DINAFACIL-1-Ejemplo-Análisis-Estático

Manual de usuario del Programa DinaFacil (Análisis Estático) hoja 1 de 23

Introducción La mejor forma de entender el funcionamiento del programa es seguir el siguiente ejemplo: Se analizará el siguiente marco plano:

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1

2

34

5

6 7

89

10

8.00 10.00

6.00

5.00

4.00

9.00 9.00 5.00

4.00

2.00

2.00

Aplicando las siguientes condiciones de carga:

Condición 1 w = -3.0 T/MCondición 2 w = -4.0 T/M

Condición 1 w = -2.0 T/M

Condición 2 w = -1.0 T/M


Se abre el programa DinaFacil haciendo doble clic en el icono y aparece el Menú Principal:

Oprimir “Entrada de Datos” y aparece lo siguiente:


Oprimir “Materiales” y aparece lo siguiente:

En la casilla de “Numero de Material” anotar un número que después se relacionara con el tipo de material de cada viga. En la casilla de “Modulo de Elasticidad” anotar el valor del modulo de elasticidad del material en unidades consistentes con el modelo matemático. En la casilla de “Modulo de Poisson” anotar el valor de ese modulo que generalmente para el acero es 0.32 y para el concreto es 0.17. Para este ejemplo se hace las siguientes anotaciones:


Después se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente:


De la misma forma se pueden introducir hasta 5 tipos de material diferente, cuando se termine de introducir todos los materiales que se usarán en el modelo, se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal. En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Nodos” y aparece lo siguiente:

En la casilla “Nodo” se anota el número de nodo, en las casillas de “Restricción” se marca si el nodo esta sujeto (no se mueve ó no puede girar) en la dirección X, Y, ó giro. En las casillas de “Coordenada” se anota el valor de las coordenadas en “X” y “Y” en unidades consistentes con el modelo matemático. Las casillas de masa se explicarán en el ejemplo de análisis dinámico. Además se puede marcar la casilla “borrar las casillas cada vez que se agreguen datos” para que cada vez que se oprima “Agregar Datos” se borre lo que esta en las casillas, si no se marca esta casilla los datos en las casillas no se borran. Para este ejemplo se hace la siguiente anotación:




De la misma forma se pueden introducir hasta 100 nodos, cuando se termine de introducir todos los nodos del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal. La carátula de “Nodos” queda de la siguiente manera al terminar de introducir todos los datos:

En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Vigas” y aparece lo siguiente:


En la casilla “Numero de VIGA” se anota el número de la viga, en las casillas de “INCIDENCIAS” se anota el nodo de inicio y el nodo en donde finaliza la viga. En la casilla de “Numero de PROPIEDAD” se anota el numero de la propiedad, mas adelante se indica como se introducen las propiedades de la viga. En la casilla de “Numero de MATERIAL” se anota el numero del material que corresponde a la viga, ver carátula MATERIALES en hoja 3. Si la viga es articulada en el inicio ó en el final se marca en las casillas correspondientes, en un nodo no se permite que se articulen todas las vigas que llegan a ese nodo, por lo menos una viga debe ser no articulada. Para este ejemplo se hace la siguiente anotación:




De la misma forma se pueden introducir hasta 150 vigas (vigas ó columnas), cuando se termine de introducir todas las vigas del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal. La carátula de “VIGAS” queda de la siguiente forma al terminar de introducir todos los datos:

En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Propiedades de Vigas” y aparece lo siguiente:


En la casilla “Numero de PROPIEDAD” se anota el número de propiedad el cual debe ser relacionado con la viga que le corresponde, ver carátula de VIGAS.. En la casilla de “AREA” se anota el valor del área transversal de la viga. En la casilla de “AREA DE CORTANTE” se anota el valor del área de cortante de la viga. Se recomienda dar los siguientes valores: Viga rectangular sólida, área de cortante = 0.85 de área transversal. Viga circular sólida, área de cortante = 0.89 de área transversal. Viga tubo circular, área de cortante = 0.53 de área transversal. Viga tubo rectangular, área de cortante = 0.44 de área transversal. Viga I de acero, área de cortante = peralte por el espesor del alma. En la casilla “INERCIA” se anota el valor de la inercia de la viga. El área, área de cortante, é inercia deben estar en unidades consistentes con el modelo matemático. Para este ejemplo como primer tanteo se escoge una viga de acero W 18 X 114 con las siguientes propiedades: área = 33.5 pulgadas2 = 33.5 X 0.02542 = 0.0216 m2

área de cortante = 18.48 pulgadas X 0.595 pulgadas = 10.9956 pulgadas2 = 0.00709 m2

inercia = 2,040 pulgadas4 = 2,040 X 0.02544 = 0.000849 m4


Se hacen las siguientes anotaciones:



De la misma forma se pueden introducir hasta 25 propiedades de vigas (vigas ó columnas), cuando se termine de introducir todas las propiedades de vigas del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal. En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Fuerzas en Vigas” y aparece lo siguiente:

En la casilla de “Caso de Carga” se anota el número de caso de carga. En la casilla de “Viga” se anota el número de la viga en donde se aplica la carga. En la casilla de “Carga Uniforme” se anota el valor de la carga uniforme aplicada en la viga, esta carga uniforme debe estar en unidades consistentes con el modelo matemático.

NodoInicio

FinalNodo

Carga Positiva


Se hacen las siguientes anotaciones:

Después se oprime “ENTRADA DE DATOS” y aparece lo siguiente:


De la misma forma se pueden introducir para cada viga la carga uniforme y hasta 2 cargas concentradas en cada viga, cuando se termine de introducir todas las cargas aplicadas a las vigas del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal. La carátula de “Fuerzas en Vigas” queda de la siguiente forma al terminar de introducir todos los datos:


Una vez que se introdujeron todos los datos del modelo matemático se procede a ensamblar la matriz de rigidez, desde el Menú Principal oprimir “Ensamblar Matriz” y aparece lo siguiente:

Marcar la casilla de “Análisis Estático” y oprimir “Ensamblar Matrices” y aparece lo siguiente:

Se regresa al Menú Principal oprimiendo la CRUZ del extremo superior derecho.


Desde el Menú Principal se oprime “Análisis Estático” y aparece lo siguiente:

Se oprime “Ejecutar Análisis” y aparece lo siguiente:

En las casillas “Carga #” se anota el valor por el cual se multiplica cada caso de carga para formar la combinación de carga única; para nuestro ejemplo se anota 1.0 en la casilla de “Caso de Carga 1” y en la casilla “Caso de Carga 2”, después se oprime “EJECUTAR PROGRAMA” y aparece lo siguiente:


Ahora puedes ver los resultados en la pantalla y además los resultados se guardaron en el archivo SALIDAEST.txt Para ver los diagramas de Carga, Cortante y Momento regresar al Menú Principal oprimiendo la CRUZ situada en el extremo superior derecho. Desde el Menú Principal oprimir “Análisis Estático” y después oprimir “Ver Diagramas Cargas, Cortante y Momento” y aparece lo siguiente:


Se oprime “Ver modelo”, se anota 7 en la casilla “Elemento” , se marca la casilla de “Combinación de cargas” , se oprime “Dibujar Diagramas” y aparece lo siguiente:

De la misma forma puedes ver el diagrama de cada elemento para cada condición de carga y también para la combinación de carga. Los diagramas de carga, cortante y momento puedes pasarlos a un documento MICROSOFT WORD siguiendo el procedimiento siguiente: Visualiza el diagrama en la pantalla, oprime la tecla “Impr Pant” de tu computadora, abre el programa Paint de MICROSOFT, oprime “Edición” después oprime “Pegar” y tendrás el diagrama en ese programa, después exportas el archivo a MICROSOF WORD como JPG ó como GIF. Para almacenar los datos de entrada del análisis realizado se regresa al Menú Principal y se oprime “Archivos” y aparece lo siguiente:


Se oprime “Guardar” y aparece lo siguiente:

En la casilla superior se anota el nombre del archivo con extensión “txt” en donde queremos que se almacenen los datos de entrada del análisis, en caso de que exista un archivo con ese mismo nombre se borrara el archivo anterior. Una vez que se anote el nombre del archivo oprimir “Guardar” y se cierra la carátula de Manejo de Archivos.


Para abrir un archivo que contenga los datos de entrada de un análisis, desde el Menú Principal se oprime “Archivos” y después se oprime “Abrir” , se marca el nombre del archivo y se oprime “Abrir” , y se cierra la carátula de Manejo de Archivos. Los datos de un archivo abierto se pueden ver en “Entrada de Datos” , los datos de un archivo abierto se pueden cambiar de la siguiente forma: Por ejemplo se desea cambiar la coordenada del nodo 4 de (9.0,15.0) a (9.0,25.0). Primero se carga el archivo ejemplo1.txt como se indica arriba, después se visualiza la carátula de “Nodos” y aparece lo siguiente:

En la casilla “Numero de Nodo” se anota 4 En la casilla de “Coordenada en X” se anota 9.0 .En la casilla de “Coordenada en Y” se anota 25.0 y se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente


Al ensamblar la matriz de rigidez aparece el siguiente dibujo:


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