Estructura de Sustentacion Programa Sap

44
PRODUCTO Nº2 [“MODELO ESTRUCTURAL DE UNA ESTRUCTURA DE SUSTENTACIÓN”] INDICE Producto N°2………………………………………………………………..........Pag.3 Modelo Estructural de una Estructura de Sustentación………………………....…………………………………………….Pag.3 1. Ficha Académica Del Producto N°2……………………………...............Pag.3 1.1. Nombre…………………………………………………………………......Pag.3 1.2. Concepto……………………………………………………………….......Pag.3 1.3. Finalidad………………………………………………………..................Pag .3 1.4. Propósito……………………………………………………...........….….Pag.3 1.5. Desarrollo…………………………………………………...……….........Pag.3 1.6. Producto……………………………………………..…............. …….....Pag.4 1.7. Bibliografía………………………………………………………..………..Pag.4 2. Antecedentes……………………………………………….……............…Pag.5 3. Objetivos…………………………………………………..……....….….........Pag.5 3.1. Objetivo principal……………………………….…. …………………........Pag.5 3.2. Objetivos secundarios………………………..………...……………... ….Pag.5 4. Fundamento Teórico…………………………….…………………….…......Pag.6 4.1. Vigas…………………………………….………………….....………...….Pag.6 4.1.1. Tipos de vigas………………………...…………….....……Pag.6 ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 1

description

ashgjdfhsg

Transcript of Estructura de Sustentacion Programa Sap

PRODUCTO Nº2[

]

INDICE

Producto N°2………………………………………………………………..........Pag.3

Modelo Estructural de una Estructura de Sustentación………………………....

…………………………………………….Pag.3

1. Ficha Académica Del Producto N°2……………………………...............Pag.3

1.1.Nombre…………………………………………………………………......Pag.3

1.2.Concepto……………………………………………………………….......Pag.3

1.3.Finalidad………………………………………………………..................Pag.3

1.4.Propósito……………………………………………………...........….….Pag.3

1.5.Desarrollo…………………………………………………...……….........Pag.3

1.6.Producto……………………………………………..….............…….....Pag.4

1.7.Bibliografía………………………………………………………..………..Pag.4

2. Antecedentes……………………………………………….…….......….....…Pag.5

3. Objetivos…………………………………………………..……....….….........Pag.5

3.1.Objetivo principal……………………………….….…………………........Pag.5

3.2.Objetivos secundarios………………………..………...……………...….Pag.5

4. Fundamento Teórico…………………………….…………………….…......Pag.6

4.1.Vigas…………………………………….………………….....………...….Pag.6

4.1.1. Tipos de vigas………………………...…………….....……Pag.6

4.1.2. Clasificación de vigas…………………………………....…Pag.7

4.2.Pórticos….………………………………………………..………..….......Pag.8

4.2.1. Tipos de Pórtico…………….……………………………….…..…Pag.8

4.2.1.1. Por su Geometría……………………………………………Pag.8

4.2.1.2. Por la cantidad de Apoyos…………………………….….Pag.9

4.2.1.3. Por su buena o mala colocación de vínculos…………..Pag.9

4.3.Cargas………………………..………………………………..….…......…Pag.9

4.3.1. Tipos de Cargas…………………………………………………….Pag.10

4.3.2. Acciones en las Estructuras de Ingeniería Civil…………….…..Pag.10

4.3.2.1. Peso Muerto………………………………………………..Pag.11

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 1

PRODUCTO Nº2[

]

4.3.2.2. Cargas Vivas……………………………………….…...…..Pag.12

4.3.2.3. Cargas Ambientales…………………………………….….Pag.13

4.3.2.4. Combinaciones de Carga…………………………….……Pag.14

4.4.Estructuras…………………………..……………………….........……....Pag.14

4.4.1. Tipología y Generalidades…………………………………..…….Pag.15

4.4.2. Materiales del Hormigón Armado………………………………..Pag.16

4.4.3. Armado………………………………………………………………Pag.17

4.4.4. Regla del Cocido……………………………………………….….Pag.17

4.4.5. Estribos……………………………………………………………..Pag.18

4.4.6. Elementos Componentes de la Estructura de Hormigón

Armado................................................................................Pag.18

4.4.7. Acciones de Cargas en la Estructura………………………..….Pag.18

5. 0. Planeamiento del trabajo……………………...…...………..................Pag.19

6. 0. Descripción de la Estructura..........................................................Pag.19

7. 0. Trabajo de Gabinete......................................................................Pag.20

8. 0. Observaciones......................................................................................Pag.21

8.1.SAP2000 Versiones y Limitaciones.....................................................Pag.218.2. Ventajas del SAP 2000.......................................................................Pag.218.3.Limitaciones y Comentarios Adicionales.............................................Pag.22

1.0. Resultados.................................................................................Pag.22

2.0. Conclusiones..............................................................................Pag.22

3.0. Recomendaciones........................................................................Pag.23

4.0. Bibliografía.................................................................................Pag.23

5.0. Anexos.......................................................................................Pag.24

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 2

PRODUCTO Nº2[

]

PRODUCTO Nº2

MODELO ESTRUCTURAL DE UNA ESTRUCTURA DE

SUSTENTACIÓN

6.0. FICHA ACADEMICA DEL PRODUCTO Nº2

1.1. NOMBRE: MODELO ESTRUCTURAL DE UNA ESTRUCTURA DE

SUSTENTACIÓN

1.2. CONCEPTO: Consiste en realizar el modelo estructural con ayuda

de un paquete computacional de una estructura de sustentación, que

cuenta con planos de detalle para ser construida a escala real.

1.3. FINALIDAD: Se modela la estructura de sustentación con la finalidad

de que los responsables del mismo puedan de manera práctica

exponer y mostrar los detalles constructivos de una estructura que

luego será construida a escala real.

1.4. PROPOSITO: El propósito de este producto es aprender a utilizar el

paquete SAP 2000 para realizar el diseño de una estructura de

sustentación compuesta por vigas, pórticos, arcos, etc. empleando

losdiferentes tipos de elementos estructurales aprendidos en la

asignatura de Estática I, integrando conocimientos logrados por los

estudiantes en las asignaturas de: Diseño Gráfico II y Materiales de

Construcción.

1.5. DESARROLLO:Este producto será desarrollado en clases, se inicia

el 04 de Noviembre y concluye el 28 de Noviembre de 2014. En su

ejecución se tomara en cuenta los siguientes aspectos:

o Realizando un pre dimensionamiento adecuando se

establecerán las dimensiones de todos los elementos de la

estructura de sustentación.

o Se elaborará el Marco Teórico de la estructura de

sustentación como: vigas, pórticos, arcos, estructuras

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 3

PRODUCTO Nº2[

]

compuestas con pórticos, vigas y arcos (hipostáticas ,

isostáticas e hiperestáticas)

Vigas: a) simplemente apoyada b) en voladizo c) Gerber d)

curvas e) compuestas.

Pórticos: a) pórtico y arco multitramo b) pórtico compuesto

constituido por elementos verticales, horizontales, inclinados y

curvos

Arcos: a) Triarticulado parabólico b) circular

o Tomando en cuenta todas las cargas que actúan sobre la

estructura se realizara el modelo estructural a mano y con el

programa SAP 2000 para comparar los resultados obtenidos.

1.6. PRODUCTO:El producto a lograr contempla:

o Portada que identifique el producto del taller y a los

estudiantes que participaron en el logro del mismo.

o Determinación de las cargas reales y transmisión de las

mismas, cálculo y dimensionamiento de la estructura manual y

en el programa SAP 2000.

o Ficha académica del producto (antecedentes, memoria de

cálculo, objetivos, procedimiento, planificación, conclusiones y

recomendaciones, entre otros).

o Planos de toda la estructura de sustentación y reportes del

SAP 2000 del modelo estructural realizado.

o CD con el cálculo realizado y el archivo con extensión .sdb del

SAP 2000.

o Definición de la estructura, los materiales empleados y su

proceso de ejecución.

o Y otros que considere necesarios

1.7. BIBLIOGRAFIA: En el desarrollo de este producto, se debe

consultar la misma bibliografía y los apuntes de clases de las

asignaturas previas a cursar Taller I.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 4

PRODUCTO Nº2[

]

7.0. ANTECEDENTES

El siguiente producto se inscribe dentro de un proyecto denominado “MODELO

ESTRUCTURAL DE UNA ESTRUCTURA DE SUSTENTACIÓN”.

Dicho proyecto tiene como propósito aprender a utilizar el paquete SAP 2000 para

realizar el diseño de una estructura de sustentación compuesta por vigas, pórticos,

arcos, etc. empleando los diferentes tipos de elementos estructurales aprendidos

en la asignatura de Estática I, integrando conocimientos logrados por los

estudiantes en las asignaturas de: Diseño Gráfico II y Materiales de Construcción.

El producto a lograr será:

o Determinación de las cargas reales y transmisión de las mismas, cálculo y

dimensionamiento de la estructura manual y en el programa SAP 2000.

o Planos de toda la estructura de sustentación y reportes del SAP 2000 del

modelo estructural realizado.

8.0. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVO PRINCIPAL.

Aprender a utilizar el paquete SAP 2000 para realizar el diseño de

una estructura de sustentación compuesta por vigas, pórticos, arcos,

etc. y obtener los cálculos que necesitemos como reacciones,

esfuerzos, diagramas, etc...

3.2. OBJETIVOS SECUNDARIOS.

o Poner en práctica nuestras habilidades, llevando al programa

SAP 2000 todo lo que nos enseñó el ING. JUAN PABLO

AYALA y poder experimentar una pequeña parte de las

ventajas y facilidades que nos brinda este paquete estructural.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 5

PRODUCTO Nº2[

]

o Aprender a discutir y debatir las distintas ideas para un buen

entendimiento y ejecución de trabajos en grupo, ya que un

ingeniero civil debe aprender a desenvolverse en la sociedad.

9.0. FUNDAMENTO TEORICO

4.1. VIGAS

En ingeniería se denomina viga a un elemento estructural lineal que

trabaja principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina

sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal.

4.1.1. TIPOS DE VIGAS

o VIGAS DE MADERA

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 6

PRODUCTO Nº2[

]

La madera de las vigas se comporta de un modo orto

trópico con diversidad en su resistencia y rigidez,

soportando así diferentes sentidos en los esfuerzos

(paralelo o transversal a la fibra de la madera). La

madera es capaz de soportar exigencias con menos

deformación que otros materiales.

o VIGAS DE HORMIGÓN

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 7

PRODUCTO Nº2[

]

Para elaborar vigas se utiliza el hormigón pretensado y

e l pos tensado, a diferencia de su antecesor (el

hormigón armado), por su adecuación a las exigencias

de las obras y esfuerzos. Son resistentes, presentan

buena flexibilidad y adaptación a las exigencias y

tensiones del terreno, aunque son de mayor peso que

las de hierro, normalmente usadas en construcción de

viviendas.

o VIGAS DE ACERO O HIERRO

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 8

PRODUCTO Nº2[

]

El acero en las vigas presenta un comportamiento

isotrópico, con más resistencia y menor peso que el

hormigón. Con ello, logran soportar mayores esfuerzos

de compresión y también mayores tracciones, lo que

las hace las grandes favoritas para obras residenciales

y urbanas

4.1.2. CLASIFICACION DE VIGAS

o VIGA SIMPLEMENTE APOYADA:Viga que está

soportada por apoyos simples en los extremos y que

permiten el libre movimiento de sus extremos. También

llamada viga simple.

o VIGA APOYADA EN VOLADIZO:Viga apoyada con un

extremo en voladizo, que permite reducir el momento

positivo en el centro del tramo, mientras que en el

extremo se desarrolla un momento negativo.

o VIGA COMPUESTA:Cuando se une 2 o mas vigas.

o VIGA GERBER:Cuando su vinculación externa

presenta únicamente apoyos fijos articulados y apoyos

móviles articulados.

o VIGA CURVA:Es una estructura que presenta su eje

curvo o doblado y además deja en libertad el

movimiento o desplazamiento horizontal en uno de sus

arranques o apoyos externos y por lo tanto no se

originan en sus apoyos externos, empujes o fuerzas

horizontales.

4.2. PORTICOS

El

pórtico

es una

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 9

PRODUCTO Nº2[

]

estructura de sustentación de edificaciones o de construcciones

civiles que está constituido por elementos horizontales, verticales,

inclinados, curvos, ensamblados o unidos entre sí por lo menos con

una unión rígida o monolítica, ósea al menos uno de sus nudos debe

ser rígido y en consecuencia permite que se genere fuerzas internas

normales cortantes y momentos flectores.

4.2.1. TIPOS DE PÓRTICOS

4.2.1.1. POR SU GEOMETRIA

o Pórticos simplemente apoyados de 1 tramo y

un piso.

o Pórtico simplemente apoyado de 1 piso y

varios tramos.

o Pórticos múltiples = varios tramos y pisos.

o Pórticos compuestos de 2 o más ensambles

entre sí.

o Pórtico sostén = 1 piso y de sostenimiento.

o Pórtico triarticulado.

4.2.1.2. POR LA CANTIDAD DE APOYOS

o Hipostático

o Isostático

o Hiperestático

4.2.1.3. POR SU BUENA O MALA COLOCACION DE

VINCULOS

o Geométricamente estable

o Geométricamente inestable

4.3. CARGAS

Cargas o acciones

estructurales son,

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 10

PRODUCTO Nº2[

]

deformaciones, fuerzas o aceleraciones aplicadas a una estructura o

de sus componentes.

Las cargas causan tensiones, deformaciones y desplazamientos en

estructuras. Evaluación de sus efectos se lleva a cabo por los

métodos de análisis estructural. El exceso de carga o sobrecarga

puede ocasionar un fallo estructural, y por lo tanto, esta posibilidad

debe ser considerada en el diseño o totalmente controladas.

Estructuras mecánicas, como los vehículos aeroespaciales,

embarcaciones marinas, y la maquinaria de manejo de materiales

tienen sus

propias cargas

y acciones

estructurales

particulares.

Los ingenieros

a menudo

evalúan cargas

estructurales sobre la base de normas publicadas, contratos, o las

especificaciones. Normas técnicas aceptadas son utilizadas para las

pruebas de aceptación y la inspección.

4.3.1. TIPOS DE CARGAS

o CARGAS MUERTAS:son fuerzas estáticas que son

relativamente constantes durante un tiempo prolongado. Ellos

pueden estar en tensión o en compresión. El término puede

referirse a un método de ensayo de laboratorio o para el uso

normal de un material o estructura.

o CARGAS VIVAS: son generalmente cargas inestables o

móviles. Estas cargas dinámicas pueden implicar

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 11

PRODUCTO Nº2[

]

consideraciones tales como el impacto, el impulso, la

vibración, la dinámica de fluidos chapotee, etc Una carga de

impacto es uno cuyo tiempo de aplicación en un material es

menos de un tercio del período natural de vibración de ese

material.

4.3.2. ACCIONES EN LAS ESTRUCTURAS DE INGENIERÍA CIVIL

Los códigos de construcción requieren que las estructuras

serán diseñadas y construidas para resistir con seguridad

todas las acciones que puedan hacer frente durante su vida

útil, sin dejar de ser aptos para el uso. Cargas mínimas o

acciones se especifican en estos códigos de construcción

para los tipos de estructuras, lugares geográficos, el uso y los

materiales de construcción. Cargas dinámicas cargas

estructurales se dividen en categorías según su causa

originaria. Por supuesto, en términos de la carga real en una

estructura, no hay diferencia entre la carga muerto o vivo,

pero la división se produce para su uso en los cálculos de

seguridad o facilidad de análisis en modelos complejos de la

siguiente manera:

Para cumplir con el requisito de que la resistencia de diseño

sea superior a cargas máximas, los códigos de construcción

establecen que, para el diseño estructural, las cargas se

incrementan los factores de carga. Estos son los factores de

carga, más o menos, una proporción de la fuerza teórica de

diseño a la carga máxima esperada en servicio. Están

desarrollados para ayudar a alcanzar el nivel deseado de

fiabilidad de una estructura basada en los estudios

probabilísticos que tengan en cuenta la causa de la carga de

origen, la recurrencia, la distribución y la naturaleza estática o

dinámica.

4.3.2.1. PESO MUERTO

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 12

PRODUCTO Nº2[

]

La carga muerta incluye cargas que son

relativamente constantes en el tiempo, como el

peso de la propia estructura, y accesorios

inamovibles, como paredes, yeso o la alfombra. Las

cargas muertas son también conocidas como

cargas permanentes.

El diseñador también puede estar relativamente

seguro de la magnitud de las cargas muertas, ya

que están estrechamente relacionadas con la

densidad y cantidad de los materiales de

construcción. Estos tienen una varianza baja, y el

diseñador es normalmente responsable de

especificar estos componentes.

4.3.2.2. CARGAS VIVAS

Las cargas vivas, o cargas impuestas, son de

carácter temporal, de corta duración, o se mueve.

Estas cargas dinámicas pueden incluir

consideraciones tales como el impacto, el impulso,

la vibración, la dinámica chapotee de líquidos,

fatiga, etc.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 13

PRODUCTO Nº2[

]

Las cargas vivas, a veces también se conoce como

cargas probabilísticos incluyen todas las fuerzas

que son variables dentro del ciclo de funcionamiento

normal del objeto sin incluir la construcción o cargas

ambientales.

Se producen cargas vivas de techo y suelo

o Durante el mantenimiento de los

trabajadores, equipos y materiales, y

o Durante la vida de la estructura por los

objetos móviles tales como jardineras y por

las personas.

Puente cargas vivas son producidas por los

vehículos que circulan sobre la cubierta del

puente.

4.3.2.3. CARGAS AMBIENTALES

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 14

PRODUCTO Nº2[

]

Estas son las cargas que actúan como un resultado

de tiempo, la topografía y otros fenómenos

naturales.

o Las

cargas de

viento

o Cargas de

nieve, la

lluvia y el hielo

o Cargas sísmicas

o Los cambios de temperatura que conducen a

la expansión térmica causan cargas térmicas

o Cargas encharcamiento

o La presión lateral del suelo, aguas

subterráneas o materiales a granel

o Cargas de líquidos o inundaciones

o Cargas de polvo

o Otras cargas

Los ingenieros también deben ser conscientes de otras acciones que

puedan afectar a la estructura, tales como:

o Asentamiento Support o desplazamiento

o Fuego

o Corrosión

o Explosión

o Fluencia o encogimiento

o Impacto de los vehículos o maquinaria

o Cargas durante la construcción

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 15

PRODUCTO Nº2[

]

4.3.2.4. COMBINACIONES DE CARGAS

Una

combinación de carga se produce cuando más de un tipo de

carga actúa sobre la estructura. Los códigos de diseño

especifican generalmente una variedad de combinaciones de

carga junto con los factores de carga para cada tipo de carga

con el fin de garantizar la seguridad de la estructura en

diferentes escenarios de carga máximos esperados. Por

ejemplo, en el diseño de una escalera, un factor de carga

muerta puede ser 1,2 veces el peso de la estructura, y un

factor de carga en vivo puede ser 1,6 veces el máximo de

espera de carga en vivo. Estos dos "cargas factorizadas" se

combinan para determinar la "fuerza necesaria" de la

escalera.

La razón de la disparidad entre los factores de

carga muerta y carga viva, y por lo tanto la razón de

las cargas se clasifican inicialmente como muerto o

vivo es porque mientras que no es razonable

esperar que un gran número de personas que

asciende la escalera a la vez, es menos probable

que la estructura experimentará un gran cambio en

su carga permanente.

4.4. Estructuras

La Estructura de un edificio es el esqueleto que soporta todas las

cargas.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 16

PRODUCTO Nº2[

]

Las cargas que soporta una estructura son todos aquellos factores

que inciden sobre el edificio produciendo deformaciones, ya sean las

cargas de su peso propio como otras.

La estructura de un edificio no solo soporta su peso propio sino

también otras cargas y situaciones que alteran su carga total inicial.

Deberá soportar modificaciones en la distribución de cargas, en los

revestimientos y quizás pueda modificar el uso o actividad.

También actúan sobre la estructura aquellos fenómenos naturales

como el viento, la nieve e incluso los movimientos sísmicos,

habituales en algunas regiones del planeta.

Las Estructuras de Hormigón Armado se han difundido cubriendo

casi toda la gama de edificaciones de baja y media altura por su

flexibilidad y eficacia en las construcciones.

Es el sistema constructivo más empleado en el mundo sin ninguna

duda.

Existen otros sistemas estructurales, como las Estructuras con

Muros Portantes de antigua tradición en la construcción; y otro

sistema de gran difusión y desarrollo en algunos países

industrializados es el de las Estructuras Metálicas.

4.4.1. TIPOLOGÍA Y GENERALIDADES

Las Estructuras de Hormigón Armado constituyen una

tipología clásica.

El tipo estructural más difundido es el entramado de barras

con nudos rígidos, realizados ¨in situ¨, con continuidad de sus

elementos. En algunos casos se pueden incorporar uniones

con algún grado de libertad como juntas de dilatación o

rótulas.

Estas estructuras se han extendido en todas las zonas de

industrialización media o alta, con una relación de costes

entre mano de obra y materiales muy razonable. Elegida

también por las grandes ventajas que ofrece por su rigidez y

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 17

PRODUCTO Nº2[

]

óptimo comportamiento frente a agentes atmosféricos y al

fuego.

La estructura normal de hormigón armado está compuesta por

barras que se unen entre sí ortogonalmente. Las barras son

piezas prismáticas en las que predomina el largo sobre la

sección, por lo general, cuadrado o rectangular; aunque ya

veremos otras tipologías.

4.4.2. MATERIALES DEL HORMIGON ARMADO

La estructura de hormigón armado está compuesta por

diferentes materiales que trabajan en conjunto frente a la

acción de las cargas a que está sometida.

Los materiales que intervienen en su composición son:

o ACEROS: El acero presente en las barras y mallas, en

las Armaduras cumple

la misión de ayudar a

soportar los esfuerzos

de tracción y corte a

los que está sometida

la estructura.

o HORMIG

ON: El hormigón tiene resistencia a la compresión,

mientras que su resistencia a la tracción es casi nula.

o Tengamos en cuenta que un hormigón convencional

posee una resistencia a la tracción diez veces menor

que a la compresión.

Los refuerzos de acero en el hormigón armado otorgan

ductilidad al hormigón, ya que es un material que

puede quebrarse por su fragilidad.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 18

PRODUCTO Nº2[

]

En zonas de actividad sísmica regular, las normas de

construcción obligan la utilización de cuantías mínimas

de acero a fin de conseguir ductilidad en la estructura.

4.4.3. ARMADO

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 19

PRODUCTO Nº2[

]

El armado de una barra estructural consiste en disponer unas

varillas de acero en sus zonas traccionadas. Es el acero que

colabora con el hormigón en las zonas donde éste no es

capaz de resistir los esfuerzos a que está sometida la sección.

La armadura de acero recibe los esfuerzos de tracción y corte,

pero en algunos casos es necesario disponerlas para trabajar

a la compresión.

4.4.4. REGLA DEL COCIDO

Para saber cómo será la deformación de la barra, es decir, el

lugar donde tenderá a fisurarse, se debe conocer el

comportamiento y la forma de trabajo dela barra.

Son las fisuras las que indican la posición de la armadura. A

esto se lo llama La Regla del Cosido.

Veamos un ejemplo:

Una losa trabajando en voladizo, por ejemplo: un balcón.

El voladizo debe soportar su propio peso, el de las personas y

objetos colocados encima. Frente a estos esfuerzos, el

voladizo reacciona doblándose hacia abajo por flexión.

Las fibras superiores se estiran, y las inferiores se comprimen.

La rotura de las fibras comienza en una zona cercana al

enlace o nudo, porque es allí donde se produce la máxima

tracción.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 20

PRODUCTO Nº2[

]

De resultas, la armadura debe ir cosiendo las grietas

perpendicularmente, por lo tanto las barras de acero deberán

ubicarse de manera longitudinal en la cara superior de la losa.

4.4.5. ESTRIBOS

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 21

PRODUCTO Nº2[

]

En los pilares y jácenas,

además de la armadura

longitudinal, se coloca una

armadura transversal conocida

como Estribo, cuya función es

de refuerzo y a que colabora

con la absorción de los

esfuerzos de corte que se

producen, y genera una mayor resistencia en la pieza

sometida a estos esfuerzos.

4.4.6. ELEMENTOS COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA DE

HORMIGÓN ARMADO

o PILARES: Las barras verticales de la estructura se

denominan pilares o soportes.

o JÁCENAS: Las barras horizontales de la estructura

son las denominadas vigas, jácenas o riostras.

o PÓRTICOS: Los Pórticos son elementos estructurales

de hormigón formados por pilares y jácenas en toda la

altura del edificio.

4.4.7. ACCIONES DE CARGAS EN LA ESTRUCTURA

Para que la estructura logre hallarse estable, se la diseña para

resistir con un coeficiente de seguridad suficiente, la acción de

las cargas verticales del peso propio y la sobrecarga de uso; y

también se deben contemplar las acciones horizontales

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 22

PRODUCTO Nº2[

]

provocadas por efectos del viento, la nieve, los movimientos

debidos a vibraciones o seísmos y a acciones secundarias.

Una estructura de mal diseño puede estar muy bien calculada

para resistir las acciones antes nombradas, pero lo correcto

es diseñarla teniendo en cuenta las características de estas

acciones.

Los métodos a seguir son:

o Mediante el núcleo de comunicaciones verticales que

se rigidiza con muros de hormigón.

o Mediante muros exteriores o muros divisorios

(pantallas) de hormigón armado.

o Mediante entramados, vigas y soportes de hormigón

armado.

Un caso particular de incidencia de cargas en la estructura, se

encuentra en los Edificios de Altura.

10.0. PLANEAMIENTO DEL TRABAJO

Para el presente proyecto de MODELO ESTRUCTURAL DE UNA

ESTRUCTURA DE SUSTENTACIÓN fue necesaria la elección de un plano

de los muchos que fueron brindados por el docente para realizarlo y llevarlo

al programa SAP 2000.

11.0. DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

El plano elegido es de una estructura de oficinas de dos pisos más su

planta baja como se muestra en la figura.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 23

PRODUCTO Nº2[

]

Dicha estructura está compuesta por oficinas, baños, etc. en sus dos

niveles como se muestra en la figura.

12.0. TRABAJO DE GABINETE

A continuación se describirá paso a paso el trabajo realizado:

Para introducir la estructura al programa estructural Sap2000 V15 se sigue el siguiente procedimiento:

En el primer paso se define las grillas que están en función del plano arquitectónico y estructural considerando cada intersección como una grilla o línea.

En el segundo paso se define las propiedades mecánicas del hormigón y el acero. En nuestro caso se utilizó los materiales con las siguientes resistencias:

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 24

PRODUCTO Nº2[

]

Resistencia característica del Hormigón: fc = 210 kg/cm2

Resistencia característica del Acero: fy = 4200 kg/cm2

En el tercer paso se define las propiedades geométricas de los elementos estructurales (Frame), considerando las normativas vigentes para definir sus peraltes, en nuestro caso se utilizó la siguiente prescripción:

Peralte de las vigas: h = L/10Peralte de las losas: hf = Lx/40

En el cuarto paso se define los tipos de carga que actúan en la estructura, en nuestro caso se consideran las cargas permanentes y sobrecargas o cargas vivas. Para cargas la estructura se consideró las siguientes cargas:

Carga debido a las cargas permanentes: SC = 280kg/m2

Carga viva (para oficinas): CV = 200kg/m2

En el quinto paso se define las combinaciones de cargas de acuerdo a la normativa en consideración, en nuestro caso se consideró las siguientes combinaciones de carga:

1º Combinación: 1*PP+1*SC+1*CV Estado de Servicio.2º Combinación: 1.4*PP+1.4*SC+1.4*CV Estado Limite de Resistencia3º Combinación: 1.2*PP+1.2*SC+1.6*CV Estado límite de ResistenciaEnvolvente de Diseño 1º; 2º y 3º Hipótesis de carga La más desfavorable.Dónde: PP: Peso Propio de la estructura:

SC: Carga permanente (acabado, sobre piso, muebles, etc.)CV: Carga viva (personas)

En el sexto paso se procede a cargar la estructura considerando cada tipo de carga y su respectiva combinación de carga.

Como paso final se procede a definir los tipos de apoyo y posteriormente a calcular la estructura en el paquete estructural.

13.0. OBSERVACIONES

8.1. SAP2000 Versiones y LimitacionesSAP2000 está disponible en tres versiones comerciales (standar, Plus y Nonlinear) y dos versiones institucionales (Estudiantil y educacional).SAP2000 Educational.Capacity30 Nodes

8.2. Ventajas de SAP 2000  Es muy fácil de manejar, posee una gran capacidad de mostrar

espacialmente el modelo propuesto.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 25

PRODUCTO Nº2[

]

Es muy adecuado para estructuras de hormigón, metálicas y estructuras mixtas (Hormigón-metálicas).

Permite resolver rápidamente distintas tipologías para un mismo problema (Pórticos, Pórticos-tabiques, Pórticos atirantados, Refuerzos de estructuras, puentes, etc.) y poder sacar conclusiones sobre el mejor comportamiento.

Dimensiona con distintos tipos de normativas, tanto americanas como europeas.

 8.3. Limitaciones y Comentarios adicionales:

Limitaciones según la versión que se disponga. Responsabilidad en el uso adecuado de la herramienta El software no está específicamente adaptado para nuestras Normas, no

obstante se deberá tener en cuenta que los nuevos códigos argentinos se basan en las normas americanas ACI (Instituto americano del Hormigón) y AISC (Instituto Americano de construcciones de Acero)

 Por tanto, se puede concluir:

SAP2000 Educational es una herramienta adecuada para problemas sencillos, lineales, en los que el modelo se pueda mallar con una discretización con pocos nodos.

SAP2000 Educational no es adecuado para análisis complejos, mallas complicadas, problemas no lineales o con historias temporales, etc.

14.0. RESULTADOS

Como Producto final se obtuvo la estructura creada en el SAP 2000 obteniendo

reacciones, cortantes, normales, diagramas de las reacciones y envolventes y los

reportes valores numéricos para el primer caso, mismos que serán reportados en

digital debido a la gran cantidad que este representa (ver carpeta informe de

diseño), y los diagramas que serán expuestos en el anexo de este proyecto.

15.0. CONCLUSIONES

El trabajo fue todo un éxito ya que pudimos poner en práctica todo lo que

nos enseñó el docente y logramos todos los resultados y objetivos que nos

planteamos en un principio.

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 26

PRODUCTO Nº2[

]

16.0. RECOMENDACIONES

Como grupo podemos hacer la recomendación de:

o Elegir una estructura que cuente con todos los detalles que

necesitemos para la creación de nuestra estructura.

o Ayudarnos con los videos tutoriales para crear bien nuestra

estructura y ayudarnos con los libros del programa SAP 2000, esto

nos ayudara de mucho de todas las dudas que se puedan presentar

al momento de ejecutar la estructura en el programa SAP 2000.

o Se recomienda antes de utilizarlas consultar los manuales (PDF) antes de definir su aplicación (NNLink: modela la presencia de amortiguadores, Análisis dinámico: permite definir los espectros de respuestas, spring: resortes, constraint: definir una limitación o grado de libertad a un determinado elemento, entre otros.

17.0. BIBLIOGRAFIA

o Apuntes de clase y material de apoyo de la asignatura de

“ESTATICA 1 Y 2” del Ing. JAVIER CASTELLANOS. - U.A.J.M.S.

o http://es.wikipedia.org/wiki/Viga

o http://ideasparaconstruir.com/n/5485/funciones-y-caracteristicas-de-

las-vigas.html

o http://www.parro.com.ar/

o https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?

qid=20091030100556AA9KDub

o http://centrodeartigo.com/articulos-noticias-consejos/

article_128511.html

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 27

PRODUCTO Nº2[

]

18.0. ANEXOS

DIAGRAMAS DE CORTANTES(ENVOLVENTE)

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 28

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 29

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 30

PRODUCTO Nº2[

]

DIAGRAMAS DE MOMENTOS (ENVOLVENTE)

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 31

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 32

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 33

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 34

PRODUCTO Nº2[

]

ING. JUAN PABLO AYALA YAÑEZ Página 35