Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

EJERCICIOS DE ANALISIS ESTRUCTURA RESUELTOS POR SOFTWARES

Curso : Anlisis Estructural II Alumnos : Crisanto Flores, Rosa Marisol Pintado Montalvn, Johan Docente : Ing. Carlos Silva Castillo Fecha : 31/07/2014

INTRODUCCIONLa computacin concierne en la teora y fundamentos de cualquier sistema de cmputo, sea hardware o de software. La utilidad de los softwares de en la ingeniera ha roto esquemas de soluciones ms prcticas, sencillas y confiables de modelar y asignar parmetros como tal a la perspectiva de la realidad en la ingeniera, debido a lo mantenibles que son hacen posible que los software evolucionen an ms parametrizando las especificaciones de las normas de estructuracin, de diseos, sismoresistente.Un proceso de desarrollo de softwares ofrece un conjunto de modelos que permiten expresar el producto desde cada una de las perspectivas de inters del usuario a desarrollar en los programas.Los retos en la ingeniera civil a travs de los tiempos se ha visto consternada de acuerdo con las necesidades de la poblacin y una sutil y sencilla solucin para estos tipos de problemas son la aplicacin de ingenio computarizada como el uso de software, para el desarrollo del anlisis estructural, sismoresistente, concreto armado, de usos muy prcticos as como los requeridos para aprender en la universidad.Los programas a usar en este trabajo son FTOOL, SAP2000, MOMENT DISTRUBUTION, de los cuales han sido dados como herramientas de trabajo y solucin prctica y sencilla de elementos estructurales como columnas, vigas, prticos entre otros.

LINEAS DE INFLUENCIA1.-Lineas de influencia sap2000-version 14 ingresar al programa sap2000 damos clic al icononos abrir una ventana as, esta en ingles este programa, en este caso damos clic en ok.

2.-este programa nos permite trabajar con unidades por el cual escogemos las unidades que queremos trabajar y eso se encuentra en la parte inferior en el extremo izquierdo.

3.-abrir nuevo archivo haciendo cilic en file y seleccionando new model nos abrira la siguiente ventana, para trabajar en nuestro caso beam (viga)

4.- La siguiente ventana nos muestra para ingresar datos de la viga como la cantidad de apoyos, la longitud de la viga, distancia entre cada apoyo y damos clic en edite.Definimos la ubicacin de cada apoyo de acuerdo a nuestro sistema de cordenadas y ya defididos la ubicacin de los apoyos hacemos clic en ok como vemos en la parte inferior.

5.-Obtenemos lo siguiente en el lado derecho la viga vista en 2dimensiones y en el lado izquierda vista en 3 dimensiones.

4.-Para restringir los apoyos en el men de herramientas damos clic en asign, seleccionamos joint y a la vez la opcion restraints y este mismo paso se repite para cada uno delos apoyos.

5-Nos abrir las opciones a restringir al apoyo elegimos una de ellas y damos ok, vemos que aun el apoyo que se ha escogido para restringirlo mantiene un aspa.

Hacemos que aparezca en cada barra y apoyo su nombre, como muestra la imagen en set display options.

6.-Activamos las pestaas sealadas, dando clic en labels y en ok.

7-Definimos el recorrido de nuestra carga unitaria, dando clic en define, bridge loads y seleccionando lanes.

8.-Nos saldra la ventana de define lanes donde daremos clic en add new lane defined from frames y despues en ok.

9.-Defimos la ruta-recorrido de la carga luego clic en add.

10.-Defininida la ruta damos clic en ok.

12.-El programa sap 2000 entiende y necesita que le definan un tipo de vehculo por lo que vamos a define, brigde loads y vehicles.

13.-Seleccionamos la opcin add vehicle

14.-damos ok en la ventana que se nos abrrira

15.-Doy clic en add vehicle.

16.-Luego definimos las claces de vehiculos, similar al modo anterior pero en este caso seleccionaremos vehicle classes.

18.-damos clic en add new class.

19-Damos clic en add y luego ok.

20.-Define-bridge loads y bridge responses.

21.-En la ventana que nos abrira solamente dar clic en ok.

22.-Introducimos los casos de carga, para esto me dirijo a define-load cases.

23-Vemos que esta ah carga muerta, en este caso damos clic donde nos indica

22.-borramos la carga de tipo modal asi como lo indica en la imagen y doy clic en add new load case.

23-Doy un nombre a la carga, dando clic en set def name, designo, adiciono y damos clic en ok.

en define, damos clic en damos clic en ok.

24.-Seleccionamos tipo de carga static. clic en add, ok

25.-Corremos es programa en run

Se mostrara una ventana, daremos clic en

26.-Vamos a display para las lineas de influencia- show influence lines/surfaces.

Se abrira la sgte ventana

para hallar el cortante en el punto cualquiera dar clic aca.

27-Por ejemplo ah vemos la visualizacin del cortante en e

Tambin podemos observar las ordenadas de la lnea de influencia en una tabla, para eso vamos a display-show influence abrir la ventana sgte, daremos clic en show table.

28.-Resultados de la lnea de influencia.

LINEAS DE INFLUENCIA 21.-Se repiten los pasos 1,2 y 3 ya explicados anteriormentenos abrira la siguiente ventana, para trabajar en nuestro caso beam (viga)

la siguiente ventana nos muestra para ingresar datos de la viga como la cantidad de apoyos, la longitud de la viga, distancia entre cada apoyo y damos clic en edit.

definimos la ubicacin de cada apoyo de acuerdo a nuestro sistema de cordenadas y ya definidos la ubicacin de los apoyos hacemos clic en ok como vemos en la parte inferior.obtenemos lo siguiente en el lado derecho la viga vista en 2dimensiones y en el lado izquierd vista en 3 dimensiones.

para restringir los apoyos en el menu de herramientas damos clic en asign, seleccionamos joint y a la vez la opcion restraints y este mismo paso se repite para cada uno delos apoyos.

nos abrrira las opciones a restringir al apoyo elegimos una de ellas y damos ok, vemos que aun el apoyo que se ha escogido para restringirlo mantiene un aspa.

hacemos que aparesca en cada barra y apoyo su nombre, como muestra la imagen en set display options.

activamos las pestaas sealadas, dando clic en labels y en ok.

definimos el recorrido de nuestra carga unitaria, dando clic en define, bridge loads y seleccionando lanes.

nos saldra la ventana de define lanes donde daremos clic en add new lane defined from frames y despues en ok.

defimos la ruta-recorrido de la carga luego clic en add.

defininida la ruta damos clic en ok.

el programa sap 2000 entiende y necesita que le definan un tipo de vehiculo por lo que vamos a define, brigde loads y vehicles.

seleccionamos la opcion add vehicle

damos ok en la ventana que se nos abrrira

doy clic en add vehicle.

luego definimos las claces de vehiculos, similar al modo anterior pero en este caso seleccionaremos vehicle classes.

damos clic en add new class.

damos clic en add y luego ok.

define-bridge loads y bridge responses.

en la ventana que nos abrira solamente dar clic en ok.

introducimos los casos de carga, para esto me dirijo a define-load cases.

vemos que esta ah carga muerta, en este caso damos clic donde nos indica

borramos la carga de tipo modal asi como lo indica en la imagen.

y doy clic en add new load case.

doy un nombre a la carga, dando clic en set def name, designo, adiciono y damos clic en ok.

en define, damos clic en

damos clic en ok.

seleccionamos tipo de carga static.

clic en add, ok

corremos es programa en run

nos mostrara una ventana, daremos clic en

vamos a display para las lineas de influencia- show influence lines/surfaces.

se abrira la sgte ventana

para hallar el cortante en el punto cualquiera dar clic aca.

por ejemplo ah vemos la visulizacion del cortante en e

tambien podemos observar las ordenadas de la linea de influencia en una tabla, para eso vamos a display-show influence abrira la ventana sgte, daremos clic en show table.

resultados de la linea de influencia.

TREN DE CARGAS1-Usamos el programa Ftool para usar el tren de cargas en este software hacemos ingresar como toda viga los apoyos, las cargas si es que las tiene, cargas distribuidas, seleccionamos y nos arrojara la siguiente ventana.

2.-Ingresamos la viga segn el cuaderno de longitud de 10 metros

Ingresamos tambin los datos de las cargas respectivas con sus distancias.

3.-En options cambiamos las unidades

tabla de ingresar los datos

4.-Muestra del tren de cargas

5.-Guardamos

6.-Se muestra el tren de cargas para el cortante

El mximo cortante ser en el extremo de la viga

7.-Momento de la viga ser cerca del claro de la viga.

ARCOS

1-Este ejercicio lo realizaremos con el programas sap200 version16,una vez abierto el programa,se seleciona las unidaes a trabajar ,abrimos un nuevo modelo y definimos la grilla

2.-abrimos un nuevo modelo y definimos la grilla

Se ingresan los datos ,segn los datos del ejercicio

En este caso cambiaremos el fondo a blanco ,para esto nos vamos a:

3.-Mostramos la grilla en el plano XZ

4.-De ser el caso se definen los materiales,modify/show material

5.-Definimos las propiedades de la seccin

Agregamos una nueva propiedad

Se escoge el tipo de seccin transversal y se colocan sus dimensiones, tambin se le puede dar un nombre a la seccin

6-Ahora seleccionaremos el icono,para creear el arco

Alhacer clicen laopcin draw Frame/Cable, aparece la ventana Properties of object,donde debemos seleccionar curved frame

,

Luego se hace clic en la parte inicial de nuestra grilla y se suelta en el otro extremo ,y nos aparecer esta ventana ,donde cambiamos las opciones a arco parablico, los nmeros de tramos en que queremos partir el arco tambin coordenadas y por ltimo seleccionamos la opcion BREAK

7.-Asignamos los apoyos al arco, previamente se selecciona los puntos donde irn los apoyos, previamente se selecciona los puntos donde van a ir los apoyos

8.-Asignamos las propiedades de la seccin al arco,se va alas sgtes opciones y se da ok.

8.-Asignamos la rtula, primero se selecciona el tramo izquierdo y al aparecer el cuadro de frame releases se le da clic en END, y cuando se selecciona la parte derecha se selecciona en START

9.-Asignamos la carga uniformemente distribuida .

10.-Asignamos la carga puntual

11.-Ahora analizamos el arco,hacemos click en XZ plane

12-Paso siguiente guardamos el proyecto

13.-Ahora corremos el programa y desactivamos la modal

14,.Finalmente vemos las reacciones ,para esto nos vamso a :

15.Tambiense pueden ver el diagarma de moento flector y cortante,donde se seleeciona las respectivas opciones,si se quiere los valores de los diagramas se hace clic en show values diagramas

EJERCICIO DE HARDY CROSS USANDO EL SOFTWARE MOMENT DISTRIBUTION

Este es el icono que muestra el escritorio del software.este software esta en ingls, no hay una configuracin para cambio de idioma.resolveremos el ejercicio realizado en clase, al final compararemos resultados en los diagramas de fuerzas cortantes, momentos flectores y deflectada.

1-Abrimos el programa dndole doble clic al icono y nos muestra la siguiente ventana

2.-En la barra de herramientas muestran FILE, STRUCTURE, DIAGRAM, DESIGN, TOOLS, REPORT, WINDOW, HELP FILE: ES PARA ABRIR, CERRAR, GUARDAR, IMPRIMIR Y CERRARSTRUCTURE: PARA COLOCAR EL NOMBRE DE LA VIGA A INGRSAR, ASIGNAR EL TIPO DE APOYO, ASIGNAR EL TIPO DE MIEMBRO Y CALCULOS DE ANANLISISDIAGRAM: ES PARA ARROJAR LOS DIAGRAMS DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLECTORES POR TRAMOSPara introducir la viga damos clic en structure y selecciono title y lleno con la informacin que me sugiere.

3.-Selecciono structure y abro joints que me servir para escoger el tipo de apoyo que utilizare

4.-Muestra distintos tipos de apoyos como lo son los fijos, empotrado y tambin muestra la viga en volado.

5.-Mi primer apoyo es fijo selecciono y doy clic en next.

6.-Automticamente en la ventana de al costado se aadir la informacin del primer apoyo y asi realizo con los siguientes apoyos de la viga a calcular.Apoyo continuo entre el tramo de la viga

Mi ltimo apoyo es empotrado.

7.-Una vez ms entramos en structure y seleccionamos members

Ingresamos los datos del mdulo de elasticidad, momento de inercia, longitud de viga y alguna descripcin para la viga o en ese tramo de la viga comprendida entre dos apoyos o un apoyo con viga en volado, una gran ventaja es que cada miembro es independiente de su mdulo de elasticidad, momento de inercia y el resto de datos de esta ventana as que no tendremos problemas si un tramo de viga tiene un rigidez flexural de EI y el resto diferente a este como 2EI o el triple.Y colocamos ADD y en la ventana se adicionara la informacin aadida.

8.-Ingresando datos del segundo miembro.

9.-Para aadir cargas ingresamos a structure y damos clic en Point Load.

10.-Seleccionamos el miembro que se le aadir una carga, ingresamos la carga puntual, la distancia que ser tomada desde el origen, en la parte superior nos muestra un grfico de cmo se ver la viga con su respectiva carga puntual y en la ventana que esta al costado registra los datos despus de adicionarlos.

Para aadir la carga distribuida prosigo con los mismos pasos de como ingresar cargas puntuales.

11.-Esta limitada de donde a donde ir la carga distribuida y las cantidades de inicio a fin de esta, adicionamos.

Las ventanas a trabajar se muestran en la imagen

12-Para los anlisis vamos de nuevo a structure y damos clic a ANALYSE.

Nos abrir la siguiente ventana, damos clic en ANALYSE

13.-Obtenemos la distribucin de Hardy Cross, en el final arrojan los momentos a usar para los clculos de las reacciones.

14.-Para la verificacin de los diagramas damos clic as como nos indica la imagen

Nos abrir la siguiente ventana, damos clic en plot.

Nos mostrara una tabla a ciertas distancias de las fuerzas cortantes de dicha viga.

15.-Lo mismo pasa con los datos que arrojaran a cierta distancia de la viga en el caso de los momentos flectores.

Clic en plot.

16.-Tabla de datos de los momentos flectores cada 0.8 m

Viga mostrada resuelta con el mtodo de Hardy Cross.

16.-Para ver los diagramas damos clic como nos indica la imagen.

Diagrama de momento flector en el primer y segundo tramo de la viga respectivamente.

Lo mismo ocurrir para el diagrama de fuerza cortante.

Diagrama de fuerza cortante de la viga.

Comprando los resultados de los diagramas de fuerza cortante y momentos flectores los resultados relativamente son los mismos.