Trabajo SAP2000

8/10/2019 Trabajo SAP2000

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FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

Carrera de INGENIERIA CIVIL

V SEMESTRE

SAP 2000

Curso: MECANICA DE MATERIALES II

Docente: MSC. TUPAYACHI

LLANOS SOSA, Wilson Miguel ()

Huayhua castro salustiano felipe

DOMINGUEZ GRISSON, Roberth

ALI RUELAS, LULIANACONDORI MAXI, Rita MonicaCHAVEZ CADILLO, ANDRES

Juliaca - Per 2014


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INDI E

INDICE


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INTRODUCCIN

El programa SAP2000 es uno de los software lder en la ingeniera estructural. Se

pueden analizar cualquier tipo de estructuras con este programa, e incluso disear

elemento por elemento de manera precisa con los reglamentos ms conocidos (ACIEn EU, RCDF en Mxico, EUROCODIGO en Europa, etc.).

Se trata de un excelente programa de clculo estructural en tres dimensiones

mediante elementos finitos. Es el descendiente directo de la familia SAP90, muy

conocida hace algunos aos. En este caso, el programa est totalmente renovado.

Tal vez lo ms visible sea su nueva interfaz, totalmente integrada en Windows y

realmente sencilla de utilizar.

El enfoque de la enseanza del anlisis estructural est cambiando en forma

acelerada debido a la profusin del uso y disponibilidad de la computadora. Los

costos cada vez ms bajos y la capacidad de clculo siempre creciente han tenido,

como era de esperar, un efecto positivo en los programas para el anlisis de

estructuras. El nmero y variedad de programas para el anlisis y diseo de

estructuras ha crecido al mismo ritmo que se han desarrollado las computadoras. Es

muy probable que alguno o incluso varios delos programas tales como SAP2000,

ETABS, VisualAnalysis, STAAD/Pro,RISA, GT-Strudl, WinStrudl, RAM, Robot,

LARSA, 3D+, RSTAB y otros, se encuentren hoy en da en todas las oficinas de

clculo y diseo.

A tono con los tiempos, el grupo de docentes del rea de Estructuras del

Departamento de Ingeniera Civil han ido implementado y se sigue considerando

cambios en el contenido de sus cursos de anlisis y diseo. Se han eliminado algunos

de los llamados mtodos clsicos del anlisis estructural laptos para resolver a

mano estructuras simples. Esto se hizo principalmentepara poder dar nfasis a los

mtodos modernos, que se basan en la resolucinde los problemas mediante una

herramienta computacional. En particular, se est poniendo ms nfasis en los cursos

de anlisis de pregrado en el mtodo de rigidez matricial. Para que los estudiantes

puedan resolver estructuras ms realistas que aquellas muy simples que se pueden

resolver a mano, se decidiadoptar un programa de computadora comn para todos

los cursos deestructuras, tanto de nivel subgraduado como de nivel de postgrado.

Loscambios tecnolgicos en la educacin en general y en ingeniera estructural

soninevitables e irreversibles y no tiene sentido oponerse a ellos; por el

contrariodeberamos aceptarlos y adoptarlos en forma juiciosa e inteligente.

Losestudiantes actuales han nacido y crecido sumergidos en la era de la informtica y

en general se sienten muy cmodos con el manejo de las computadoras. Es por lo


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tanto lgico y razonable aprovechar esta coyuntura para mejorar su

formacintcnica.Luego de intercambiar opiniones y experiencias entre todos los

docentes del reade Estructuras, se decidi en forma unnime adoptar para uso en

nuestroscursos el programa dee anlisis estructural SAP2000. Es importante destacar

queal adoptar este programa, de ninguna manera se le est restando importancia

oemitiendo juicio alguno sobre otros programas similares como ETABS.

Losprogramas antes citados son todos muy poderosos y confiables. En la decisin de

la adopcin de un programa en particular influyen muchos factores, algunostcnicos y

otros no tcnicos. Entre estos ltimos se encuentran como lafamiliaridad de los

usuarios con algunos de los productos, la disponibilidad de versiones estudiantiles, el

precio para uso acadmico y privado, etctera. Ennuestro caso, adems de los

factores citados, queramos una herramienta quefuera de uso relativamente sencillo,

muy usada en la prctica, que tuviera laposibilidad de ser aplicada para diseo, que

tuviera la capacidad de analizarestructuras distintas de las de barras (como placas y

cscaras), que fuesereconocida por sus cualidades para el anlisis dinmico, muy

especialmente paracargas ssmicas, que fuera puesto al da y mejorado en forma

continua, y quefuera producido por una compaa bien establecida y de excelente

reputacin. Elprograma SAP2000, desarrollado y comercializado por la compaa

Computers& Structures, Inc. de Berkeley, California, rene estas condiciones y

porconsiguiente fue la opcin favorecida. Aunque no es el objetivo de esta

introduccin, es necesario hacer una aclaracinsobre el uso (y abuso) de los

programas de anlisis estructural. Como se tendroportunidad de apreciar ms

adelante, es posible para un usuario crear unmodelo de una estructura relativamente

complicada y analizarla para distintas condiciones de carga con mucha facilidad y con

conocimientos mnimos deltema. Sin embargo, esto puede traer consecuencias muy

negativas, e inclusivecatastrficas. Como todo profesional o docente con experiencia

sabe, esimposible (y peligroso) sustituir la experiencia y los aos de estudio con

unacomputadora. Es harto conocido el adagio en ingls: garbage-in, garbage-out.En

otros palabras, los resultados que arroja un programa de computadora sontan malos

(o buenos...) como los datos que se le ingresan.Definitivamente hay muchas ventajas

en el uso de esta herramienta de clculo eningeniera estructural. El uso de la

computadora permite optimizar el diseo alser factible considerar diversos sistemas

estructurales, geometras o seccionespara una misma estructura en un tiempo

razonable. Tambin se puede aumentarla confiabilidad estructural al poder

considerarse con relativa facilidad diversosescenarios o combinaciones de cargas

ms all de las mnimas requeridas por uncdigo. El mismo objetivo se logra al


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acercar ms el modelo analtico a laestructura real hacindolo ms sofisticado y

detallado (por ejemplo,considerando efectos tridimensionales, etc.).

El nombre SAP ha sido sinnimo de los mtodos estado del arte desde su

introduccin hace ms de 30 aos. SAP2000 sigue la misma tradicin, demostrando

una interface de usuario muy sofisticada, intuitiva y verstil, potenciada por un motor

de anlisis sin precedentes y herramientas de diseo para los ingenieros trabajando

en transporte, industrial, trabajos pblicos, deportes y otras facilidades.

Desde su ambiente basado en modelaje grafico de objetos en 3D hasta la amplia

variedad de opciones de anlisis y diseo completamente integradas a travs de una

poderosa interface de usuario, SAP2000 ha probado ser el programa de propsitos

generales estructurales ms integrado y productivo en el mercado hoy en da.

Esta interface intuitiva le permite crear modelos estructurales rpidamente y de forma

intuitiva sin los largos retrasos de aprendizaje de las curvas. Ahora usted puede tener

el poder de SAP2000 para todos sus anlisis y tareas de diseo. Los modelos

complejos pueden ser generados con plantillas poderosas construidas en la interface.

Las Tcnicas de Anlisis Avanzado permiten hacer un anlisis de Deformacin

Grande, Multi P-Delta, Eigen y anlisis Ritz paso por paso. Adems permite hacer

anlisis de Cable, Tensin o Compresin.

Los diseadores de puentes pueden usar las plantillas de puentes de SAP2000 para

generar modelos de puentes, cargas automatizadas de puentes, anlisis y diseo,

aislamiento de la base del puente y anlisis de la secuencia de la construccin del

puente.

SAP2000 v.14 es para todo el mundo! Para todos los proyectos! Desde marcos

estticos simples de 2D hasta grandes y complejos anlisis dinmicos no-lineales en

3D, SAP2000 v.14 es la respuesta para todas sus necesidades de anlisis estructural

y de diseo.

El nombre SAP ha sido sinnimo de mtodos analticos-de-punta desde su

introduccin hace ms de 30 aos. SAP2000 sigue en la misma tradicin con una

interfaz de usuario muy sofisticadas, intuitiva y verstil impulsada por las herramientas

de motor y diseo un anlisis sin precedentes para ingenieros de trabajo sobre

transporte, industrial, obras pblicas, deportes y otras instalaciones.


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De su objeto 3D basado grfica de entorno a la amplia variedad de anlisis y diseo

opciones completamente integrada a travs de una interfaz de usuario potente, de

modelado SAP2000 ha demostrado para ser el propsito general ms integrado,

productivo y prctico programa estructural en el mercado de hoy.

Esta interfaz intuitiva permite crear modelos estructurales intuitivamente y

rpidamente sin demoras larga curva de aprendizaje. Ahora usted puede aprovechar

el poder de SAP2000 para todas las tareas de anlisis y diseo, incluyendo pequeos

problemas cotidianos. Modelos complejos pueden ser generados y entrelazados con

poderosas plantillas integradas en la interfaz.

Las tcnicas de analtica avanzada permiten paso a paso grande deformaciones

Analysis, mltiples P-Delta, Eigen y Ritz analisis, anlisis de cable, tensin o

compresin slo anlisis, anlisis pandeo, Blast Analysis, Fast Nonlinear anlisis para

amortiguadores, Isolators de base y plasticidad de soporte, mtodos de energa para

el Control Drift y Glomeruloesclerosis de construccin de anlisis.

Diseadores de puente pueden utilizar plantillas de puente de SAP2000 de generar

modelos de puente, automatizada puente Live carga anlisis y diseo, aislamiento de

base de puente, anlisis de secuencias de construccin de puente, grandes

deformaciones Cable Supported puente anlisis y anlisis de Pushover.

SAP2000 es para todos! SAP2000 es para cada proyecto! De un anlisis simple

pequeo marco estticas 2D a un gran complejo 3D no lineal dinmico anlisis,

SAP2000 es la respuesta a todas las necesidades anlisis y diseo estructurales.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Sistema Operativo: Microsoft Windows XP con Service Pack 2 o Microsoft

Windows Vista, 32 y 64-bit

REQUERIMIENTOS MINIMOS

Con los siguientes requerimientos los programas funcionan muy bien

Procesador:Intel Pentium 4 o AMD Athlon 64

Memoria:

1 GB para XP, 2 GB para Vista

REQUERIMIENTOS RECOMENDADOS

Los siguientes requerimientos son recomendados para un mejor desempeo

Procesador:

Intel Core 2 Duo, AMD Athlon 64 X2, o mejor


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Memoria:

2 a 4 GB para Sistemas de 32-bit, 4 GB o mas para sistemas de 64-bit

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El principal inconveniente surge en utilizar aplicaciones para el Analisis Estructural sin

conocimiento suficiente de los mtodos de analisis en que se fundamenta el programa; consciente

de esta realidad, en la presente tesis se justifica el uso del Metodo de los Elementos Finitos en el

programa Sap2000, para luego automatizar el procedimiento mediante la Interfaz de

Programacion para Aplicaciones.

Los interesados en utilizar el programa Sap2000 para sus anlisis, tendrn en la presente tesis

las bases justificadas para su adecuado uso.

FOMULACION DEL PROBLEMA

En el presente trabajo se elaborara, personalizara y validara el uso de API SAP2000 desde

MICROSOFT VISUAL C#, producto del trabajo de investiga-cion, donde se mostrara claramente

las ventajas y las bondades de la Interfaz de Programacion para Aplicaciones, el anlisis

estructural con el MTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS y la programacion orientada a

objetos. Asimismo, como elemento de trabajo y fundamentacion de los modelos numericos a

utilizarse se empleara el MATHCAD como modelo de aprendizaje.

de los programas, no solo en el area de estructuras, estan escritos basandose en este metodo. Por

lo tanto, se ha llegado a un nivel tal que es imposible evitar la convivencia constante con estas

aplicaciones, por lo que ofrece, por una parte las grandes facilidades para modelar situaciones

JUSTIFICACION

Actualmente entender los fundamentos del Metodo de los Elementos Finitos es muy


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reales y por otra, exige al usuario tener un conocimiento suficiente para el correcto uso de las

aplicaciones.

Con la finalidad de utilizar el programa Sap2000 de manera responsable se investiga el

Metodo de los Elementos Finitos para finalmente automatizar el analisis estructural mediante su

Interface de Programacion para Aplicaciones.

Es imposible programar en Sap2000 sin los conocimientos suficientes del Metodo de los

Elementos Finitos, cuanto mayor conocimiento se tenga del metodo de analisis en que se

fundamenta, mejor sera la convivencia entre el usuario y el programa y como consecuencia

natural con su Interface de Programacion para Aplicaciones.

CAPITULO II

1 5 Objetivos

1 5 1 Objetivos generales

Crear una aplicacin de Armaduras, vigas, y Estructuras con la finalidad de automatizar el

proceso de analisis en el programa Sap2000 mediante su Interfaz grafica.

Objetivos especficos

Los objetivos especficos son los siguientes

Utilizar el Sap2000 para resolver y contrastar problemas bsicos basados en Bibliografas

existentes.

Analizar una estructura en Sap2000, como armaduras de acero, vigas y anlisis estructuras.

Determinar la Simulacion de la estructura con cargas


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En la unidad se pretenden desarrollar dos objetivos que son los siguientes:

CAPITULO III

MARCO TEORICO

HISTORIA

SAP fue fundada en 1972 en la Ciudad de Mannheim, Alemania, por antiguos empleados de IBM(Claus Wellenreuther, Hans-Werner Hector, Klaus Tschira, Dietmar Hopp y Hasso Plattner) bajo elnombre de "SAP Systemanalyse, Anwendungen und Programmentwicklung". El nombre fue tomado dela divisin en la que trabajaban en IBM.

se ha desarrollado hasta convertirse en la quinta ms grande compaa mundial de software. Elnombre SAP es al mismo tiempo el nombre de una empresa y el de un sistema informtico. Estesistema comprende muchos mdulos completamente integrados, que abarca prcticamente todos losaspectos de la administracin empresarial. Ha sido desarrollado para cumplir con las necesidadescrecientes de las organizaciones mundiales y su importancia esta ms all de toda duda. SAP hapuesto su mirada en el negocio como un todo, as ofrece un sistema nico que soporta prcticamentetodas las reas en una escala global. SAP proporciona la oportunidad de sustituir un gran nmero desistemas independientes, que se han desarrollado he instalado en organizaciones ya establecidas, conun solo sistema modular. Cada mdulo realiza una funcin diferente, pero esta diseado para trabajarcon otros mdulos. Est totalmente integrado ofreciendo real compatibilidad a lo largo de las funcionesde una empresa.

Despus de haber dominado el mercado, la empresa afronta una mayor competencia de Microsoft eIBM. En marzo de 2004 cambi su enfoque de negocio en favor de crear la "plataforma" que desarrollay utiliza, la nueva versin de su software NetWeaver.

Es en este punto donde SAP se encuentra enfrentado con Microsoft e IBM, en lo que se conoce como"la guerra de las plataformas". Microsoft ha desarrollado una plataforma basada en la Web llamada.NET, mientras IBM ha desarrollado otra llamada WebSphere.

A comienzos de 2004 sostuvo conversaciones con Microsoft sobre una posible fusin. Las empresas

dijeron que las conversaciones finalizaron sin un acuerdo. Sin embargo, a comienzos del 2006 fueanunciada una alianza muy importante entre SAP y Microsoft para integrar las aplicaciones ERP deSAP con las de Office de Microsoft bajo el nombre de proyecto "Duet".

La compra de SAP por parte de Microsoft habra sido uno de los acuerdos ms grandes en la historiade la industria del software, dado el valor de mercado de la alemana, de ms de 55.000 millones deeuros (junio 2004).

SAP ha conquistado clientes de forma consistente para aumentar la cuota del mercado global entresus cuatro principales competidores a un 55% a fines de 2004, desde un 48% dos aos antes. Laparticipacin combinada de Oracle y PeopleSoft declin de un 29% a un 23%.


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SAP es una compaa alemana, pero opera en todo el mundo, con 28 sucursales y afiliadas y 6compaas asociadas, manteniendo oficinas en 40 pases. Una de Ellas en Argentina.

Mercados de SAP

SAP comercializa todos sus productos en diferentes industrias del mundo desde las compaasprivadas hasta las gubernamentales. La siguiente lista es una muestra parcial de las industrias a lasque sirve SAP:

- Materias primas, minera y agricultura- Gas y petrleo- Qumicas- Farmacuticas- Materiales de construccin, arcilla y vidrio- Construccin pesada- Servicios- Consultoras y software- Sanatorios y hospitales- Muebles- Automocin- Textil y vestidos- Papel y maderas- Sector Pblico

Mdulos de aplicacin

Gestin Financiera (FI)

Libro mayor, libros auxiliares, ledgers especiales, etc.

Controlling (CO)

Gastos generales, costes de producto, cuenta de resultados, centros de beneficio, etc.

Tesorera (TR)

Control de fondos, gestin presupuestaria, etc

Sistema de proyectos (PS)

Grafos, contabilidad de costes de proyecto, etc.

Gestin de personal (HR)

Gestin de personal, clculo de la nmina, contratacin de personal, etc.

Mantenimiento (PM)

Planificacin de tareas, planificacin de mantenimiento, etc.


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Gestin de calidad (QM)

Planificacin de calidad, inspeccin de calidad, certificado de, aviso de calidad, etc.

Planificacin de producto (PP)

Fabricacin sobre pedido, fabricacin en serie, Kanban, etc.

Gestin de material (MM)

Gestin de stocks, compras, verificacin de facturas, etc.

Comercial(SD)

Ventas, expedicin, facturacin, etc.

Workflow (WF), Soluciones sectoriales (IS):

Contienen funciones que se pueden aplicar en todos los mdulos

HISTORIA DEL METODO DE ELEMENTOS FINITOS

El mtodo de elementos finitos, tiene varios aos en su forma conceptual, ya que podemos

recordar las bases del clculo diferencial e integral propuestos por Sir Issac Newton por

tomar un ejemplo, el desarrollo moderno de esta tcnica comienza en 1940 especficamente

en el campo de ingeniera estructural, con los trabajos de Hrennikoff en 1941 y McHeny en1943 quienes propusieron el uso de lneas en una dimensin para representar elementos

como barras o vigas para el clculo de esfuerzos en solidos con secciones transversales

continuas.

La frase Elementos Finitos fue introducida por primera vez con Clough cuando por primera

vs se usaron elementos triangulares y rectangulares para el anlisis de esfuerzos

DEFINICION DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ

La matriz de rigidez como el elemento k, el cual es la matriz que conforma la ecuacin f = KD

donde k se relaciona con la coordenadas locales de desplazamiento D en donde afecta las

fuerza f para un solo elemento.

En un medio continuo o una estructura compuesta por una serie de elementos elsticos la

matriz de rigidez k relaciona las coordenadas globales (x,y,z) los desplazamiento y las

fuerzas globales F de todo el medio o la estructura . Es importante recalcar que la matriz


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global esta referenciada a la matriz que describe el comportamiento local para cada elemento

que conforma todo el sistema

F= K d

APLICACIN DEL METODO

1- Expresar las fuerzas en los extremos de las barras en funcin de los movimientos en

dichos extremos

2- Aplicar las ecuaciones de compatibilidad de las deformaciones, se pone los

movimientos de los extremos de las barras (coordendas locales) en funcin de los

movimientos de los nudos (coordenadas globales)

3- Aplicar la ecuacin de equilibrio de los nudos

L = S.X

L: matriz de cargas en los nudos

S: matriz de rigidez en coordenadas globales

X: matriz de incgnitas (desplazamiento en los nudos)


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CALCULO DE ESFUERZOS

SISTEMAS DISCRETOS Y SISTEMAS CONTINUOS

Al efectuar una clasificacin de las estructuras, suelen dividirse en discretas o reticulares y

continuas. Las primeras son aqullas que estn formadas por un ensamblaje de elementos

claramente diferenciados unos de otros y unidos en una serie de puntos concretos, de tal

manera que el sistema total tiene forma de malla o retcula. La caracterstica fundamental de

las estructuras discretas es que su deformacin puede definirse de manera exacta mediante

un nmero finito de parmetros, como por ejemplo las deformaciones de los puntos de unin

de unos elementos y otros. De esta manera el equilibrio de toda la estructura puede

representarse mediante las ecuaciones de equilibrio en las direcciones de dichas

deformaciones.


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HIPTESIS DE DISCRETIZACIN

En una estructura discreta, su deformacin viene definida por un nmero finito de parmetros

(deformaciones y/o giros), que juntos conforman el vector de deformaciones , y la estructura

tiene tantas formas de deformarse como trminos tenga dicho vector. Un medio continuo

tiene infinitas formas posibles de deformarse, independientes unas de otras, ya que cada

punto puede desplazarse manteniendo fijos cualquier nmero finito de los puntos restantes,

por grande que sea este ltimo.

Por lo tanto la configuracin deformada de la estructura no puede venir dada por un vector

finito como el anterior, sino que es una funcin vectorial u, que indica cules son las

deformaciones de cualquier punto, y que tiene tres componentes escalares:

Esta funcin es la solucin de la ecuacin diferencial que gobierna el problema, y si ste est

bien planteado, cumplir las condiciones de contorno impuestas, pero en principio no puede

asegurarse que esta funcin u tenga una expresin analtica manejable, ni siquiera que

pueda calcularse. Por lo tanto la funcin u no podr conocerse en general.

Se representan a continuacin algunos de los elementos ms importantes.

Elasticidad unidimensional


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Elasticidad bidimensional

Elasticidad tridimensional

Elasticidad con simetra de revolucin


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Elasticidad con simetra de revolucin

Flexin de placas planas

FUNCIONES DE INTERPOLACIN

Consideremos un elemento finito cualquiera, definido por un nmero de nudos n. Para

facilitar la exposicin se supondr un problema de elasticidad plana. Un punto cualquiera del

elemento tiene un desplazamiento definido por un vector u, que en este caso tiene dos

componentes:

Los nudos del elemento tienen una serie de grados de libertad, que corresponden a los

valores que adopta en ellos el campo de desplazamientos, y que forman el vector

denominado e . Para el caso plano este vector es:


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CRITERIOS DE CONVERGENCIA

Antes de estudiar los criterios para garantizar la convergencia en el MEF es necesario definir

dicho concepto, en el mbito del MEF. Se dice que un anlisis por el MEF es convergente si

al disminuir el tamao de los elementos, y por lo tanto aumentar el nmero de nudos y de

elementos, la solucin obtenida tiende hacia la solucin exacta.

Hay que indicar que en el anlisis por el MEF, se introducen, adems de la hiptesis de

discretizacin, otras aproximaciones, que son fuentes de error en la solucin: integracin

numrica, errores de redondeo por aritmtica finita... El concepto de convergencia aqu

analizado se refiere solamente a la hiptesis de discretizacin, prescindiendo de los otros

errores, que deben ser estudiados aparte, y cuyo valor debe en todo caso acotarse

ECUACIONES GENERALES

CAMPO DE DEFORMACIONES

El campo de deformaciones en un punto cualquiera del dominio est definido por un vector u

que tiene tantas componentes como deformaciones existen en el dominio. Para el caso de un

problema espacial es:

Si se considera un elemento finito cualquiera, el campo de deformaciones en su interior se

aproxima, haciendo uso de la hiptesis de interpolacin, como un promedio ponderado de las

deformaciones en cada uno de los n nudos del elemento, siendo los factores de ponderacin

las funciones de interpolacin:

Esta interpolacin puede ponerse en forma matricial:

Dnde:


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: Es el vector de todas las deformaciones nodales del elemento

La matriz de funciones de

interpolacin N tiene tres filas y tantas columnas como grados de libertad haya entre todoslos nudos del elemento. La estructura de esta matriz siempre es del tipo:

DEFORMACIONES UNITARIAS

Las deformaciones unitarias en un punto cualquiera del elemento, con la suposicin de

pequeas deformaciones, son:

Se pueden poner en la forma matricial

siguiente


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En esta expresin se identifica el operador matricial que permite pasar de las deformaciones

de un punto u a las deformaciones unitarias. Este operador tiene tantas filas como

deformaciones unitarias haya en el problema y tantas columnas como componentes tenga el

campo de desplazamientos u.

Sustituyendo las deformaciones u en funcin de las deformaciones nodales, mediante las

funciones de interpolacin, se obtiene:

En esta relacin se identifica la matriz B:

Tal que se cumple que:

Esta matriz B relaciona las deformaciones de los nudos del elemento con las deformaciones

unitarias en un punto interior cualquiera del elemento. Por lo tanto B representa el campo de

deformaciones unitarias que se supone existe en el interior del elemento finito, como

consecuencia de la hiptesis de interpolacin de deformaciones efectuada, y juega un papel

fundamental en el mtodo de los elementos finitos.

Dada la estructura de la matriz N, la matriz B se puede poner siempre en la forma:


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Cada una de las matrices Bi tiene la forma siguiente:

APLICACIN DE ARMADURAS

EJEMPLOS DE SAP2000

ARMADURAS

1. Barra de herramientas: Nuevo Modelo


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2. Ponemos en KN, m, C3. Seleccionar NUEVO MODEL: GRIG ONLY

4. Quick grid files (Archivo rpido de rejillas) (Number grid of lines) Nmero de lneas de rejillas

x direction: 5 (direccin al eje x = 5 puntos)y direction: 1 (direccin al eje y = 2 punto)z direction: 2 (direccin al eje z = 2 puntos)

GRID SPACING (espaciado de rejillas)x direction: 3y direction: 6z direction: 4

5. Seleccionar Move up in list para seleccionar el plano XZ


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Seleccionar Draw flame/Cableo Properties of Object (propiedades de Objetos) cerramos la ventana y empezamos a dibujar de

acuerdo al problema planteado.

6. Para poner los apoyos seleccionamos un punto y seleccionamos:* Assing (asignar)

* Join (Trabajo)*Restraints (restricciones)


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7. La ventana Restraints in join local direcctionsEn el apoyo fijo seleccionaremos Traslation 1 al 3

8. Para el apoyo mvil seleccionamos (Translation 1) esto debido a que el punto f es una restriccin en el

eje x

9. Ahora seleccionamos el tipo de material que se va utilizar, en este caso ser acero, para elloseleccionamos: Define

o Materials.


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10. Modificaremos los datos de la siguiente manera. En Define Materials tendremos dos opciones lascuales elegiremos A992Fy50, que significa norma ASTM 992 , y cambiaremos de la siguiente manera.Modify Show/materials

Modificamos tal como se muestra en la ventana, pulsaremos Modify /show Notes y Aceptar En weight and mass (el peso y la masa)

o Weight per unit volumen(El peso por volumen de la unidad) pondremos: 0

11. Ahora definiremos una seccin, para ello pulsaremos en la opcin definir seccin de propiedades DEFINE (Definir)

o SECCION PROPERTIES (Seccin de propiedades) FRAME SECCINS (Secciones del marco)


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Adicionamos nueva propiedad Add new Property

Se muestra las diferentes formas que tiene el acero, segn sea el caso seleccionaremos la seccin circularPIPE

Modificaremos de la siguiente manera, las dimensiones lo pondremos T = 0.1m y Tw = 0.02m

Para que los cambios realizados tengan efecto, tendremos que seleccionar cada barra y asignar lamodificacin de la seccin circular.


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12. Ahora seleccionaremos las fuerzas para cada punto B hasta la E, para ello nos vamos a: ASSIGN

o JOIN LOADS FORCES

Nombramos todas las fuerzas; cabe aclarar que, las fuerzas que van hacia arriba son (+)

positivas y las fuerzas que van hacia abajo son (-) entonces en el eje z las fuerzas va hacia

abajo, por lo que pondremos el signo negativo en cada fuerza.


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13. El SAP000 no lo reconoce aun como armadura, en este caso lo propondremos de la siguiente manera. ASSIGN

o RELEASES/PARTIAL FIXITY

Aspeamos los momentos 33 (mayor) en el empiezo y al final

14. Analizaremos con SET ANALYSIS OPTIONS

Como solo estamos en trabajando en 2 dimensiones X y Z seleccionamos

UX


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UZ

y los dems lo desactivaremos

15. Por ultimo simularemos la armadura, nos vamos a Run Analysis (correr anlisis). Nos aparecer en la ventana Set Load Cases to run (Determinar casos de carga a correr). Simularemos las cargas muertas y desactivaremos Modal y al final Run Now

En la Parte inferior derecha podemos seleccionar STAR ANIMATION, y donde se deformara la

armadura.


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Se puede ver otras opciones como Joint Reaction Forces , reacciones en los apoyos

Tambin las fuerzas axiales show values on diagram (Muestre valores en diagrama)


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Lista de Secciones

Definidas Previamente

Definir una

nueva seccin

VigasEditar el espaciamiento de

las lneas de Grid y ubicacin

del Ori en

Incluir Restricciones

Areas

Dimensiones Generales del Edificio

Tipo. Edifico solo de reas

discretizadas. (Sin Vigas)

ANALISIS Y DISEO SISMICO DE UNA EDIFICACIN DE CONCRETO ARMADO DE 4 NIVELES

2.1.8. Opcin 3D Frames:

Al entrar se nos presenta una ventana donde se puede elegir entre cuatro tipos de modelos deEdificios. En cada caso se especifica el Nmero el Nmero de Pisos, Altura de Pisos, Nmero de

vigas, Longitudes de los Tramos, Secciones, Restricciones y las Lneas de Grid.

Number of Stories: Nmero de Pisos

Number of Bays: Nmero de Tramos.

Story Height: Altura de Pisos.

Bay Width: Longitud del Tramo.

Number of Divisions: Numero de divisiones Internas de los elementos de Area (Mesh)


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Luego activamos la casilla Use Custom Grid Spacing and locate Origin,con la

finalidad de modificar alturas de los pisos del modelo activando el botn Edit Grid y nos mostrar


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Por defecto el programa asignara Defaulta todos los elementos de l estructura, luego

definimos la geometra del modelo y hacemos CLIK y el programa nos muestra

ASIGNACION DEL TIPO DE APOYO:

Para el modelo a analizar se considerar un apoyo empotrado en la cimentacin, para ello

debemos seleccionar los nudos de la vista en planta correspondiente al nivel de

cimentacin (Z=0), tal como se muestra

Si la ventana no se encontrara en el n nivel Z=0 se podr usar las flechas

Luego hacemos Clicken Assing

Joint

Restraints


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Seguidamente nos mostrara las restricciones debemos seleccionar las restricciones que

tendrn nudos seleccionados, tal como se muestra.


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ASIGNACION DE DIAFRAGMAS POR CADA NIVEL (CONSTRAINTS). Para asignar por cada

nivel, selecionamos primero todos los nudos del nivel Z=4,tal como se muestra

Luego hacemos click en el men AssingJointConstraints


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DEFINICION DE LAS PROPIEDADES DEL TIPO DE MATERIAL A UTILIZARSE (CONCRETO)

Debemos definir del tipo de material autilizar, para ello hacemos click en MENU Define

Meterials


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DEFINICIONDE LAS SECCIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

VIGAS V-1 : (0.30x0.60) ; V-2 : (0.30x0.40)

Columnas: C-1 : (0.30x0.50) ; C-2 : (0.40x0.40)

Placa : PL : (4.00x0.3o)

Para definir las secciones vamos al men Define section properties frame - sections


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ASIGNACION DE LAS SECCIONES ALOS ELEMENTOS:

Para asignar las secciones definidas a los elementos de nuestro proyecto, debemos de

seleccionar primeramente todos los elementos correspondientes a la viga 0.30 x 0.60, tal

como se muestra estando en la ventana la vista de planta hacer click en el icono

perspective toogle(lentes)


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As sucesivamente se van alimentando los datos hasta completar la informacin a las vigas

columnas y vigas con sus valores respectivos.

Posteriormente visualizamos la estructura usando ViewSet DisplayOptions


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Podemos notar que las placas del eje C se encuentran desorientadas y esto corregimos

haciendo click en el icono YZ para para movilizarnos al plano X=0, luego seleccionamos la

placa descolocada, luego vamos a AssingFramelocal axis


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De manera similar se procede para orientar la otra placa hasta obtener


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ASIGNACION DE DE BRAZOS RIGIDOS. Para ello seleccionamos toda la figura con all, luegoAssing -

FrameEnd(length) - offsets


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DEFINICION DE ESTADOS DE CARGAS ESTAICOS.

Son los tipos de carga a utilizarse como por ejemplo las cargas Muertas,carga viva, carga de sismo, etc.

Para definir esto se va al men Deffine Load Patterns


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ASIGNACION DE CARGAS A LA ESTRUCTURA. Assing -Frame loads - Distributed


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APLICACIN ANDRES

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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Trabajo SAP2000