Algunos elementos para Modelizar Puentes en SAP2000

Algunos elementos para Modelizar Puentes en SAP2000

Modelizacion de muros de contencion en sap2000

Bueno es esta ocacion un pequeño video tutorial de como modelar un muro de contencion de seccion variable.
Como podrán ver en minuto 16:50 aproximadamente SAP2000 me arroja por culpa de un error del mismo programa, por eso hay que ir guaradando cada rato. (Y mi version no tiene  nada de CRACKS o cosas asi!!!).

Bueno el area de refuerzo que da el SAP2000 es en unidaddes de Area/ unidades de longitud que son el 1m, para este caso si se quieren convertir de m2/m a mm2/m (lo usual) solamente hay que multiplicar por 1'000.000, y comparar con las tablas de refuerzo que utilicemos.

Interactive Database editing en SAP 2000

Interactive Database editing en SAP 2000

La herramienta de edición interactiva de datos de SAP2000 puede resultar de gran utilidad en casos en los cuales es necesario verificar que se han introducido de forma correcta los datos del modelo o bien se necesita cambiar masivamente datos del modelo, por ejemplo, cuando es necesario incrementar una carga.

Es importante tener en cuenta que esta herramienta tiene limitaciones en cuanto a la adición de objetos (cargas nuevas, materiales, barras...) ya que se trata básicamente de volcar la base de datos del modelo en unas tablas que nos permiten acceso a los datos y codificarlos directamente, sin hacer las operaciones adicionales que se producen al insertar objetos nuevos.

 Para iniciar la herramienta se debe ir a Edit<<Interactive Database Editing lo cual desplegará un menú en donde se seleccionan las tablas que queremos editar, no es recomendable seleccionar todo ya que es un gran volumen de información.

En esta caso se seleccionaron las tablas correspondientes a las cargas móviles y a las restricciones en los nudos.

Al dar OK nos muestra las tablas, igual que en “view tables” pero con la diferencia de que en este caso los campos son editables.

Una vez terminados los cambios que consideremos necesarios se le da click al boton “Done” y el programa intentará incorporar los cambios hechos al modelo, si detecta algún error nos lo hará saber, sin embargo, al ser una herramienta “avanzada” se debe conocer bien lo que se esta haciendo ya que un error podria arruinar el modelo y hacer que el programa simplemente no siga cargando el archivo, por lo tanto es muy importante ir haciendo copias de seguridad.

Alternativas Recomendables a SAP2000 y ETABS

Sap2000 es un programa de calculo estructura con infinidad de opciones desde el calculo lineal más elemental hasta analisis no lineales con grandes deformaciones y el famoso push over, sin embargo, su costo y habituales errores en tiempo de ejecucion hacen que sea deseable al menos conocer que alternativas existen en el mercado actual y este es el objetivo de esta entrada, enumeraré algunos de los programas alternativos a SAP2000 y ETABS que son lo mismo y dejaré un video para que lo miren por si mismos.

Tricalc.
Buen programa muy orientado a las edificaciones, combina materiales y una interfaz grafica muy interesante.

CYPE CAD.

Es muy robusto, esta hecho por modulos, hay que gastar un buen tiempo para poder manejarlo a gusto.

STAAD PRO

Una verdadera maravilla un excelente motor de calculo y una reputacion que le precede a la legua, lo unico es que su interfase es lo contraio a los que estamos acostumbrados la mayoria, pero es eso un tema de costumbres.

MIDAS

Esta compañia ha hecho un software que lo menos que se puede decir es excelente, una muy buena interface con el usuario, motor de calcluo eficiente y lo mejor exige criterio del diseñador para la introduccion de datos e interpretacion de resultados.

Tiene como SAP2000 dos versiones (dentro de lo que nos interesa porque tambien tiene para analisis por FEM tipo ANSYS), el MIDAS CIVIL que vendria a ser el equivalente de SAP2000 (en mi opinion es muy superior) y el MIDAS GEN para ETABS (No lo he probado suficiente).

EdiLus 

Segun su pagina WEB: EdiLus es el primer y verdadero BIM (Building Information Modeling) dedicado al cálculo de estructuras, el software nació para responder en modo revolucionario al proyecto y cálculo de estructuras en Concreto/Hormigón, Mampostería y Acero.

Segun lo pude probar tiene muchas caracteristicas interesantes.

Robot Millenum ( AutodeskRebit Structure)

Resultado de la compra de Robot Millenium por parte del gigante Autodesk, se esperaria un producto incomparable pero la verdad no me convence, esta demasiado enfocado en renderizar.

RCB Building:

Es un programa muy utilizado en Colombia y parte de Estados Unidos, cuenta con todas las caracteristicas de diseño e incluye normas como la ACI318 y la NSR10.

Aqui esta el brief de este programa (lamentablemente no hay video)
http://www.engsolutionsrcb.com/EngSolutionsRCB.pdf

ECOgcW 

Es la versión en ambiente Windows de nuestro programa ECOgc para el análisis y diseño de edificios de concreto, el cual ha sido ampliamente utilizado desde 1995.

Cuenta con caractersisticas de analisis tridimencional, modal espectral y diseño.
En este link pueden ver un video demo:

Video demo (pagina del fabricante)


Seguramente dentro de este pequeño resumen me faltaron varios, asi que por favor mencionenlos para incluirlos en una futura actualizacion de la entrada...

APLICACIÓN DE CARGAS HIDROSTÁTICAS EN SAP2000

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APLICACIÓN DE CARGAS HIDROSTÁTICAS EN SAP2000

GENERALIDADES:

Se cargará un modelo sencillo con una carga de hidrostática, el modelo corresponde a una cara de un tanque de agua de 4m de profundidad.

Imagen 1 Modelo

PROCEDIMIENTO:

En el menú Define>>Sections Properties>>Area Sections creamos una sección de 25cm tanto para corte como para flexión.

Imagen 2 Datos de la sección

Se define en una geometría con un grid de compuesto asi:

X	Y	Z
0	0	0
4	4	1

Con la herramienta de dibujo rápido de áreas dibujamos un área de 4x4m

Imagen 3

En el menú Edit>>Edit Areas>>Divide Areas

Le pedimos al programa que divida la sección en elementos de máximo 1mx1m.

Imagen 4

En el menú Define>>Joint Patterns definir un nombre para el patrón que se va a utilizar.

Imagen 5

Seleccionar el elemento completo e Ir al menú: Assign>>Joint Pattern…

(Lo que se busca seleccionar son los puntos)

 Definir las propiedades del patrón según lo mostrado en la imagen 6.

Imagen 6

Seleccionar de nuevo el área e I ra al menú: Assign>>Area Loads>>Surface Pressure.

(Asegurarse de que la restricción sea para “Zero Negative values”)

Imagen 7

Rellenar la ficha como se muestra en la figura 8:

Imagen 8

Presionar F5 o Analyse>>Run Analysis desactivar el caso MODAL y Run Model.

El resultado debe ser similar al siguiente:

MIDAS CIVIL - REVIEW Y DESCARGA

Aqui traigo una review del programa MIDAS CIVIL el cual es un software muy potente, alternativo al SAP2000 y en muchos aspectos mejor.

Este es el video, lo publico por que es interesante y debo menciionar que no lo hice yo.

 

Y aqui va otro:

 

Bueno sobre la descarga, Midas soft permite que llenando un pequeño formulario descarguemos un Trial por 30 dias y luego si ir a la parte comercial, es decir, comprar una licencia si es que nuestra empresa lo permite. Esta es la direccion web :

http://en.midasuser.com/membership/login.asp?redirect=%2Fdownloads%2FTrial.asp%3F

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>.

EJERCICIOS SAP2000 LINEAS DE INFLUENCIA

EJERCICIOS SAP2000

LINEAS DE INFLUENCIA.

GENERALIDADES:

Se obtendrán las líneas de influencias debidas al paso de un vehículo estándar por la siguiente estructura:

Imagen 1 Modelo

PROCEDIMIENTO:

Definir Geometria

Crear un archivo nuevo en SAP2000 y con las unidades Kgf, m, C, seleccionar el tipo predefinido 2DFrames, utilizar los valores que trae por defecto.

Imagen 2 Variable para el pórtico.

Definir líneas o ejes. (LANES)

En el menú Define>>Bridge Loads>>Lanes…, se definirá la línea o eje por el cual transita el vehículo:

Imagen 3 Menú Bridge Loads

Definir el eje o Lane de acuerdo a la siguiente ficha:

(Los FRAME 8 y 10 corresponden a las vigas superiores del pórtico).

Definir Vehículos.

Define>>Bridge Loads>>Vehicles…, adicionar un vehículo estándar:

Imagen 4 Selección de tipo de vehículo.

En este caso se seleccionará el HL-93M.

Definir Clases de Vehículos

Una clase de vehículos es una colección de los vehículos que pasarías por el puente, una caracterización del trafico, en este caso la clase solo contendrá un vehículo.

Imagen 5 Clases de Vehiculos.

Definir Cargas

Definir Casos de Carga.

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

Imagen 6 Load Patterns

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

Imagen 7 Caso Sismo

Definir Combinaciones de carga.

En el menú Define>>Load Combinatios…, seleccionar <Add New Combo> y es posible generar las combinaciones necesarias, en este  caso no es necesaria ninguna.

Correr el modelo

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

Mostrar las Líneas de Influencia

En el menu Display>>Show Influence Lines/Surfaces…

Imagen 8 Menú Show Influence Lines/Surfaces...

Ajustar las propiedades de la siguiente manera:

Imagen 9 Opciones para líneas de Influencia.

Al presionar <OK>, se obtendrá resultado de la imagen 1, siguiendo el botón <Show Table…> se obtendrán los datos tabulados:

Imagen 10 Datos Tabulados.

Desde este menú se pueden copiar los datos con el botón <Copy Entire Table> o <Copy Selected Cells> y pegarlos directamente en MS Excel ™.