View
70
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
f
Citation preview
INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓN AL N AL SOFTWARE SAP2000 v11SOFTWARE SAP2000 v11
Marzo 2009Marzo 2009Ing. Anny M. Cabello AyalaIng. Anny M. Cabello Ayala
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE SAP2000 v11
Éste es un manual introductorio al software de cálculo estructural SAP2000 v11. Se presenta como una guía de instrucciones paso a paso que llevan a desarrollar un modelo estructural.El SAP2000 es un programa estructural por elementos finitos, para el análisis y diseño de estructuras civiles. Ofrece una interfaz de usuario con herramientas que ayudan a la rápida y precisa construcción de modelos además de sofisticadas técnicas analíticas necesarias para modelar los proyectos más complejos.Los pasos básicos que se explican en éste manual son los siguientes:
1.- Creando un Modelo.- Definir tipo de modelo- Editar coordenadas de la rejilla.
2.- Definir Materiales
3.- Definir Perfiles de Acero Venezolanos.
4.- Dibujar elementos de la estructura.- Definir secciones a utilizar.- Dividir elementos.- Uso de los botones y comandos.- Replicar objetos.
5.- Añadir Restraints.
6.- Definir Casos de Cargas.
7.- Asignar Cargas a los elementos.
8.- Definir Espectro de Respuesta.
9.- Definir Casos de Análisis.
10.- Definir Combinaciones de Carga.
11.- Asignar Centros de Masa por nivel.
12.- Crear y Asignar Grupos por nivel.
13.- Crear Diafragmas.
14.- Opciones de Análisis.
15.- Ejecución del Análisis.
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
16.- Tablas de Datos y Resultados del Análisis.
17.- Imprimir Tablas y Gráficos.
Este tutorial básico busca dar a conocer los primeros pasos en este programa para personas que no conocen el software.
1.- Creando un Modelo
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Ejecutar el programa. File � New Model
Seleccionar el sistema de unidades con que se desee trabajar. Quedarápor defecto en el archivo.
Seleccionar Grid Only para crear el Grid (Rejilla), que sirve como plantilla para desarrollar el modelo a definir.
OK.
44
Se obtendrá una cuadrícula con espacios predeterminados por el software, que se editarán para crear el grid deseado.
Hacer doble click en cualquiera de las líneas del grid para abrir el cuadro de edición de coordenadas.
Units: Unidades.
Grid ID: Letra o Nro. del eje.
Ordinate: Distancia del eje al origen de las coordenadas.
Line Type: -Primary: con burbuja-Secondary: sin burbuja.
Visibility: visibilidad de la línea.
Bubble: Burbuja (Identificación del Eje).
Bubble Loc.: Ubicación de burbuja.
Grid Color: Color de la línea.
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
55
2.- Definir Materiales
Define � Materials
Seleccionar Add NewMaterial Quick
Seleccionar Tipo de Material y Especificación del Material.
OK.
Otra opción es Add New Material donde se definirán las características específicas del material.
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
66
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
3.- Definir Perfiles de Acero Venezolanos.
Debe de ubicarse en la PC el archivo sections8.pro que contiene las propiedades de los perfiles a exportar.
Define � Frame Sections
Seleccionar Import NewProperty.
Se debe seleccionar la sección a importar. Por ejemplo I / Wide Flange.
Se abrirá una ventana para seleccionar el archivo sections8.pro.
77
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Abrir
Seleccionar los perfiles que se deseen exportar y el material que corresponda.
OK.
Se deben repetir los pasos para exportar otros perfiles (Tipo U, T, Ángulo, Doble Ángulo, Doble U, Tubular, tantos perfiles como tenga el archivo .pro)
88
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
4.- Dibujar los elementos de la estructura.
Debe ubicarse el comando Draw Frame o Draw � Draw Frame
Se abrirá la ventana Properties ofObject, en la cual se definirá la sección del elemento a dibujar.
Antes de trazar los elementos, se debe verificar el plano en que se está trabajando
XY XZ YZ ó 3D
Se dibujarán los elementos y se podrán cambiar las secciones a medida que los elementos sean diferentes.
99
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Algunos botones y menú de interés al dibujar son:
Zoom Mover Vistas Rotar Mover arriba y abajo
Asigna elementos a grupo
Opciones de Ventana Activa
Nodos Elementos Generales Colores
- Selecciona todos los elementos- Selecciona lo anterior
- Borra la selección- Selecciona todo elemento intersectado por una recta a dibujar
-Intersección de rejilla-Puntos intermedios y finales-Intersecciones-Perpendiculares-Líneas y puntos
1010
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Para dividir elementos que se cruzan, se seleccionan dichos elementos y se ejecuta Edit � Edit Lines � Divide Frames
Se abrirá la ventana Divide Selected Frames, en la cual se indicará en cuantas partes de debe dividir el elemento o dividir en la intersección de los elementos seleccionados.
OK.
Este comando es útil para crear cerchas.
Para copiar elementos de la estructura, se deben de seleccionar los miembros y ejecutar Edit � Replicate
Se abrirá la ventana Replicate, en la cual se indicará en el eje en el cual se ejecutará la copia y el incremento o distancia.
OK.
Este comando es útil para estructuras aporticadas, en donde se pueden copiar los pórticos semejantes o iguales.
1111
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
dxdy
5.-Añadir Restraints
Se deben definir los restraints de los soportes de la estructura.
La vista de la ventana debe encontrarse en el plano XY Z=0 y se deben seleccionar los nodos.
Assign � Joint � Restraints
Seleccionar los restraintsmanualmente
O
Añadir los restraints rápidos: empotramiento, rótula, rodillo.
1212
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
6.- Definir Casos de Carga
Se definirán los tipos de cargas que actuarán en la estructura.
Define � Load Cases
Permanente - DEAD - Self Multiplier (1)
Variable - VIVA - Self Multiplier (0)
Viento - WIND - Self Multiplier (0) - User Defined
OK.
7.- Asignar Cargas a los Elementos
Se deben seleccionar los elementos a los cuales se les van a asignar cargas.
Assign � Frame Loads � Distributed
Tipo de carga:
-Permanente
-Variable
-Viento
Cargas Trapezoidales
Carga Uniforme
1313
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
8.- Definir Espectro de Respuesta
Se debe crear archivo tipo texto (.txt) con los resultados de Periodo vs Aceleración en dos columnas, este archivo debe ser guardado en la misma carpeta del archivo SAP2000.
Define � Funtions � Response Spectrum
Se abrirá la ventana Define Response Spectrum Funtions, y de la lista debe seleccionarse la opción Spectrum from File.
Añadir nuevo.
Se abrirá una nueva ventana Response Spectrum Funtion Definitions
Ubicar archivo .txt
Function Name: COVENIN2001
Header Lines to Skip: 2
Values are: Period vs Value
OK
Espectro desde archivo.
1414
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
9.- Definir Casos de Análisis
Define � Analysis Cases
Añadir Nuevo Caso
Se abrirá una nueva ventana Analysis Case Data.
Nombre del Caso de Análisis
Tipo de Caso de Análisis: Response Spectrum
Para:
SismoX � U1
SismoY � U2
Espectro a utilizar:COVENIN2001
Añadir
Repetir paso para SismoY
1515
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
10.- Definir Combinaciones de Carga
Se definirán las combinaciones de carga según el tipo de estructura y norma con que se trabaje. Según el artículo 8.6 (Combinaciones de Efectos), el artículo 11.4.4 (Efectos Fundaciones Superficiales) de la Norma COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes y el artículo 10.3 de la Norma COVENIN 1618-98 Estructuras de Acero para Edificaciones.
Define � Combinations
Añadir Nuevo Combo:
Para añadir combinaciones manualmente.
Añadir Combos de Diseño por defecto.
Add New Combo
Add Default Design Combos
�Diseño de Elementos de Acero�Diseño de Elementos de Concreto�Diseño de Elementos de Aluminio�Diseño de Elementos en Frío
COMB1= 1,4 CP
COMB2= 1,2 CP + 1,6 CV
COMB3= 1,2 CP + 0,5 CV
Etc.
1616
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
11.- Asignar Centro de Masa por Nivel
Se debe calcular las coordenadas del centro de masa por nivel de la estructura y dibujar líneas auxiliares de la rejilla como ejes del centro de masa. Se debe ubicar un Joint por nivel y seleccionar para agregar las restricciones del centro de masa.
Assign � Joint � Restraint
Luego de calcular el valor de las masas por nivel, se seleccionan los joints por nivel y se asignan los valores de las masas y el momento de inercia.
Assign � Joint � Masses
Masa en Dirección 1
Masa en Dirección 2
Momento de Inercia Rotación 3
1717
Seleccionar:
�Translation 3
�Rotation about 1
�Rotation about 2
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
12.- Definir Grupos
Se definen las fuerzas por nivel.
Seleccionar los elementos que concurren en los nodos, de acuerdo al nivel.
N1
N2
N3
N1 N2
N3
Define � Groups ó
Agregar Nuevo Grupo
Nombre del Grupo
Repetir paso para crear N2, N3… Nn.
1818
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
13.- Crear Diafragmas
Se seleccionan los elementos del primer nivel.
Assign � Joint � Constraint
Añadir Nuevo
Add New Constraint
Crear tantos diafragmas como niveles hayan.
Nivel1, Nivel2, Nivel3… NivelN
1919
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
14.- Opciones de Análisis
Analyze � Set Analysis Options
Se seleccionan los planos y rotaciones a estudiar.
15.- Ejecución del Análisis
Tambien llamado corrida del análisis.
Analyze � Run Analysis, F5 ó
Ejecutar ahora
2020
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Se abrirá una nueva ventana con los datos del proceso de corrida.
En caso de haber algún problema, esta ventana generará un mensaje de error.
OK
16.- Tablas de Datos y Resultados den Análisis.
Luego de cejecutar el análisis, se deben verificar los datos que definen al modelo y los resultados arrojados por el software como desplazamientos, reacciones, esfuerzos, etc.
Para obtener estos valores:
*Exportar como archivo Excel .xls
File � Export � SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File
*Se verifica visualmente por tablas:
Display � Show Tables
2121
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Seleccionar Tablas para mostrar
Display � Show Tables
Casos de Carga a mostrar.Casos de Análisis a mostrar.
OK
Ejemplo de Muestra deTabla
Tabla Reacciones de Nodos
2222
Carga para cálculo de fundaciones
IntroducciIntroduccióón al SAP2000 v11n al SAP2000 v11
Para exportar datos o resultados en archivos .xls
File � Export � SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File
Casos de Carga a mostrar.Casos de Análisis a mostrar.
OK
Se abrirá una ventana para nombrar y guardar el archivo .xls en la PC.
17.- Imprimir Gráficos y Tablas
File � Print Graphics
File � Print Tables
2323
Introducción al SAP2000 v11
Ejemplo
Galpón Estructura Metálica.
Datos:
4,00
4,00
4,00
0,75
Columnas 155x155
Cordón Inferior Cercha 120x60
Cordón Superior Cercha 100x40
Diagonales Cercha 100x40
Correas 140x60
Láminas de Techo Tipo Lumetal
2424
Introducción al SAP2000 v11
-Crear Nuevo Modelo
-Editar Grid.
-Introducir las coordenadas de los ejes.
2525
Introducción al SAP2000 v11
-Definir materiales y cargar perfiles de acero venezolanos.
-Visualizar el Plano XZ Y=0 para dibujar el primer pórtico de la estructura.
2626
Introducción al SAP2000 v11
-Seleccionar todos los elementos del pórtico y replicar dos veces para completar los pórticos restantes de la estructura.
-Visualizar el Plano YZ X=-66,67 para dibujar las correas.
2727
Introducción al SAP2000 v11
-Repetir paso para correas faltantes
2828
Introducción al SAP2000 v11
-Visualizar Eje XY Z=0, seleccionar bases y asignar restraints de empotramiento.
-Estructura dubujada:
2929
Introducción al SAP2000 v11
-Definir Casos de Carga (Pag. 13)
-Asignar Cargas Permanentes,
-Asignar Cargas Variables
3030
Introducción al SAP2000 v11
-Asignar Cargas de Viento
Valores de Hoja de Cálculo para determinar cargas de viento en estructuras H<20m
Techo: Direction Gravity (Negativo)
Columnas: Direction X
Techo: Direction Gravity (Negativo)
Columnas: Direction Y
Add to existing loads
3131
Introducción al SAP2000 v11
-Definir Espectro de Respuesta (Pág. 14)
-Definir Casos de Análisis (Pág. 15)
-Definir Combinaciones de Carga (Pág. 16)
-Asignar restraint al Centro de Masa
-Asignar Valores a Centro de Masa:
-Asignar Grupos.
-Asignar Constraints.
-Definir Opciones de Análisis y Ejecutar Análisis.
3232
Introducción al SAP2000 v11
-Para obtener los desplazamientos en el Plano X, la deformada de la estructura debe ejecutarse en SismoX, de igual forma para obtener desplazamientos en el Plano Y debeejecutarse el pórtico en SismoY
Muestra No Deformada
Muestra Deformada
SismoX ó SismoY
Muestra Fuerzas y Esfuerzos
3333
Introducción al SAP2000 v11
Diseño de Acero / Chequeo de Estructura
Esfuerzos
3434
Introducción al SAP2000 v11
-Tablas
Desplazamientos: se deben seleccionar los casos de carga SismoX y SismoY antes de exportar o mostrar la tabla.
Reacciones en los apoyos, se deben seleccionar todas las combinaciones para escoger la más desfavorable para diseñar las fundaciones.
3535
Recommended