conexiones.

Haga clic en este botón para guardar todos los datos introducido en el Diálogo de Conexiones.

Haga clic en este botón para prevenir el guardado de todos los datos ingresados en el Diálogode Conexiones.

Active este botón para mostrar el Área de dibujo. Desactive el botón para ocultarla.

Active este botón para mostrar el Área de ayuda. Desactive el botón para ocultar el Área de ayuda.

Haga clic en este botón para ver el reporte de datos de la conexión.

Haga click en este botón para ver el reporte de resultados de una conexión del modelo. Estebotón cambia cuando se está creando/editando una planilla de conexiones al siguiente botón

.

Macros en código LEOLos macros de conexiones se pueden crear para ser usados en una gran variedad de condiciones a través defórmulas especificadas por el usuario de acuerdo a sus requerimientos. Usted puede seleccionar el macro queserá adoptado para cada plantilla.

Capítulo 27, Conexiones

492

Edite la plantilla requerida y en el diálogo de conexiones elija el archivo LEO que quiera adoptar haciendoclick en la parte derecha del cuadro de edición. Se desplegará la ventana de selección de archivo LEO.

Ventana del archivo LEO (Macros)

Note que solamente se desplegarán los archivos LEO disponibles para el tipo específico de conexión a sereditado. Por ejemplo, la conexión Placa Simple – Viga-Alma de columna no puede compartir el mismo archivoLEO con la conexión Placa Simple – Viga-Ala de columna.

El usuario puede crear un nuevo archivo LEO con el comando Crear un nuevo archivo. Una vez que el

archivo a sido creado, puede ser editado con el comando Editar archivo de LEO seleccionado. La ventanaLEO se desplegará:

Ventana LEO con el Panel de datos (1) y el editor de LEO (2), donde se ingresan las fórmulas

El código LEO puede siempre ser editado o cambiado a gusto del usuario para acomodarse a sus necesidades yprácticas de diseño o a las de su compañía.

Por ejemplo, seleccione la plantilla de una conexión angular doble completamente empernada de la familiaviga-ala de columna (DA BCF All Bolted en la carpeta Smart DA) y edite el siguiente macro: DA BCF BOLT.Advierta que los siguientes parámetros son diseñados en el macro:

Capítulo 27, Conexiones

493

Número de pernos en ambas caras de los angulares.Espesor de angular

Observe que los parámetros constantes (p. ejemplo diámetro de pernos, materiales, separación entre pernos,etc.) son definidos en la plantilla.

El código LEO determina los parámetros que van a ser diseñados.

En el ejemplo Ud. puede encontrar las siguientes partes en el código LEO:

Encabezado del procedimiento de diseño, donde se indica la norma que se está utilizando.

Principales hipótesis o condiciones requeridas para el funcionamiento del macro. En este caso los angularesdeben estar empernados tanto al soporte como a la viga.

Procedimiento principal de diseño, el mismo que define los valores a adoptarse para las variables de diseño dela conexión. En este ejemplo, el espesor del angular y el número de pernos serán calculados de acuerdo alrequerimiento de las cargas.

Cada usuario puede adecuar esta parte del código LEO para reflejar sus preferencias en el criterio de diseño,además del tamaño de angulares y el diámetro de pernos a ser considerado en el diseño.

Advierta también que el código LEO es muy flexible y que permite considerar cualquier criterio de diseño.Revise el capítulo de LEO junto con los ejemplos provistos para mayores explicaciones a este respecto.

Reportes de conexiones

Se pueden obtener reportes desde el diálogo de conexiones o desde el menú principal.

Para obtener reportes de datos o resultados desde el diálogo de conexiones, ya sea que esté revisando/editandouna conexión del modelo, o un grupo de conexiones idénticas del modelo (detallamiento de conexiones), o

creando/editando una plantilla de conexión. Presione uno de los siguientes botones: ,

o .

Capítulo 27, Conexiones

494

El reporte de datos provee una descripción completa de la conexión considerando la geometría y lascaracterísticas de los miembros y de los elementos de la conexión.

El reporte de resultados provee todas las verificaciones de la conexión para cada condición de carga o para laenvolvente de cargas dependiendo de la opción elegida en el diálogo previo de especificación de cargas parael reporte. Al inicio del reporte se encuentra la lista de las condiciones de carga consideradas. Luego estan lasverificaciones de que todas las dimensiones críticas de la conexión estén en el rango indicado por la norma ode acuerdo a los requerimientos geométricos. Si una dimensión está fuera de rango, el estatus de la conexiónreflejará este hecho. Existe también una verificación geométrica para ver la compatibilidad de la conexión conlos miembros, para verificar por ejemplo, que el ancho de placa no exceda el espacio disponible en la columna,en cuyo caso, un mensaje de advertencia también será reportado. La tercera sección del reporte muestra lasdiferentes capacidades verificadas, comparando la capacidad calculada con el requerimiento de cargas de laconexión. Si alguna capacidad no es suficiente, el estatus de la conexión cambiará a No Cumple. Finalmente, alfinal del reporte, la relación de resistencia más crítica y el estatus de la conexión son reportados.

RAM Connection también le ofrece la posibilidad de tener reportes resumidos de varias conexiones.

Para obtener reportes de un grupo de conexiones, seleccione las conexiones requeridas y elija la opciónMenú/Imprimir/Diseño de conexiones...

Capítulo 27, Conexiones

495

Seleccione el tipo de reporte, ya sea reporte resumido o reporte detallado. Para el primer caso, puedeespecificar si las conexiones serán agrupadas por etiqueta, por familia o por descripción. Seleccione tambiénlas condiciones de carga que serán consideradas en el reporte. El reporte detallado siempre considera laenvolvente de cargas.

Capítulo 28: Programando en LEO

497

28 Programando en LEO28 Programando en LEO28 Programando en LEO28 Programando en LEO

(Lenguaje para Objetos de Ingeniería)Este capítulo está dedicado al usuario que desea profundizar más su conocimiento del lenguaje de los macros.No se requiere que el usuario sepa esta información para diseñar conexiones usando RAM Connection. Sinembargo, si Ud. tiene habilidades en programación básica, podrá adaptar el diseño de conexiones a lasespecificaciones particulares de su empresa. A continuación se describe cómo hacerlo.

Considerando que las conexiones pueden ser asignadas a diferentes combinaciones de vigas y columnas,diferentes conexiones se requerirán basadas en la geometría de los miembros y las cargas. Para acomodar todaslas variaciones de conexiones (número y diámetro de pernos, espesores de placas, etc.), se requiere una listaextensa de conexiones.

Para evitar la necesidad de una base de datos extensiva de conexiones, RAM Advanse le permite adaptar suconexión utilizando LEO. LEO es un lenguaje incluido en RAM Advanse donde puede ingresar fórmulassimples o lo que es más significativo, procedimientos más complicados para adaptar su conexión. Con LEO,por ejemplo, puede acomodar la geometría de la conexión de acuerdo a las dimensiones de los miembros a losque la conexión se une. O puede controlar por código como diseñar las partes de la conexión incluyendo ítemscomo el número de pernos, longitud de soldadura, etc. Esto le permitirá aplicar por código los valores o"reglas" de diseño de su empresa o de su experiencia al diseño de conexiones.

Ejemplo de aprendizaje de LEO

Antes de pasar a describir las especificaciones de LEO, se verá un ejemplo de adaptación de una conexión a lageometría de los miembros. La conexión es al ala de la columna y está conformada por: Placa de Extremo +Alas con Placas

Capítulo 28: Programando en LEO

498

Conexión que se adaptará.

En esta conexión, con fines de explicación, se adaptará la posición de la Placa de Extremo en la viga,. Másadelante en este capítulo, se verá como realizar adaptaciones más complicadas, incluyendo cosas como ladeterminación del número de pernos basada en las cargas, etc.

Adaptación de geometría

Primero, se adaptara la posición de la placa considerando las dimensiones de la viga.

Placa de ExtremoPara poder ubicar la placa a una distancia igual al alto-de-viga/4 desde el tope de la viga, se fija en códigoLEO la opción Ubicación de la placa respecto a la viga en un valor igual a Superior (para activar lavariable dtop: Distancia al tope de la viga) y la variable dtop: Distancia al tope de la viga se fija en alto-de-viga/4.:

Ubicación de la placa respecto a la viga = SuperiorDistancia al tope de viga = (Alto Viga) / 4

Ingresando las fórmulas

Para ingresar estas fórmulas en LEO, proceda como sigue:

Primero, abra el editor de conexiones. Para esto, haga doble clic en la conexión o vaya al menú Base deDatos \ Conexiones ... y abra una conexión específica (vea el capítulo 27). Luego haga clic en el ítemArchivo Leo y se desplegará la ventana de acceso a los archivos LEO para el tipo de conexión que se edita.

Capítulo 28: Programando en LEO

499

Puede crear un nuevo archivo LEO con el comando Archivo LEO Nuevo. Los archivos existentes

pueden ser editados con el comando Editar Archivo LEO. Para la edición de archivos la ventana deLEO se desplegará.

Ventana de LEO con el Panel de datos (1) y el editor de LEO (2). En el editor es donde se introduce ydepura el código LEO.

Ahora, lo único que se requiere es transcribir las fórmulas descritas en párrafos anteriores con los nombresde las variables apropiadas.

Para hallar los nombres de las variables, usted puede elegir la propiedad en cuestión en el editor de la

conexión (haciendo clic sobre la propiedad) y luego apretar en el editor de LEO. Observe que laventana de la conexión y la ventana de LEO, ambas deben de estar visibles.

Para hallar el nombre apropiado de las variables, seleccione la propiedad deseada en el editor de laconexión (usted puede requerir mover la ventana del editor de LEO para poder elegir la propiedad en

cuestiónen el editor de la conexión. Luego presione en el editor de LEO.

Por ejemplo, se va a ingresar la fórmula para ubicar la Placa de Extremo a una distancia igual al alto-de-viga/4 del tope de la viga.

Capítulo 28: Programando en LEO

500

Seleccione la propiedad "Ubicación de la placa respecto a la viga"

Coloque el cursor en el editor LEO, donde quiere que se copie el nombre de la variable

Luego presione el botón de copia de nombre de variables

El nombre LEO de la variable ha sido copiada al editor

Utilizando el mismo procedimiento, ingrese las siguientes fórmulas (el símbolo "//" se utiliza para crearcomentarios)

Ingrese las fórmulas indicadas en la figura (Para la variable PosC, el valor de 1 equivale a Superior, 2 aCentral y 3 Abajo)

Nota:

Para ingresar la altura de sección de la viga elija el ítem viga del editor de conexiones y presione .Este botón le permite elegir cualquier propiedad de la viga.

Capítulo 28: Programando en LEO

501

Presione el botón para elegir una propiedad correspondiente a un dato de la sección de la viga.

Ahora que se han ingresado las fórmula, se puede ejecutar el código. Para esto, puede presionar uno de lossiguientes botones de ejecución de código.

Ejecuta el código. El cursor queda en la última línea ejecutada.

y ejecutan una línea de código cada vez.

Note que una vez que el código se ha ejecutado, el cursor se queda en la última línea ejecutada.

Para volver a ejecutar el código otra vez, presione y vuelva a comenzar nuevamente con cualquierade los botones explicados líneas arriba.

Note que el valor de la variable Distancia al Tope (en el editor LEO) ha cambiado, como se ilustra en lafigura.

Nota:Las acciones en la ventana de LEO no modifican los valores de las variables de la conexiónautomáticamente. Para reflejar las modificaciones hechas en LEO en el editor de la conexión presione

.

Capítulo 28: Programando en LEO

502

La conexión no ha sido actualizada con el nuevo valor.

Presione para reflejar en el editor de la conexión las modificaciones hechas en LEO a las variablesde la conexión.

Ahora presione OK en la ventana de LEO para guardar el código modificado en el archivo LEO.

Nota: Si cierra la ventana de LEO con el botón Cancelar, el código ingresado no es guardado en el archivoLEO en edición.

Ahora, suponga que quiere que la Placa de Extremo se ubique siempre a una distancia constante (3pulgadas) desde la cara inferior del ala superior de la viga.

Distancia constante (3 pulgadas) desde la cara inferior del ala superior de la viga a la Placa de Extremo.

Entonces, ingrese la siguiente fórmula:

Observe que es posible ingresar variables con unidades encerradas entre corchetes. Se han provisto másadelante ejemplos adicionales de LEO junto a las especificaciones.

Capítulo 28: Programando en LEO

503

Comandos LEO

+, –, *, /, ^, Div, Mod,(& / &+)

Operadores Aritméticos: Suma, resta, multiplicación,división real, potencia, división entera, residuo de la divisiónde los operandos, concatenación.

Max, Min Comparan dos valores y devuelven el mayor y el menorrespectivamente.

Trunc Trunca un número real y lo vuelve entero.Round Redondea un valor real a un entero (al entero más cercano)Abs Retorna el valor absoluto del argumento.Sqrt Retorna la raíz cuadrada del argumento.Sqr Retorna el cuadrado del argumento.Sin, Cos Retornan el seno y el coseno del argumento.Int Retorna la parte entera de un valor real.Frac Retorna la parte fraccional de un valor real.NearestRoundNearestTopNearestBot

NearestRound, NearestTop, NearestBot(Value as float,Near as float) as float.Redondea "Value" a un múltiplo de "Near"

=, <>, <, >, <=, >=, == Operadores relacionales: Igualdad, desigualdad, menorque, mayor que, menor o igual que, mayor o igual que,igualdad absoluta.

&=, &<>, &<, &>, &<=,&>=, &==

Operadores relacionales para cadenas: Igualdad,desigualdad, menor que, mayor que, menor o igual que,mayor o igual que, igualdad sensible al mayúsculas yminúsculas.

Trim Quita los espacios iniciales y finales y los caracteres decontrol de la cadena argumento.

UpperCase Retorna una copia de la cadena argumento con el mismotexto pero con todas las letras en mayúsculas.

LowerCase Retorna una copia de la cadena argumento con el mismotexto pero con todas las letras en minúsculas.

and, or, xor, not Operadores boleanos: Conjunción, disyunción, disyunciónexclusiva, negación.

Pi Retorna 3.141592

Capítulo 28: Programando en LEO

504

Comandos especiales.

=, <>, <, >, <=,>=

Operadores relacionales: Igualdad, desigualdad,menor que, mayor que, menor o igual que, mayoro igual que.Nota: Todos estos operadores tienen unatolerancia de 1E-8.

Ejemplos: //ejemplos para ilustrar la tolerancia de los operadores relacionalesCmp1 = (1.000000001 = 1.0)Cmp2 = (1.000000001 = 1.000000001)Cmp3 = (1.00000001 = 1.0)Cmp4 = '015' < '1'//conversión de unidades ocurre antes que la comparaciónCmp5 = 2.2[cm] >= 2.2[in]//si las dimensiones difieren, solo los valores son comparadosCmp6 = 9[in] > 5[ton/cm2]

Resultados:Cmp1 (Boolean) = trueCmp2 (Boolean) = trueCmp3 (Boolean) = falseCmp4 (Boolean) = falseCmp5 (Boolean) = falseCmp6 (Boolean) = true

== Operador relacional: Igualdad absoluta.A diferencia del operador "=", este realiza lacomparación sin ninguna tolerancia sobrevalores tipo simple y flotantes.

Ejemplos:Cmp1 = (1.000000001 == 1.0)Cmp2 = (1.000000001 == 1.000000001)Cmp3 = (1.00000001 == 1.0)

Resultados:Cmp1 (Boolean) = falseCmp2 (Boolean) = trueCmp3 (Boolean) = false

&=, &<>, &<,&>, &<=, &>=

Operadores relacionales para cadenas: Igualdad,desigualdad, menor que, mayor que, menor oigual que, mayor o igual que.Nota: Estos operadores no son sensibles amayúsculas y minúsculas.

Ejemplos:Cmp1 = 'RAM Advanse' &= 'ram advanse'Cmp2 = 'RAM Advanse' &= 'RAM Advanse'Cmp3 = '015' &> '1'Cmp4 = 2.2[ft] &<= '2.2[in]'

Resultados:Cmp1 (Boolean) = trueCmp2 (Boolean) = trueCmp3 (Boolean) = falseCmp4 (Boolean) = true

Capítulo 28: Programando en LEO

505

&== Operador relacional para cadenas: Igualdadabsoluta. Este operador es sensible amayúsculas y minúsculas.

Ejemplos:Cmp1 = 'RAM Advanse' &== 'ram advanse'Cmp2 = 'RAM Advanse' &== 'RAM Advanse'

Resultados:Cmp1 (Boolean) = falseCmp2 (Boolean) = true

+, (&+ / &) Operadores aritméticos:Adición (enteros - reales, cadenas)

Ejemplos:temp = 0.9st1 = 'Value : ' & Pi + 4st2 = 5.5 & 6.7st3 = 'Width is : ' & 2[in]st4 = 2[in] + 3[cm]st5 = '2 in' + '3 cm'st6 = '83' + temp

Resultados:st1 (String) = Value : 7.141st2 (String) = 5.56.7st3 (String) = Width is : 2 inst4 (Float) = 3.1811 inst5 (Float) = 3.1811 inst6 (Single) = 83.9

Nota: Los operadores "&+, &" pueden ser utilizados indistintamente.

Trim Remueve espacios delante y detrás de lascadenas, así como caracteres de control.

Ejemplos:temp = ' Remove spaces ... 'st1 = tempst2 = Trim(temp)

Resultados:st1 (String) = ' Remove spaces ... 'st2 (String) = 'Remove spaces ...'

UpperCase Retorna una copia de la cadena de argumentocon el mismo texto pero con los caracteres enmayúsculas.

Ejemplo:st = uppercase('Change to UpperCase')

Resultados:st (String) = 'CHANGE TO UPPERCASE'

LowerCase Retorna una copia de la cadena de argumentocon el mismo texto pero con los caracteres enminúsculas.

Capítulo 28: Programando en LEO

506

Ejemplo:st = lowercase('Change to LowerCase')

Resultados:st (String) = 'change to lowercase'

Div Operador aritmético: División entera.Ejemplo:res = 26 div 4.1

Resultado:res (Integer) = 6

Mod Operador aritmético: Retorna el residuo de ladivisión de los operadores.(x mod y = x – (x div y) * y)

Ejemplo:res = 26 mod 4.1

Resultado:res (Integer) = 2

Max, Min Comparan dos valores y retornan el mayor y elmenor respectivamente.

Ejemplo:res1 = max(4, 11)//la conversión de unidades ocurre antes que la comparaciónres2 = max(2[in], 3[cm])res3 = min('2 in', '3 cm')res4 = min(2[in], '3 cm')

//si las dimensiones varían, solo se comparan los valoresres5 = max(6, 7.3[cm])res6 = min(9[in], 5[ton/cm2])

Resultados:res1 (Integer) = 11res2 (Float) = 2 inres3 (Float) = 3res4 (Float) = 3res5 (Float) = 7.3res6 (Float) = 5

NearestRoundNearestTopNearestBot

NearestRound, NearestTop, nearestBot( Valueas float, Near as float) as float.Redondea "Value" a un múltiplo de "Near".NearestRound: Redondea al múltiplo máscercano de "Near" hacia arriba o hacia abajo.NearestTop: Trunca al múltiplo de "Near" máscercano hacia arriba.NearestBot: Trunca al múltiplo de "Near" máscercano hacia abajo.

Ejemplos:

- Unidades iguales:res1 = NearestTop ( 2.1[ft], 0.2[ft])res2 = NearestTop (25.4[cm], 1[cm])

Capítulo 28: Programando en LEO

507

res3 = NearestBot (25.4[cm], 1[cm])res4 = NearestRound(25.4[cm], 1[cm])

Resultados:res1 (Float) = 2.2 ftres2 (Float) = 26 cmres3 (Float) = 25 cmres4 (Float) = 25 cm

- Unidades diferentes:res1 = NearestTop(3[cm], 1[in])res2 = NearestTop(5.44[in], 1[cm])res3 = NearestTop(2.1[ft], 1[in])

Resultados:res1 (Float) = 2 inres2 (Float) = 14 cmres3 (Float) = 26 in

Nota: Los resultados se mostrarán en el sistema de unidades actual.- "Near" sin unidades explícitas.- Si este parámetro no tiene unidades, las unidades del parámetro "Value" se utilizarán.res1 = NearestTop(2.5[in], (1/16)[in])res2 = NearestTop(2.5[in], 1/16)res3 = NearestTop(2.5[cm], 1/16)

Resultados:res1 (Float) = 2.5 inres2 (Float) = 2.5 inres3 (Float) = 2.5 cm

Tipos de datos y variables

Integer,Simple,Boolean,String

Valores enterosDoble precisiónTrue o False255 caracteres

Declaración de variables:

Forma explícita.

Esta es la forma completa de hacer una declaración.

Ejemplos://sin valor inicialvar i as integervar s as stringvar sp1 as simple

//asignando un valor inicialvar b as boolean = truevar sf as string = 'initial value'var sp2 as simple = 0.5

Resultados:i (Integer) = 0s (String) = ''

Capítulo 28: Programando en LEO

508

sp1 (Single) = 0.0b (Boolean) = truesf (String) = 'initial value'sp2 (Single) = 0.5

Nota: A las variables sin valor inicial LEO les asigna los siguientes valores: "0" a los enteros, "0.0" a lossimples, "false" a los boleanos, ''(vacío) a las cadenas, y "0.0 a los flotantes (el tipo flotante se explica -masadelante).

Forma abreviada.

En la forma abreviada, el comando "var" es omitido y solo el nombre de la variable es declarada, puedetambién asignarse un valor inicial.

Ejemplos:b as booleans as stringf as simple = 1.2

Resultados:b (Boolean) = falses (String) = ''f (Single) = 1.2

Por asignación de un valor inicial.

Esta es la forma más corta de declaración, consiste solo de una asignación. El tipo de dato se toma del valorasignado que puede ser un valor inicial u otra variable.

Ejemplos:b = true //boleanoi = 5 //enterosp = 0.0 //simple (el símbolo decimal debe incluirse, de otro modo, la variableserá tomada como entero)s1 = 'hi!' //cadena

//se admiten expresione como valores inicialess2 = 1 & 2 //cadena

//asignando variables y propiedadess3 = s2 //cadena

Resultados:b (Boolean) = truei (Integer) = 5sp (Single) =0.0s1 (String) = hi!s2 (String) = 12s3 (String) = 12

Float Es un tipo de dato simple con dimensión yunidad.Dimensión: Es la propiedad mensurable (fuerza,longitud, rotación, temperatura, tiempo) o unacombinación de ellas.Unidad: Son las unidades utilizadas paraexpresar la dimensión.

Ejemplos:

Capítulo 28: Programando en LEO

509

//Unidades: Kip-in//Dimension: Lengthvar f1 as float = 2[in]

//Unidades: Kip-in//Dimension: Force/Length^2f2 as float = 12.82[kip/in2]

//Unidades: Ton-cm//Dimension: Force/Length^2f3 = 2[ton/cm2]

//Unidades: Kip-in//Dimension: Force/Length^2f4 = 2[ksi]

//Unidades: Kip-ft//Dimension: Force*Lengthf5 = 6[kip*ft]

Resultados:f1 (Float) = 2 in (Unidades: Kip-in; Dimension: Length)f2 (Float) = 12.82 ksif3 (Float) = 28.4468 ksif4 (Float) = 2 ksif5 (Float) = 6 Kip*ft

Operaciones con variables Float.

Es posible evaluar expresiones de variables float con diferentes dimensiones y/o unidades. Siempre que setenga consistencia en las dimensiones de las variables, LEO adoptará un sistema de unidades para calcular laexpresión, de otro modo, tratará las variables solo como números y el resultado no tendrá unidades.

Ejemplos:f1 = 5[kip] / 2[in2]f2 = 2[kip] * 3[ft]Length = 2[in]Area = sqr(Length)Force = 3[kip]Pressure = Force / AreaMoment = Force * Length

Resultados:f1 (Float) = 2.5 ksif2 (Float) = 6 Kip*ftLength (Float) = 2 inArea (Float) = 4 in2Force (Float) = 3 kipPressure (Float) = 0.75 ksiMoment (Float) = 6 Kip*in

Capítulo 28: Programando en LEO

510

Sentencias estructuradas.

LEO tiene las siguientes sentencias estructuradas:

Para insertar una sentencia en el editor, seleccione y haga clic en el ítem.

LEO inserta toda la estructura de la sentencia seleccionada. El usuario debe de reemplazar la palabra "COND"con la sentencia de condición, e incluir el código respectivo dentro de la estructura de la sentencia estructurada.

Sentencia IF THEN

La sintaxis es:

If COND Then "Codigo de Usuario"End If

Donde COND retorna un valor booleano. Si COND es True, entonces "Codigo de Usuario" es ejecutado, de locontrario no es ejecutado.

Sentencia IF THEN ELSE

La sintaxis es:

If COND Then "Codigo Usuario 1"Else "Codigo Usuario 2"End If

Donde COND retorna un valor booleano. Si COND es True, entonces "Código Usuario 1" se ejecuta, de otromodo "Codigo Usuario 2" se ejecuta.

Sentencia FOR 1(x=0 to N do)

Esta sentencia requiere que el usuario especifique explícitamente el número de iteraciones que el ciclorealizará.La sintaxis es:

For I = 0 To N-1 "Codigo Usuario"End For

Capítulo 28: Programando en LEO

511

La sentencia FOR1 ejecuta "Codigo Usuario" repetidamente, incrementando el contador "I" luego de cadaiteración. Cuando "I" alcanza el mismo valor que "N-1", "Codigo Usuario" se ejecuta una vez más y lasentencia FOR1 termina.

Sentencia FOR 2(i=0, <N ; +1)

La sintaxis es:

Exp 1 es la inicialización del contador "I", Exp2 es la expresión de condición que retorna un valor booleano, yExp3 es el paso. FOR2 ejecuta "Codigo Usuario" repetidamente, incrementando "I" luego de cada iteración.Cuando Exp2 retorna False, la sentencia termina.

Ejemplos:

//forma largaFor I = 0, I < 5, I := I + 1 res = 'Iteration ' & IEnd For

//forma corta, usada cuando la expresión de condición y el paso se aplican sobreel contador "I"For I = 0, < 5, + 1 res = 'Iteration ' & IEnd For

//el paso +1 puede ser omitidoFor I = 0, < 5 res = 'Iteration ' & IEnd For

//más de una variable en las expresionesJ = 15For I = 0, (I<5)and(j>10),I:=I+1,j:=j-1 res = 'Iteration ' & I & JEnd for

Sentencia WHILE

La sintaxis es:

While COND "Codigo Usuario"End while

Donde COND retorna un valor booleano. La sentencia While ejecuta "Codigo Usuario" repetidamente,verificando COND antes de cada iteración. Mientras COND retorne True, la ejecución continuará.

Capítulo 28: Programando en LEO

512

Sentencia WHILE TRUE / BREAK

La sintaxis es:

While true do "Codigo Usuario 1" If COND Then //salir de while break End If "Codigo Usuario 2"End while

Donde COND retorna un valor booleano. La sentencia While ejecuta "Codigo Usuario 1" y "Codigo Usuario2" repetidamente, verificando COND en cada iteración. Mientras COND retorne False, la ejecución continúa.

Sentencia REPEAT UNTIL

La sintaxis es:

Do "Codigo Usuario"Until COND

Donde COND retorna un valor booleano. La sentencia Repeat Until ejecuta "Codigo Usuario" continuamente,verificando COND luego de cada iteración. Cuando COND retorna True, la sentencia termina. Note que"Codigo Usuario" siempre se ejecuta al menos una vez por que COND no se verifica sino después de laprimera iteración.

Sentencia GROUP

Esta herramienta permite la organización del código en piezas que se comportan como carpetas, es decir, quepueden expandirse y colapsarse.

La sintaxis es:

Group //COMENTARIO "Codigo Usuario"End Group

Ejemplo:

Para colapsar el grupo presione

Capítulo 28: Programando en LEO

513

Para expandir el grupo presione

Nota: Es también posible expandir o colapsar un grupo presionando "Ctrl + Clic izquierdo" o "Ctrl + Enter"sobre el título o texto dentro del título.

Sentencia (Propiedad) PROP READ

Propiedades o Subrutinas son bloques de sentencias "auto-contenidas" o independientes, que pueden serllamadas desde diferentes lugares del código LEO. Pueden también ser utilizadas como variables enexpresiones de asignación u operaciones. Esto significa que las propiedades se comportan como funciones,retornando un valor y/o recibiendo valores como parámetros.Cuando el usuario declara una propiedad, debe especificar su nombre, número y tipo de parámetros, y, si va acomportarse como función, el tipo del valor de retorno.

Los parámetros son tratados como variables internas a la propiedad, e decir, que cualquier cambio en susvalores toma efecto solo dentro de la propiedad. Para mantener el cambio en los parámetros de formapermanente, los parámetros deben ser declarados como parámetros por referencia. Esta característica se explicaen los siguientes párrafos.

La sintaxis es:

Prop NAME( ) = EXP

End Prop

Ejemplo:La propiedad "Max3" encuentra el máximo de sus tres parámetros, retornando su valor como tipo float.

Prop Max3(f1 as float,f2 as float,f3 as float) as float Result = max(f1,f2) Result = max(Result,f3)End Prop

Nota: "Result" es la variable que guarda el valor de retorno de la propiedad. Esta puede ser utilizada comocualquier variable dentro de la propiedad.

Las propiedades pueden también tener asignado un valor inicial que también puede ser una expresión, la que esguardada en la variable "Result".Por ejemplo, la propiedad "Max3" ahora encontrará el máximo valor de sus dos parámetros tipo float y su valorinicial tipo float, la variable Result es también tipo float.

//inicializado por un valorProp Max3(f1 as float,f2 as float) as float=2.3[in] Result = max(Result,f1) Result = max(Result,f2)End Prop

//inicializado por una variableProp Max3(f1 as float,f2 as float) as float = xEnd Prop

//la declaración de tipo "as float" puede ser omitidaProp Max3(f1 as float,f2 as float) = 2.3[in]End Prop

//inicializado por una expresiónProp Max3(f1 as float,f2 as float,f3 as float) as float=max(f1,f2) if f3 > Result then Result = f3

Capítulo 28: Programando en LEO

514

End ifEnd Prop

Parámetros:La mayoría de las declaraciones de propiedades incluyen una lista de parámetros. Una lista de parámetros esuna secuencia de declaraciones separadas por comas y encerrada entre paréntesis. Cada declaración estáseguida por un identificador de tipo, y en algunos casos por el símbolo "=" y un valor por omisión.

Ejemplos:

(tw as float, th as float, i as integer)

//valores por omisión(tw as float = 5[in], th = 3.4[in])

Llamando a propiedades:Cuando se llama a una propiedad, la ejecución pasa desde la línea de donde la llamada se hizo, al cuerpo de lapropiedad.Puede hacerse la llamada utilizando el nombre de la propiedad, y si fue declarada con parámetros, la llamadadebería incluirlos en el orden y tipo correspondientes a la lista de parámetros. Puede omitirse algunos o todoslos parámetros en una llamada, en cuyo caso, LEO les asigna sus valores por defecto. Expresiones puedentambién utilizarse como parámetros.

Ejemplo:

La propiedad"Area_Volume" calcula un área con sus dos primeros parámetros, un volumen con el tercero yretorna un valor True si los dos primeros cálculos son mayores a cero. Si el segundo parámetro ha sidoomitido, la propiedad asume que su valor es igual al del primero. Y si el tercer parámetros es omitido, lapropiedad asume que su valor es cero, resultando en un volumen cero.

area as floatvolume as float

Prop Area_Volume(f1 as float,f2 as float=f1,f3 as float=0.0[in]) as boolean =False area = f1*f2 volume = f1*f2*f3 if (area > 0)and(volume > 0) then Result = True End IfEnd Prop

Llamada con todos los parámetros:

a = 2[in]b = 3[in]c = 4[in]res = Area_Volume(a,b,c)

Resultados:area (Float) = 6 in2volume (Float) = 24 in3res (Boolean) = True

Llamada solo con algunos parámetros:

a = 2[in]res = Area_Volume(a)

Resultados:

Capítulo 28: Programando en LEO

515

area (Float) = 4 in2volume (Float) = 0 in3res (Boolean) = False

Llamada con valores como parámetros. La propiedad no ha sido asignada a ninguna variable

c = 3[in]Area_Volume(3.5[in],2[in],c)

Resultados:area (Float) = 7 in2volume (Float) = 21 in3

Llamada solo con algunos parámetros.

Observación: El siguiente tipo de llamada no requiere un orden particular de parámetros, por que el signo "#f"indica el parámetro en cuestión (e.g. #f1:=a, pasa "a" al primer parámetro )

a = 2[in]c = 4[in]Area_Volume(#f1:=a, #f3:=c)

Resultados:area (Float) = 4 in2volume (Float) = 16 in3

Sentencia (Propiedad) PROP READ/WRITE

Las propiedades tienen otra funcionalidad cuando reciben un valor como si fueran variables.

El valor asignado a la propiedad de esta manera, se guarda en una variable interna de la propiedad llamada"Value", la misma que puede ser leída por el operador "Set".

La sintaxis es:

Prop NAME( ) = EXP

Set

End Prop

Ejemplo:

Propiedad RootSqr:

Prop RootSqr(x as float) as float Result = sqrt(x)Set res = sqr(Value)End Prop

Esta propiedad, cuando se la utiliza como una función, retorna la raíz cuadrada del argumento.

x = 81res1 = RootSqr(x)

Resultados:x (Integer) = 81res1 (Float) = 9

Capítulo 28: Programando en LEO

516

Pero, si se le asigna un valor a la propiedad, la variable "res" recibe el cuadrado del valor asignado tal comoestá definido en la sentencia Set de la propiedad.

x = 81RootSqr(x) = 9

Resultados:x (Integer) = 81res (Float) = 81

Nota: La variable "res" debe ser declarada antes que la propiedad. El argumento de la propiedad no tienecambio en este caso.

Parametros por referencia.

Los parámetros son tratados como variables internas a la propiedad, es decir, que cualquier cambio en susvalores toma efecto solo dentro de la propiedad. Para mantener el cambio de forma permanente, los parámetrosdeben ser declarados como parámetros por referencia. Este tipo de declaración se hace solo con añadir lapalabra "REF" antes de la declaración usual del parámetro.

Ejemplo:

Prop getUppercase(ref s as string) s = uppercase(s) //Devuelve en s su mismo valor en mayúsculasEnd prop

Propiedades como parámetros por referencia.

Una característica importante de LEO es que los parámetros por referencia son punteros. Y si la referencia esuna propiedad o una expresión, esta referencia puede ser llamada cuantas veces sea requerido dentro de lapropiedad principal.

Este concepto permite generar propiedades muy generales que pueden ser reutilizadas en diferentes y sencillasformas en el futuro.

Se puede generar, por ejemplo, una forma abreviada para las sentencias ifThen e ifElse que debido a suestructura requieren de varias líneas de código. En este caso la propiedad permitirá la llamada y la reutilizaciónde estas sentencias con solo una línea.

Prop ifThen(cond as boolean, ref condTrue) = condIf cond then

condTrueEnd if

End prop

Prop ifElse(cond as boolean, ref condTrue, ref condFalse) = condIf cond then

condTrueElse

condFalseEnd if

End prop

Se pueden reutilizar estas propiedades de la siguiente manera:

1)res as stringProp message(s as string) res = s

Capítulo 28: Programando en LEO

517

End Prop

x = 0ifThen(x = 0, message('x is zero'))

Resultados:Res (String) = 'x is zero'

2)x = -3.3ifElse(x > 0,message('x is positive'), message('x is negative'))

Resultado:Res (String) = 'x is negative'

Ejemplo 2:La propiedad principal halla la solución de cualquier ecuación o función (incluida como parámetro porreferencia) utilizando el método de la bisección.

El siguiente código muestra el uso de una propiedad como un parámetro por referencia e ilustra como usar lareferencia para ser llamada varias veces durante la ejecución de la propiedad principal. La referencia aexpresiones es un concepto muy poderoso que no es posible encontrar en otros lenguajes, este conceptopermite una mayor reutilización del código.

Para una mejor comprensión de la siguiente propiedad, se sugiere la carga y ejecución del mismo paso a paso.

prop bisect(ref y as simple, ref x as simple, ref dx as simple, ref isDone as boolean, ref counter as integer)

//x y dx deben ser inicializadas adecuadamente a: //x : el primer valor a ser probado //dx: el valor inicial de dx, el signo asegura que se hallará el cero(solución)

//valores iniciales x1 = x y1 = y x = x + dx x2 = x y2 = y dx0 = dx

counter = 0

while not isDone do

//cambia el signo de dx if y1 * y2 <= 0 then dx = - dx / 2.0 end if

//calc nuevos valores x1 = x2 y1 = y2 x = x + dx x2 = x y2 = y

counter = counter + 1 //contador de ciclos

end while

End prop

Capítulo 28: Programando en LEO

518

x = 0.0dx = 0.5count1 = 0res = 0.0

prop y(x as simple) = x*x-5*x-3 //ecuación a ser resulta

End prop

bisect(y(x), x, dx, abs(dx)<0.001 or count1>30,count1) //resulve la ecuación

Note que la condición isDone se calcula cada vez que se requiere (cada vez que es llamada) dentro de lapropiedad. También la propiedad por referencia se calcula cada vez que la propiedad principal bisect requiereun nuevo valor de Y.

x = -10dx = 1count1 = 0bisect(2*x+5, x,dx, abs(dx)<0.001 or count1>30,count1) //resulve una ecuaciónlineal

También se pueden utilizar expresiones como (2*x+5) directamente como parámetros por referencia.

Asignando expresiones como parámetros por referencia.

Esta característica es una mejora de la característica de LEO de utilizar propiedades como parámetros porreferencia (explicada previamente).

Cuando expresiones van a ser utilizadas como parámetros por referencia, las asignaciones, a diferencia deLEO, donde se realizan con el operador "=", deben de hacerse con el operador ":=". La variable de asignaciónde la expresión a ser usada como parámetro por referencia también debe ser declarada después de laasignación, separada de la expresión por ";".

Los siguientes son ejemplo de expresiones de asignación:

Res := y(x) //esta expresión no es válida como parámetro por referencia

Res:=y(x);res //esta expresión puede se utilizada como parámetro por referencia(pues incluye la variable de referencia después de la expresión)

La siguiente llamada a una propiedad es válida en LEO. La expresión por referencia es evaluada (la propiedady(x) es calculada) y la asignación ejecutada (Res recibe el valor de y(x)) cada vez que la expresión porreferencia se llama, el Result de la expresión de referencia es el valor de Res pues ha sido declarada luego de";" en la llamada a la propiedad principal.

bisect(res:=y(x);res, x, dx, abs(dx)<0.001,count1) //resulve la ecuación yguarda el último valor de y(x) en res

Diseño de conexiones

LEO permite al usuario el diseño de conexiones de acuerdo a sus requerimientos o reglas.

Con LEO, el usuario tiene acceso a todos los datos, incluida la geometría, cargas y capacidades de la conexión.Las cargas tienen los valores máximos de las fuerzas o momentos de RAM Advanse. Las variables decapacidad incluyen todas las capacidades calculadas de la conexión como ser corte de pernos, aplastamiento depernos, etc.

Capítulo 28: Programando en LEO

519

Es posible ver todas las variables disponibles seleccionando la opción de declaraciones en la ventana principalde LEO.

Cada grupo puede ser expandido para ver la lista de variables y sus descripciones.

Seleccione el nombre y presione CTRL+C para copiar el nombre de cualquier variable al clipboard. Para pegarel nombre en el editor de LEO, presione CTRL+V. El uso de estar variables permite la implementación dereglas de diseño simples como la selección de angulares, determinación del diámetro y número de pernos, ycualquiera que requiera el usuario.

Las variables de capacidad son inicializadas con valor cero, por lo tanto, para utilizarlas debe primero dellamarse a la propiedad "Calculate", la que a parte de calcular las capacidades de la conexión, modifica lasvariables Relación de Esfuerzos y Condición (o status) de la conexión.

Si durante el diseño de la conexión, datos relevantes para las capacidades han sido modificados, como elnúmero de pernos, longitud de soldadura, etc., "Calculate" debe ser llamada luego de las modificaciones paraactualizar las capacidades, la relación de esfuerzos y la condición de la conexión.

Asignando un mensaje de condición (status) a la conexión.

La variable de condición de la conexión es una cadena que contiene la condición actual de la conexión (Bien oNo Cumple). Es posible que el usuario asigne su propio mensaje de condición (se recomienda no más de 10caracteres). Por ejemplo, si la conexión no satisface ciertas condiciones geométricas y el usuario quiere asignarun mensaje de error, debe de cambiar el valor de la condición como sigue:

Status = 'Ang > 5in'

Nota: Los cambios en la variable de condición no serán visibles en el reporte (detallado) de conexión, pero sien la presentación gráfica de resultados y a través del reporte resumen en RAM Advanse (llamado desde elmenú Imprimir - Diseño de Conexiones)

Ejemplo de diseño de conexión empernada:

El siguiente es un ejemplo de diseño de una conexión de corte Angular(es).

Capítulo 28: Programando en LEO

520

Para seguir el procedimiento de diseño, por favor copie el código a una conexión Angular(es) y ejecútelo pasoa paso.

prop selectAngle(tw as float) = 'L 3x3x3_8' if tw > 0.5[in] then Result = 'L 2-1_2x2-1_2x1_2' exit End If

if tw > 0.8[in] then Result = 'L 3x3x7_8' exit End IfEnd prop

prop selectBolt(tw as float) = '1/2" A325 N' if tw > 0.5[in] then Result = '7/8" A325 N' exit End If

if tw > 0.8[in] then Result = '1" A325 N' exit End If

End prop

prop doDesign //si no existen cargas, no se diseña if not LoadsExist then exit End If

//selección de angulares y pernos tw = max(BeamSection_Tw,SupportSection_tf) Angle = selectAngle(tw) SupportPlateBoltsBolt = selectBolt(tw) BeamPlateBoltsBolt = SupportPlateBoltsBolt

//llama al cálculo de capacidades calculate

//guarda el valor inicial del numero de pernos nbolts1 = BeamPlateBoltsNrow //No de pernos por corte en la viga BeamPlateBoltsNrow = max(2,nbolts1*Loads_V2/BAngleBoltCapacity1+0.99) //No. De pernos por aplastamiento en viga BeamPlateBoltsNrow =max(BeamPlateBoltsNrow,nbolts1*Loads_V2/BeamBearing1+0.99) SupportPlateBoltsNrow = BeamPlateBoltsNrow

//largo del angular Length = BeamSidePlateLev*2+(BeamPlateBoltsNrow-1)*BeamPlateBoltsSpaV

//calcula la relación de esfuerzos y la condición de nuevo if length > BeamSection_d-2*beamSection_tw then status = 'Error' //retorna la condición else calculate //calcula la relación de esfuerzos y la condición End Ifend prop

doDesign //diseña la conexión

Capítulo 28: Programando en LEO

521

Ejemplo de diseño de conexión soldada

El diseño de conexione soldadas es similar al de empernadas. La idea principal en el caso soldado es hallar laresistencia por unidad de longitud de soldadura para luego calcular el largo de soldadura requerido parasoportar la máxima carga.

Debe tomarse en cuenta que debido a la excentricidad de la soldadura en algunos casos, la capacidad de lasoldadura no tiene una relación directa y proporcional con su longitud. El siguiente código corresponde aldiseño de una conexión de corte Angular(es) de acuerdo a la capacidad de la soldadura.

prop selectAngle(tw as float) = 'L 1-1_2x1-1_2x3_16' if tw > 0.5[in] then Resultado = 'L 2-1_2x2-1_2x1_2' exit End If

if tw > 0.8[in] then Resultado = 'L 3x3x7_8' exit End IfEnd prop

prop doDesignWeld //si no hay cargas, no diseña if not LoadsExist then exit End If

//selecciona angulares y pernos tw = max(BeamSection_Tw,SupportSection_tf) Angle = selectAngle(tw) //selecciona tamaño de soldadura BeamPlateWeldsWeldD = nearestBot(Angle_Thickness/[in]*16,1) SupportPlateWeldsWeldD = BeamPlateWeldsWeldD

//llama al cálculo de capacidades length = 3[in] status = '' ratio = 0 calculate

//largo del angular al lado de la viga weldlength = (length + 2*angle_width) weldstress = BAngleWeldCapacity1 / weldlength lengthB = max(3[in],nearestTop(loads_V2/weldstress-2*angle_width,1[in]))

//largo del angular al lado de la columna weldlength = length weldstress = SAngleWeldCapacity1 / weldlength lengthS = max(2[in],nearestTop(loads_V2/weldstress,1[in]))

//largo del angular length = max(lengthS,lengthB)

//calcular la relación de esfuerzos y la condición nuevamente if length > BeamSection_d-2*beamSection_tw then status = 'Error' //retorna la condición else calculate //calcula la relación de esfuerzos y la condición End If

end prop

Capítulo 28: Programando en LEO

522

doDesignWeld //diseña la conexión

Editor de LEO

El editor de LEO permite la expansión o el colapsado como carpetas de propiedades (funciones o subrutinas) yobjetos, permitiendo de esta manera que el usuario tenga una visión concisa de sus objetos y subrutinas, peroque además, pueda acceder de forma rápida y fácil en el detalle de cada una de ellas.

El editor de LEO permite el expandido y colapsado de objetos y subrutinas (llamados genéricamente títulos).

A continuación se tiene varios comandos de utilidad del editor de LEO:

Ctrl+A Selecciona toda la línea donde está es cursorCtrl-T Borra la palabra contigua al cursorCtrl+Ins / Ctrl+C Copia el texto seleccionado al clipboardShift+Ins / Ctrl+V Pega el texto del clipboard en la ubicación del cursorCtrl+E Inserta la correspondiente línea final de una

sentencia (End If, End For, End Prop, etc.)TAB / Shift+TAB Incrementa y disminuye el indentado de las líneas

seleccionadas. Si un título está colapsado, laoperación es también sobre todo el código del títulotambién.

Ctrl-Del Borra la línea donde el cursor está ubicado. Si lalínea es un título colapsado, todo el título, incluidosu contenido son borrados.

ALT + left click Mueve a la línea donde se hizo clic toda la líneadonde antes estaba el cursor. Si varias líneas deseanmoverse, selecciónelas previamente.

ALT + Ctrl + left Copia la línea donde el cursor está a la línea dondese hace click. Si varias líneas desean copiarse,selecciónelas previamente.

CTRL + Enter Colapsa /expande un título. Coloque el cursor en untítulo o en su código interno para ejecutar elcomando.

CTRL+left click Para expandir o colapsar un título (subrutina uobjeto). Ejecute el comando sobre el encabezado o elcódigo interno del título.