INTERACCION CON AUTOCAD, CABLES Y CARGAS DE SISMO.

En esta entrada se muestra como introducir una geometria compleja en el programa SAP2000 desde un archivo dwg o dxf que puede ser de Autocad o de Bricscad. y tambien como colocar algunas cargas de sismo.

EJERCICIOS SAP2000

INTERACCION CON AUTOCAD, CABLES Y CARGAS DE SISMO.

GENERALIDADES:

Se modernizará una pasarela colgante como se  muestra en la siguiente figura:

Imagen 1 Modelo Tridimensional.

La cual está compuesta por los siguientes elementos:

• Placa superior de 1x1m de ½”. Acero G50.
• Placa inferior Octagonal Regular de Lado 1 de ¼”.Acero G50.
• Viga de soporte superior IPE600.
• 1 Tubo de Diámetro Exterior 0.1m y 0.035 de espesor de pared, G50.
• 16 Cables de diámetro 4mm.

Esta es la distribución geométrica de los elementos:

Imagen 2 Geometría

Se aplicarán las siguientes cargas:

Carga Propia debida al peso de los elementos (Automática).

Carga de 200Kgf/m², distribuida unifórmenle en la placa inferior.

Sismo en la dirección X e Y, correspondiente a la zona lacustre-A de la Microzonificación sísmica de Bogotá.

Los archivos de Autocad, Excel y de texto van adjuntos.

PROCEDIMIENTO:

Importar Archivo de Autocad

Para este ejercicio primero se ha de elaborar el dibujo en AUTOCAD ™  y luego guardarlo con la extensión .dxf o .dwg versión 2004, es más recomendable utilizar el formato dxf para esta operación.

Este archivo debe contener al menos un layer (aparte del 0) que contenga los elementos a importar, para cada tipo de elemento se debe crear un layer, los elementos se deben dibujar con objetos de Autcad como se resume en la siguiente tabla:

SAP2000 Elements	DXF Elements
Special Joints	Points
Frames	Lines
NLLinks	Points
Shells	3Dfaces
Solids	Meshed Polylines

Tome en cuenta que los elementos tendrán asignada por defectos la sección (property) activa en este momento, también es posible importar el modelo por partes.

Como se puede ver no todos los elementos de SAP2000 se pueden importar desde Autocad, como los cables por ejemplo.

Crear un archivo nuevo en SAP2000, en blanco y con las unidades Kgf, m, C.

Desde el menú File>>Import>>Autocad .dxf file… , seleccionar el archivo “pasarela.dxf” y asignar las coordenadas Z como verticales y unidades Kgf,m,C.

Definir Secciones

En el menú Define>>Section Properties>>Frame Sections, Define>>Section Properties>>Area Sections y Define>>Section Properties>>Cable Sections, definer las secciones ya indicadas.

Asignar Secciones

Seleccionar los elementos FRAME y AREA y asignarles las Secciones ya indicadas empleando el menú Assign>>FRAME>>Frame Sections y Assign>>Area>>Area Sections.

En el caso de los cables  se deberán eliminar los frame creados a partir de Autocad y remplazarlos manualmente por elementos CABLE, utilizando la herramienta Draw Frame/Cable/tendón, seleccionando la opción cable.

Imagen 3 Seleccionar Tipo de Línea.

Al trazar cada cable se muestra un menú con las opciones del cable, dejar como esta y presionar <OK>.

Definir Cargas

Definir Espectro Sísmico

En el menú Define>>Functions>>Response Spectrum,.. seleccionar From File.., de la lista desplegable y usar el botón <Add New Function>

En la siguiente ventana, con el botón <Browse> seleccionar el archivo Espectro “Lacustre A.txt “, en la opción Header Lines To Sky colocar 3 y pulsar el botón <Display Graph>, para ver el espectro.

En caso de error verificar si el separador (coma o punto y coma) decimal corresponde al usado en el computador o si el archivo está dañado.

Imagen 4 Tipos de Espectro.

Definir Casos de Carga.

En el menú, Define>> Load Patterns… definir los siguientes casos:

Imagen 5 Load Patterns

En el menú Define>>Load Cases se establecen las propiedades de cada caso, los casos LIVE y DEAD se dejaran como están ya definidos. El caso sismo se modificara con el botón <Modify/Show Load Case>, para que quede de la siguiente manera.

Imagen 6 Caso Sismo

Este caso se copiara y modificará para crear el caso en la dirección Ortogonal, sismoX.

Definir Combinaciones de carga.

En el menú Define>>Load Combinatios…, seleccionar <Add New Combo> y generar la combinación siguiente:

Imagen 7 Combinación de Carga.

Asignar Carga Viva

Seleccionar el elemento Shell que correponde a la placa inferior y en el menú Assing>>Area Loads>>Uniform (Shell).., asignar un valor de 200Kgf/m2, en la dirección Gravitacional.

Asignar Apoyos

Seleccionar el extremo correspondiente al punto (-4.24,4.24,4) de la viga superior y asignarle con el menú Assign>>Joint>>Restraints… un apoyo de 2do genero.

Seleccionar el extremo correspondiente al punto (4.24,-4.24,4) de la viga superior y asignarle con el menú Assign>>Joint>> Springs… un resorte con una constante de 1ton/m en cada dirección (Escribir 1ton/m en la caja de texto, SAP2000 hará la conversión correspondiente)

Imagen 8 Modelo.

Correr el modelo

En el menú Analyse>>Run Analisys … <Run Now>.