Automatizacion Mediante Macros Para El Analisis Sismico Estatico y Dinamico de Sistemas...

8/17/2019 Automatizacion Mediante Macros Para El Analisis Sismico Estatico y Dinamico de Sistemas Estructurales en 2d y Ps…

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AUTOMATIZACION MEDIANTE MACROS PARA EL

ANALISIS SISMICO ESTATICO Y DINAMICO DE SISTEMAS

ESTRUCTURALES EN 2D Y PSEUDO TRIDIMENSIONALES

UNCP - FIC

1 VALIDACION DEL PROGRAMA

Para validar el programa se analizarán siete aplicaciones de estructuras distintas, en donde seutilizarán los comandos explicados en el Capítulo III. Se calcularán los desplazamientos y fuerzas

en los distintos elementos, mediante el uso de:

- Cálculo mediante el programa realizado AA!ISIS "A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS

A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-- Cálculo mediante el programa SAP/00 .-1- Cálculo mediante el programa A2S .3.4.0

(5tenidos los resultados y realizando una comparaci6n y verificaci6n de 7ue los valores o5tenidos

mediante los distintos procedimientos son similares, 7uedará validado el 5uen funcionamiento del

programa.

4.1 APLICACIÓN N°01 – ANALISIS DE VIGAS CONTINUAS

Se desarrollará el análisis de una viga continua de * tramos +8igura 9.- de *.10m, 9.00m y

9.10m expuesto a los estados de carga siguientes: carga muerta +C", carga viva - +!- y

carga viva / +!/.

- C": Carga uniformemente distri5uida de -.10 tm so5re los tres vanos +sin considerar peso

propio.- !-: Carga uniformemente distri5uida de 0.;0 tm en el primer y


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UNCP - FIC

FIGURA 4.1 – ANALISIS VIGAS CONTINUAS

Se descri5e a continuaci6n los pasos para resolver el pro5lema con el programa AA!ISIS"A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-

9.-.- %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos omo se m!estra en

la "ig!ra#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.$ – A%.&1 'ENTRA(A (E (ATOS)

&n el men< editar seleccionamos E(ITAR *ALLA, ingresando los e@es de acuerdo al

pro5lema#

FIGURA 4.+ – A%.&1 'E(ICION (E *ALLA)Se o5tiene el siguiente grafico en *%, donde se o5servan los puntos asignados por el

programa#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.4 – A%.&1 'VISTA +()&n el men< vista seleccionamos la opci6n O%CIONES VISTA $(, seleionando el -lano

/ 0 el ee 21, o5tenindose el siguiente grafico en /%#

FIGURA 4.3 – A%.&1 'VISTA $()

9.-./ %&8IICI( %& "A#&$IA!&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, en el cuadro emergente se muestran dos

materiales asignados por el programa: CONCRETO 2 ACERO. &n el 5ot6n modificar

seleccionamos "- para poder modificar las propiedades asignadas por el programa e

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UNCP - FIC

ingresamos el "odulo de &lasticidad de &>/-40000 tm/ definido por el pro5lema. Para

7ue el programa no considere el peso propio del material, en la fic=a B ingresamos el valor

de 0, como se muestra en la figura:

FIGURA 4. – A%.&1 '(EFINICION *ATERIAL)

!uego seleccionamos GUAR(AR y despus ACE%TAR, con lo 7ue el material 7ueda

asignado.

9.-.* %&8IICI( %& S&CCI(&S&n el men< definir seleccionamos SECCIONES, en el cuadro emergente se muestra el

listado de secciones disponi5les, por defecto el programa tiene asignada una secci6n, la

cual es del tipo $&C#A'!A$ y modificaremos de acuerdo al pro5lema. &n el 5ot6n

modificar seleccionamos S- y modificamos a una secci6n rectangular de 0./1 x 0.90, con

un material de C(C$( y la denominamos SECCION &.$35&.4&, como se muestra en

la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.6 – A%.&1 '(EFINICION SECCION)

Se pueden o5servar las propiedades de la secci6n, luego seleccionamos GUAR(AR y

despus ACE%TAR, con lo 7ue la secci6n 7ueda asignada.

9.-.9 %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, en el cuadro emergente se muestra

en el 5lo7ue de CA$AS 7ue por defecto está definido el estado de carga C" +Carga

"uerta y =aciendo uso del 5ot6n A7A(IR, aDadimos los estados de carga de carga viva -

+!- y carga viva / +!/ como se pide en el pro5lema, teniendo la siguiente figura:

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FIGURA 4.8 – A%.&1 '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)!uego seleccionamos ACE%TAR, con lo 7ue 7uedan asignados los &stados de Carga.

9.-.1 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, en el cuadro emergente se muestra el

listado de elementos y mediante el 5ot6n AEA%I$, se van asignando los elementos del

pro5lema: el elemento - se enlazará mediante los puntos P- y P/, el elemento / mediante

P/ y P* y el elemento * mediante P* y P9, teniendo como secci6n SECCION &.$35&.4&,

como se muestra en la figura:

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FIGURA 4.9 – A%.&1 '(EFINICION (E ELE*ENTOS)!uego seleccionamos ACE%TAR, con lo 7ue 7uedan definidos los elementos. !uego se

puede o5servar 7ue los elementos se di5u@an tanto en los gráficos en *% como en /%.

9.-.F ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, en el cuadro emergente se muestra

el listado de puntos y las restricciones aDadidas, mediante el 5ot6n "(%I8ICA$, se van

asignando las restricciones a los distintos puntos. Seg


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FIGURA 4.1& – A%.&1 'ASIGNACION RESTRICCION %UNTO %1)

%e la misma manera se va asignando las restricciones de AP(?( 8IG( a los puntos P/, P*

y P9, 7uedando la asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.11 – A%.&1 'RESTRICCIONES)!uego seleccionamos ACE%TAR y las restricciones 7uedaran definidas. &n los gráficos se

o5serva 7ue las restricciones se marcan en los puntos asignados, como se muestra en la

siguiente figura:

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FIGURA 4.1$ – A%.&1 'VISTA +( RESTRICCIONES)

9.-.4 ASIACI( %& 8'&$)AS&n el men< asignar seleccionamos F. (ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS, en el cuadro

emergente se muestra el listado de elementos y de las distintas fuerzas asignadas. &n el

pro5lema todas las cargas siguen la direcci6n $AI#ACI(A! +H), por lo 7ue =a5rá 7ue

variar el estado de carga y los elementos para asignar las fuerzas, seg


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FIGURA 4.1+ – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E1 EN C*)%e la misma manera se va asignando las fuerzas a los elementos &/ y &*, 7uedando la

asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.14 – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO EN C*)

ASIGNACION DE FUERZAS PARA LV1 (CARGA VIVA 1)

Se asigna fuerzas distri5uidas de 0.;0 tm a los elementos &- y &*, como se muestra en las

siguientes figuras:

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FIGURA 4.13 – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E1 EN LV1)

%e la misma manera se va asignando las fuerzas al elemento &*, 7uedando la asignaci6n

de la siguiente manera:

FIGURA 4.1 – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTOS EN LV1)

ASIGNACION DE FUERZAS PARA LV2 (CARGA VIVA 2)

Se asigna carga linealmente distri5uida 7ue varía de 0.40 tm en el extremo iz7uierdo a -.90

tm en el extremo derec=o en el elemento /, como se muestra en las siguientes figuras:

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FIGURA 4.16 – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E$ EN LV$)

FIGURA 4.18 – A%.&1 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTOS EN LV$)%e esta manera 7uedan asignadas las fuerzas del pro5lema, mediante los distintos estados

de carga. Si se re7uiere visualizar las gráficas de asignaci6n de las fuerzas distri5uidas

asignadas, se va al men< mostrar seleccionando F. (ISTRI:UI(AS RECTANGULARES yseleccionando el estado de carga y un factor conveniente se tienen los siguientes gráficos:

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FIGURA 4.19 – A%.&1 'VISTA +( F.(ISTRI:UI(A EN C*)

FIGURA 4.$& – A%.&1 'VISTA +( F.(ISTRI:UI(A EN LV1)

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FIGURA 4.$1 – A%.&1 'VISTA +( F.(ISTRI:UI(A EN LV$)

9.-.; P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en

la ventana de confirmaci6n seleccionamos el 5ot6n ACE%TAR y luego aparecerá un

mensa@e de 7ue los resultados se =an realizado correctamente, donde tam5inseleccionamos el 5ot6n ACE%TAR.

9.-.3 $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SPara la visualizaci6n de los desplazamientos o5tenidos en el men< resultados

seleccionamos (EFOR*A(A y seleccionando el estado de carga y un factor conveniente

se tienen los gráficos de la deformada, además de seleccionar (ES%LA/A*IENTOS (E

NU(OS para ver los desplazamientos de cada punto. Se muestran los desplazamientos

o5tenidos para el punto P/ en los distintos estados de carga:

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FIGURA 4.$$ – A%.&1 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %$ EN C*)

FIGURA 4.$+ – A%.&1 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %$ EN LV1)

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FIGURA 4.$4 – A%.&1 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %$ EN LV$)

9.-.-0 $&S'!#A%(S H 8'&$)ASPara la visualizaci6n de las fuerzas o5tenidas en el men< resultados seleccionamos

FUER/AS y seleccionando el grafico adecuado y un factor conveniente se tienen los

gráficos de las fuerzas o5tenidas. Se muestran las fuerzas o5tenidos para el momento en

** y fuerza cortante en //:

FIGURA 4.$3 – A%.&1 'VISTA $( *O*ENTO ++ EN C*)

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FIGURA 4.$ – A%.&1 'VISTA $( *O*ENTO ++ EN LV1)

FIGURA 4.$6 – A%.&1 'VISTA $( *O*ENTO ++ EN LV$)

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FIGURA 4.$8 – A%.&1 'VISTA $( FUER/A $$ EN C*)

FIGURA 4.$9 – A%.&1 'VISTA $( FUER/A $$ EN LV1)

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FIGURA 4.+& – A%.&1 'VISTA $( FUER/A $$ EN LV$)

9.-.-- $&S'!#A%(S 8'&$)AS P($ &!&"&#(Para la visualizaci6n de las fuerzas de cada elemento o5tenidas en el men< resultados

seleccionamos FUER/AS %OR ELE*ENTO. Se muestran los "omentos en ** y Cortantes

en // o5tenidos para elemento &/ a una distancia de -.10 m del punto P/, en el estado de

carga !/:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.+1 – A%.&1 'F. ELE*ENTO E$ EN LV$)

Se aprecia 7ue se o5tiene a una distancia de -.10m del punto P/ una fuerza 8// >0.F9 t y

un "** > -.04 t.m

9.-.-/ C("PA$ACI( C( &! P$($A"A SAP/00&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa SAP/00 -1, teniendo los resultados de

desplazamientos y gráficas de fuerzas mediante los siguientes gráficos:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.+$ – A%.&1 '(ES%. %$ EN C*)

FIGURA 4.++ – A%.&1 '(ES%. %$ EN LV1)

FIGURA 4.+4 – A%.&1 '(ES%. %$ EN LV$)

FIGURA 4.+3 – A%.&1 '*O*ENTO *++ EN C*)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.+ – A%.&1 '*O*ENTO *++ EN LV1)

FIGURA 4.+6 – A%.&1 '*O*ENTO *++ EN LV$)

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FIGURA 4.+8 – A%.&1 'F. ELE*ENTO E$ EN LV$)

Como se pude o5servar los resultados de desplazamientos, fuerza cortante y momento

flector en los distintos estados de carga calculados con el programa AA!ISIS "A#$ICIA!

%& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.- se aproximan a los calculados

con el programa SAP/000.

4.2 APLICACIÓN N°02 – ANALISIS DE PORTICOS PLANOS

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UNCP - FIC

Se desarrollará el análisis de un p6rtico plano expuesto a cargas de viento y carga muerta +sin

considerar peso propio. Se realizará una com5inaci6n de cargas entre las cargas muerta y de

viento con un factor de - en am5as cargas, Se tiene una secci6n rectangular de 0./1 x 0.10, conun material de C(C$( de "6dulo de &lasticidad de &>/-40000 tm /, como se muestran en

la siguiente figura:

FIGURA 4.+9 – ANALISIS %ORTICO %LANO

Se descri5e a continuaci6n los pasos para resolver el pro5lema con el programa AA!ISIS

"A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-.

9./.- %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.4& – A%.&$ 'E(ICION (E *ALLA)

&n el men< vista seleccionamos la opci6n O%CIONES VISTA $(, seleionando el -lano

/ 0 el ee 21, o5tenindose el siguiente grafico en /%, donde se o5servan los puntos

asignados por el programa#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.41 – A%.&$ 'VISTA $()

9././ %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos el "odulo de &lasticidad de

&>/-40000 tm/ definido por el pro5lema. Para 7ue el programa no considere el peso

propio del material, en la fic=a B ingresamos el valor de 0. !uego en el men< definir

seleccionamos SECCIONES, y asignamos una secci6n del tipo $&C#A'!A$ de 0./1 x

0.10, con un material de C(C$( y la denominamos SEC &.$35&.3&, como se muestra

en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.4$ – A%.&$ '(EFINICION *ATERIAL)

FIGURA 4.4+ – A%.&$ '(EFINICION SECCION)

9./.* %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y asignamos el estado de carga C"

+Carga "uerta y I&#( +Carga de iento, como se pide en el pro5lema, teniendo la

siguiente figura:

FIGURA 4.44 – A%.&$ '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)

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UNCP - FIC

9./.9 %&8IICI( %& C("2IACI(&S&n el men< definir seleccionamos CO*:INACIONES, y aDadimos C("20-, con los

estados de carga -.00 C"K-.00 I&#(, teniendo la siguiente figura:

FIGURA 4.43 – A%.&$ '(EFINICION CO*:INACIONES)

9./.1 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos,

teniendo como secci6n SECCION &.$35&.3&, como se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.4 – A%.&$ '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

9./.F ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, se van asignando las restricciones

a los distintos puntos. Seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.46 – A%.&$ 'RESTRICCIONES)

9./.4 ASIACI( %& 8'&$)AS&n el men< asignar seleccionamos F. (ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS, por lo 7ue =a5rá 7ue

variar el estado de carga y los elementos para asignar las fuerzas, seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.48 – A%.&$ 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E+ EN C*)

%e la misma manera se va asignando las fuerzas a los elementos &* y &9, en las

direcciones J y ) 7uedando la asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.49 – A%.&$ 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO EN C* EN /)

ASIGNACION DE FUERZAS PARA VIENTO (CARGA DE VIENTO)

Se asigna fuerzas distri5uidas de 0./0 tm al elemento &-, como se muestra en la siguiente

figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.3& – A%.&$ 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E1 EN VIENTO)%e esta manera 7uedan asignadas las fuerzas del pro5lema teniendo los siguientes

gráficos:

FIGURA 4.31 – A%.&$ 'VISTA $( F.(ISTRI:UI(A EN C*)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.3$ – A%.&$ 'VISTA $( F.(ISTRI:UI(A EN VIENTO)

9./.; P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en


mensa@e de 7ue los resultados se =an realizado correctamente, donde tam5in

seleccionamos el 5ot6n ACE%TAR.

9./.3 $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SPara la visualizaci6n de los desplazamientos o5tenidos en el men< resultados

seleccionamos (EFOR*A(A y seleccionando el estado de carga y un factor conveniente

se tienen los gráficos de la deformada, además de seleccionar (ES%LA/A*IENTOS (E

NU(OS para ver los desplazamientos de cada punto. Se muestran los desplazamientoso5tenidos para el punto P-- en los distintos estados de carga:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.3+ – A%.&$ 'VISTA $( (ES%LA/A*IENTO %11 EN C*)

FIGURA 4.34 – A%.&$ 'VISTA $( (ES%LA/A*IENTO %11 EN VIENTO)

9./.-0 $&S'!#A%(S H 8'&$)ASSe muestran las fuerzas o5tenidos para el momento en ** y fuerza cortante en // en

C("20-:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.33 – A%.&$ 'VISTA $( *O*ENTO ++ EN CO*:&1)

FIGURA 4.3 – A%.&$ 'VISTA $( FUER/A $$ EN CO*:&1)9./.-- C("PA$ACI( C( &! P$($A"A SAP/00

&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa SAP/00 -1, teniendo 7ue los

resultados de desplazamientos, fuerza cortante y momento flector en los distintos estados

de carga, se aproximan a los calculados con el programa AA!ISIS "A#$ICIA! %&

&S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-, tal como se muestran en los

siguientes gráficos extraídos del programa SAP/000:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.36 – A%.&$ '(ES%. %11 EN C*)

FIGURA 4.38 – A%.&$ '(ES%. %11 EN VIENTO)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.39 – A%.&$ '*O*ENTO *++ EN CO*:&1)

FIGURA 4.& – A%.&$ 'FUER/A F$$ EN CO*:&1)

4.3 APLICACIÓN N°03 – ANALISIS DE RETICULADOS PLANOS

Se desarrollará el análisis de un ti@eral de acero, cuyas conexiones están soldadas, mediante el

respectivo metrado de cargas se determin6 una carga muerta de 0.;9 t en cada nudo, para la

carga viva una carga de 0.F* t en cada nudo, además existe una carga en el nudo central de la

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UNCP - FIC

5rida inferior de *.0 t la cual proviene de un tecle y se incluirá en un estado de carga viva

puntual, como se muestra en la figura.

FIGURA 4.1 – ANALISIS (E RETICULA(O %LANOSe tiene el "odulo de &lasticidad del acero de &>/-000000 tm/ y para la secci6n un tu5o

redondo de *M de diámetro de *mm de espesor, cuyas propiedades son: Nrea > ;.03 &H09 m/, G

> -.10 &H0F m9, I** > 4.10 &H04 m9, I// > 4.10 &H04 m9. Además se realizará una com5inaci6n de

cargas C("20- > -./0C" K -.F0! K 0.10!r Se descri5e a continuaci6n los pasos para

resolver el pro5lema con el uso del programa AA!ISIS "A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS

A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-.

9.*.- %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(

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UNCP - FIC

&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.+ – A%.&+ 'VISTA +()

9.*./ %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(

&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos las propiedades del Acero,&>/-000000 tm/ definido por el pro5lema. Para 7ue el programa no considere el peso

propio del material, en la fic=a B ingresamos el valor de 0. !uego en el men< definir

seleccionamos SECCIONES, y dado 7ue tenemos las propiedades de la secci6n, aDadimos

una secci6n tipo &&$IC( e ingresamos directamente sus propiedades y la

denominamos SEC. TU:ULAR, como se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.4 – A%.&+ '(EFINICION *ATERIAL)

FIGURA 4.3 – A%.&+ '(EFINICION SECCION)

9.*.* %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y asignamos el estado de carga C"

+Carga "uerta, ! +Carga iva y !r +Carga iva Puntual, como se pide en el pro5lema,

teniendo la siguiente figura:

FIGURA 4. – A%.&+ '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)

9.*.9 %&8IICI( %& C("2IACI(&S&n el men< definir seleccionamos CO*:INACIONES, y aDadimos C("20-, con los

estados de carga -./0 C" K -.F0 ! K 0.10 !r, teniendo la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.6 – A%.&+ '(EFINICION CO*:INACIONES)

9.*.1 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos,

teniendo como secci6n SEC. TU:ULAR, como se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.8 – A%.&+ '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

9.*.F ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S

&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, se van asignando las restriccionesa los distintos puntos. Seg


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UNCP - FIC

Se tiene en el pro5lema cargas puntuales de H0.;9 en la direcci6n ) en los puntos P-, P1,

P4, P3 y P-*, como se muestra en la figura.

FIGURA 4.6& – A%.&+ 'F.%UNTUAL %UNTO %1+ EN C*)

%e la misma manera se va asignando las fuerzas a los demás puntos, 7uedando la

asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.61 – A%.&+ 'F.%UNTUALES %UNTOS EN C*)

ASIGNACION DE FUERZAS PARA LV (CARGA VIVA)

Se tiene en el pro5lema cargas puntuales de H0.F* en la direcci6n ) en los puntos P-, P1,

P4, P3 y P-*, 7uedando la asignaci6n de la siguiente manera:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.6$ – A%.&+ 'F.%UNTUALES %UNTOS EN LV)

ASIGNACION DE FUERZAS PARA LV (CARGA VIVA)

Se tiene en el pro5lema carga puntual de H*.00 en la direcci6n ) en el punto P*.

FIGURA 4.6+ – A%.&+ 'F.%UNTUAL %UNTO %+ EN Lr)%e esta manera 7uedan asignadas las fuerzas del pro5lema teniendo los siguientes

gráficos:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.64 – A%.&+ 'VISTA +( F.%UNTUAL EN C*)

FIGURA 4.63 – A%.&+ 'VISTA +( F.%UNTUAL EN LV)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.6 – A%.&+ 'VISTA +( F.%UNTUAL EN Lr)

9.*.; !I2&$ACI( %& $A%(S %& !I2&$#A%%ado 7ue en las uniones de los elementos no de5e existir momentos, por ser stas

articulaciones se de5en li5erar en los grados de li5ertad correspondiente a "// y "** en

todos los puntos de los elementos. Para tal fin en el men< asignar seleccionamos LI:ERAR

GRA(OS (E LI:ERTA(, y se modifica cada elemento. Se muestra el e@emplo del elemento

&-0, en la siguiente figura.

FIGURA 4.66 – A%.&+ 'LI:ERAR G(L ELE*ENTO E1&)%e la misma manera se va asignando la li5eraci6n de grados de li5ertad a todos los

elementos, 7uedando la asignaci6n de la siguiente manera:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.68 – A%.&+ 'LI:ERAR G(L (E ELE*ENTOS)

9.*.3 P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en




9.*.-0 $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SSe muestran los desplazamientos del punto P* en los estados de carga C" y !r:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.69 – A%.&+ 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %+ EN C*)

FIGURA 4.8& – A%.&+ 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %+ EN Lr)9.*.-- $&S'!#A%(S H 8'&$)AS

&n el resultado de fuerzas, los momentos "** y 8// son nulos ya 7ue se =a li5erado los

grados de li5ertad de "// y "**. Por lo 7ue solo se presenta el diagrama de fuerza axial,

teniendo para las 5ridas superiores 7ue los miem5ros se encuentran en compresi6n con un

valor de H-*.49 t, las diagonales extremas tam5in se encuentran en compresi6n con un

valor de H/.0/ t, la diagonal central se encuentra en tracci6n con un valor de K-.10 t, las

diagonales centrales +inclinadas se encuentran en tracci6n con un valor de K9.0F t, las

51


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UNCP - FIC

5ridas inferiores extremas se encuentran en tracci6n con un valor de K-*./- t y las 5ridas

inferiores centrales en tracci6n con un valor de K3.F; t, en la com5inaci6n C("20-, como

se muestra en la figura.

FIGURA 4.81 – A%.&+ 'VISTA +( F.AIAL EN CO*:&1)

9.*.-/ C("PA$ACI( C( &! P$($A"A SAP/00&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa SAP/00 -1, teniendo los resultados de

desplazamientos en los distintos estados de carga, y diagrama de fuerza axial en C("20-,

donde se puede o5servar 7ue los valores calculados en el programa AA!ISIS "A#$ICIA!

%& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.- se aproximan a los calculados

con el programa SAP/000, tal como se muestran en los siguientes gráficos extraídos del

programa SAP/000:

FIGURA 4.8$ – A%.&+ '(ES%. %+ EN C*)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.8+ – A%.&+ '(ES%. %+ EN Lr)

FIGURA 4.84 – A%.&+ 'FUER/A AIAL EN CO*:&1)

4.4 APLICACIÓN N°04 – ANALISIS DE SISTEMA MIXTO

Se desarrollará el análisis de un marco y placa de concreto armado, sometido a una carga

sísmica de -1.0 t, como se muestra en la figura

53


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UNCP - FIC

FIGURA 4.83 – ANALISIS (E SISTE*A *ITO

Se descri5e a continuaci6n los pasos para resolver el pro5lema con el uso del programa

AA!ISIS "A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.-.

9.9.- %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.8 – A%.&4 'E(ICION (E *ALLA)

Se o5servan los puntos asignados por el programa de acuerdo a la definici6n de los e@es

#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.86 – A%.&4 'VISTA +()

9.9./ %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(

&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos las propiedades delConcreto, &>/400000 tm/ definido por el pro5lema. !uego en el men< definir

seleccionamos SECCIONES, y asignamos tres secciones tipo $&C#A'!A$, una con

eti7ueta de C(!0./1x0.90 para las columnas, otra con eti7ueta IA0./1x0.90 para las

vigas y consideramos en condiciones de análisis en &.AJIA! un factor de -000000000 para

despreciar el esfuerzo axial y una eti7ueta de P!ACA0./1x/.10 para la placa de concreto,

como se muestra en la figura:

FIGURA 4.88 – A%.&4 '(EFINICION *ATERIAL)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.89 – A%.&4 '(EFINICION SECCION 1)

FIGURA 4.9& – A%.&4 '(EFINICION SECCION $)

FIGURA 4.91 – A%.&4 '(EFINICION SECCION +)

9.9.* %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A

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UNCP - FIC

&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y asignamos el estado de carga SJ

+Carga Sísmica en J, como se muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.9$ – A%.&4 '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)

9.9.9 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos, como

se muestra en la figura:

FIGURA 4.9+ – A%.&4 '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

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UNCP - FIC

9.9.1 ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, se van asignando las restricciones



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UNCP - FIC

FIGURA 4.93 – A%.&4 'ASIGNACION :RA/O RIGI(O ELE*ENTO E4)%e la misma manera se va asignando la condici6n de 5razo rígido al elemento &1,

7uedando la asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.9 – A%.&4 ':RA/O RIGI(O ELE*ENTOS)

9.9.4 ASIACI( %& 8'&$)AS&n el men< asignar seleccionamos F. %UNTUALES NU(OS 0 asignamos las fuerzas para

SJ +SIS"( & J, 7ue seg


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UNCP - FIC

8I'$A 9.3; AP.09 +IS#A *% 8.P'#'A! & SJ

9.9.; P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en

la ventana de confirmaci6n seleccionamos el 5ot6n ACE%TAR y luego aparecerá unmensa@e de 7ue los resultados se =an realizado correctamente, donde tam5in


9.9.3 $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SSe muestran los desplazamientos del punto P1 en el estado de carga Sx:

61


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UNCP - FIC

FIGURA 4.99 – A%.&4 'VISTA +( (ES%LA/A*IENTO %3 EN S)

9.9.-0 $&S'!#A%(S H 8'&$)ASSe muestran las fuerzas o5tenidos para el momento en ** y fuerza cortante en // en SJ:

FIGURA 4.1&& – A%.&4 'VISTA +( *O*ENTO *++ EN S)

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UNCP - FIC

8I'$A 9.-0- AP.09 +IS#A *% 8'&$)A 8// & SJ

9.9.-- C("PA$ACI( C( &! P$($A"A SAP/00&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa SAP/00 -1, teniendo los resultados de

desplazamientos, diagrama de fuerza 8// y diagrama de "omento "** en SJ, donde se

puede o5servar 7ue los valores calculados en el programa AA!ISIS "A#$ICIA! %&

&S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.- se aproximan a los calculados conel programa SAP/000, tal como se muestran en los siguientes gráficos extraídos del

programa SAP/000:

FIGURA 4.1&$ – A%.&4 '(ES%. %3 EN S)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1&+ – A%.&4 '*O*ENTO *++ EN S)

FIGURA 4.1&4 – A%.&4 'FUER/A F$$ EN S)

4. APLICACIÓN N°0 – ANALISIS DE VIGAS CON APO!O ELASTICO

Se desarrollará el análisis de una viga empotrada en su extremo iz7uierdo, y en el extremo

derec=o está apoyado en dos resortes, uno lineal l > F00 tm y otro rotacional con r > *00

t.mrad, como se muestra en la figura.

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1&3 – ANALISIS (E VIGAS CON A%O2O ELASTICO

Se tiene para la viga una secci6n rectangular de 0./1 x 0.10, con un material de C(C$( de"6dulo de &lasticidad de &>/-40000 tm/.



9.1.- %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.1& – A%.&3 'E(ICION (E *ALLA)


# FIGURA 4.1&6 – A%.&3 'VISTA $()

9.1./ %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos las propiedades del

Concreto, &>/400000 tm/ definido por el pro5lema. !uego en el men< definir

seleccionamos SECCIONES, y asignamos la secci6n tipo $&C#A'!A$, una coneti7ueta de S&C0./1x0.10, como se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1&8 – A%.&3 '(EFINICION *ATERIAL)

FIGURA 4.1&9 – A%.&3 '(EFINICION SECCION)

9.1.* %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos, como

se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.11& – A%.&3 '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

9.1.9 ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, y asignamos al punto P- un

AP(?( &"P(#$A%(, como se muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.111 – A%.&3 'RESTRICCION %UNTO %1)9.1.1 ASIACI( %& $&S($#&S

&n el men< asignar seleccionamos $&S($#&S, y en el punto P/ se asignan los resortes

de acuerdo al pro5lema como se muestra en la siguiente figura.

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UNCP - FIC

FIGURA 4.11$ – A%.&4 'ASIGNACION RESORTES EN %$)Quedando la asignaci6n de la siguiente manera:

FIGURA 4.11+ – A%.&4 '(EFINICION (E RESORTES)9.1.F ASIACI( %& 8'&$)AS

&n el men< asignar seleccionamos F. (ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS 0 F. %UNTUALES

NU(OS 0 asignamos una carga distri5uida en el elemento &- de *.0 tm y una carga

puntual de H-.00 t en la direcci6n ) en el punto P/, como se muestran en las figuras.

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UNCP - FIC

FIGURA 4.114 – A%.&3 'F.%UNTUAL %UNTO %$ EN C*)

FIGURA 4.113 – A%.&3 'F.(ISTRI:UI(A ELE*ENTO E1 EN C*)

%e esta manera 7uedan asignadas las fuerzas del pro5lema teniendo el siguiente gráfico:

FIGURA 4.11 – A%.&3 'VISTA $( F.%UNTUAL EN C*)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.116 – A%.&3 'VISTA $( F.(ISTRI:UI(A EN C*)

9.1.4 P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en




9.1.; $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SSe muestran los desplazamientos del punto P/ en el estado de carga C":

FIGURA 4.118 – A%.&3 'VISTA $( (ES%LA/A*IENTO %$ EN C*)

9.1.3 $&S'!#A%(S H 8'&$)ASSe muestran las fuerzas o5tenidos para el momento en ** y fuerza cortante en // en SJ:

71


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UNCP - FIC

FIGURA 4.119 – A%.&3 'VISTA $( *O*ENTO *++ EN C*)

FIGURA 4.1$& – A%.&4 'VISTA $( FUER/A F$$ EN C*)

9.1.-0 C("PA$ACI( C( &! P$($A"A SAP/00

&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa SAP/00 -1, teniendo los resultados dedesplazamientos, diagrama de fuerza 8// y diagrama de "omento "** en C", donde se

puede o5servar 7ue los valores calculados en el programa AA!ISIS "A#$ICIA! %&

&S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.- se aproximan a los calculados con

el programa SAP/000, tal como se muestran en los siguientes gráficos extraídos del

programa SAP/000:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$1 – A%.&3 '(ES%. %$ EN C*)

FIGURA 4.1$$ – A%.&3 '*O*ENTO *++ EN S)

FIGURA 4.1$+ – A%.&3 'FUER/A F$$ EN S)

4." APLICACIÓN N°0" – ANALISIS SISMICO DE EDIFICACION 3 PISOS (A. SISMICOESTATICO)

Se desarrollará el análisis de una edificaci6n la cual es una estructura aporticada de concreto

con un paDo en la direcci6n J y dos paDos en la direcci6n ? y tres pisos de alto.

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UNCP - FIC

Se realizará el Análisis por cargas de gravedad +C" y C y el Análisis Sísmico &stático en los

dos e@es principales +SJ y S?, empleando com5inaciones de carga de acuerdo a la orma

Peruana de Concreto Armado &H0.F0: C("2- > -.90C" K -.40C, C("2/ > -./1C" K -./1CK SJ, C("2*> -./1C" K -./1C SJ, C("29 > -./1C" K -./1C K S?, C("21 > -./1C" K

-./1C S?, C("20F > 0.30C" K SJ, C("204 > 0.30C" SJ, C("20; > 0.30C" K S?,

C("203 > 0.30C" S?L para luego o5tener la envolvente de cargas.

!os parámetros para el análisis sísmico son los siguientes:

- ) > 0.*0 +'5icaci6n en Ruancayo- ' > -.00 +'so para (ficinas

- S > -./0 +Suelo Intermedio- $ > ;.00 +Sistema Aporticado

!as dimensiones de la estructura se pueden o5servar en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$4 – %LANTA TI%ICA E(IFICACION + %ISOS

!as alturas entre e@es de piso es de R->9.10m, R/>*.10m y R*>*.10m y en las vigas de los e@es

A y 2 se tiene un alfeizer de ladrillo de e>0.-1m y altura R>-.00m a lo largo de las vigas.

Además para el peso de la edificaci6n se tomara el -00O de la carga muerta +C" y el /1O de

la carga viva +C.

9.F.- CA!C'!(S P$&I(S A !A "(%&!ACI( %& !A &%I8ICACI(Se procede al metrado de cargas de las vigas, tanto para carga muerta como para cargaviva:

- V101 # V103Peso Propio +Se incluye en el programaPeso aligerado 0.*1 x /./; > 0.;0 tmPiso terminado 0.-0 x /.9* > 0./9 tm

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UNCP - FIC

T$%&' CM CM 1.04 %*

Peso so5recarga 0./1 x /.9* > 0.F- tm

T$%&' CV CV 0."1 %*- V102

Peso Propio +Se incluye en el programaPeso aligerado 0.*1 x 9.11 > -.13 tmPiso terminado 0.-0 x 9.;1 > 0.93 tmT$%&' CM CM 2.0+ %*

Peso so5recarga 0./1 x 9.;1 > -./- tmT$%&' CV CV 1.21 %*

- V10A # V10,Peso Propio +Se incluye en el programaPeso aligerado 0.*1 x -.00 > 0.*1 tmPiso terminado 0.-0 x -.00 > 0.-0 tmAlfeizer ladrillo -.;0 x 0.-1 x -.00 > 0./4 tmT$%&' CM CM 0.-2 %*

Peso so5recarga 0./1 x -.00 > 0./1 tmT$%&' CV CV 0.2 %*



9.F./ %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$3 – A%.& 'E(ICION (E *ALLA)


#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$ – A%.& 'VISTA +()

9.F.* %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(

&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos las propiedades del

Concreto, &>/400000 tm/ y >/.90 tm*. !uego en el men< definir seleccionamos

SECCIONES, y asignamos tres secciones tipo $&C#A'!A$, una con eti7ueta de

C(!0.11x0.11 para las columnas, otra con eti7ueta IA0.*0x0.10 para las vigas y

consideramos en condiciones de análisis en &.AJIA! un factor de -000000000 para

despreciar el esfuerzo axial, como se muestra en la figura:

FIGURA 4.1$6 – A%.& '(EFINICION *ATERIAL)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$8 – A%.& '(EFINICION SECCION 1)

FIGURA 4.1$9 – A%.& '(EFINICION SECCION $)

9.F.9 %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y asignamos el estado de carga C"

+Carga "uerta y C +Carga iva, como se muestra en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+& – A%.& '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)

9.F.1 %&8IICI( %& CA$A SIS"ICA&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y en la fic=a A.SIS"IC( &S#A#IC(,

editamos el nom5re de las cargas para cada direcci6n S&J +Sismo &stático &@e J y S&?

+Sismo &stático &@e ? y marcamos el c=ecT en cada caso para 7ue el programa calcule

automáticamente el caso de sismo en la direcci6n J e ?L para terminar la configuraci6n

seleccionamos la fic=a PA$A"$(S, donde en la ventana emergente 7ue aparece se

colocan los parámetros sísmicos definidos en el pro5lema y en CAS(S %& AA!ISIS para

7ue no se incluya la excentricidad accidental se coloca 0 en O&JC&#$ICI%A%ACCI%&#A!, en CAS( / colocamos 0 en feac +factor de excentricdad accidental y 0 en

fer +factor de excentricidad real y en CAS( * colocamos 0 en feac +factor de excentricidad

acidental y 0 en fer +factor de excentricidad real, de esta manera se considera solo las

fuerzas inerciales, tal como se muestra en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+1 – A%.& '(EFINICION %ARA*ETROS SIS*ICOS)Quedando la asignaci6n final de la siguiente manera:

FIGURA 4.1+$ – A%.& '(EFINICION CARGA SIS*ICA)

9.F.F %&8IICI( %& C("2IACI(&S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CO*:INACIONES, y asignamos las 3 com5inaciones,

las cuales son: C("2- > -.90C" K -.40C, C("2/ > -./1C" K -./1C K S&J, C("2*>

-./1C" K -./1C S&J, C("29 > -./1C" K -./1C K S&?, C("21 > -./1C" K -./1C

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UNCP - FIC

S&?, C("20F > 0.30C" K S&J, C("204 > 0.30C" S&J, C("20; > 0.30C" K S&?,

C("203 > 0.30C" S&?, como e@emplo se muestra la asignaci6n de la com5inaci6n

C("20/, en la siguiente figura:

FIGURA 4.1++ – A%.& '(EFINICION CO*:INACION CO*:&$)

%e la misma manera se van asignado las demás com5inaciones, 7uedando el editor

general con las 3 com5inaciones definidas, de la siguiente manera:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+4 – A%.& '(EFINICION CO*:INACIONES (E CARGA)

9.F.4 %&8IICI( %& &(!&#&S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos ENVOLVENTES, y asignamos la envolvente de carga de

las 3 com5inaciones, la cual nos dará los valores máximos de cada com5inaci6n asignada,

la cual es: &0- > -.00.C("20- K -.00.C("20/ K -.00.C("20* K -.00.C("209 K

-.00.C("201 K -.00.C("20F K -.00.C("204 K -.00.C("20; K -.00.C("203, como se

muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.1+3 – A%.& '(EFINICION ENVOLVENTES (E CARGA)

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UNCP - FIC

9.F.; %&8IICI( "ASA %& !A &%I8ICACI(&n el men< definir seleccionamos *ASA, y para 7ue el programa calcule el peso de la

edificaci6n seleccionamos como factores - para C" y 0./1 para C, de esta manera para el

cálculo del peso de la edificaci6n el programa tomara el -00O de todas las cargas

asignadas por C" incluidas el peso propio de cada elemento y el /1O de todas las cargas

asignadas por C, como se muestra en la figura:

FIGURA 4.1+ – A%.& '(EFINICION (E *ASAS)

9.F.3 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos en

cual7uier orden, para este pro5lema se asignaron primero los elementos verticales

+columnas y luego los elementos =orizontales +vigas, teniendo un total de ** elementos,

como se muestra en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+6 – A%.& '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

Se muestra la vista en planta del nivel *, con las columnas y vigas asignada en la siguiente

figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+8 – A%.& 'VISTA $( NIVEL +)

9.F.-0 ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, se van asignando las restricciones



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UNCP - FIC

FIGURA 4.1+9 – A%.& 'RESTRICCIONES)

9.F.-- ASIACI( %& 8'&$)AS&n el men< asignar seleccionamos F. (ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS, 0 asignamos las

fuerzas distri5uidas rectangulares 7ue se calcularon en el metrado de cargas a las vigas

para C" +Carga "uerta y C +Carga iva, como se muestra en la figura.

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UNCP - FIC

FIGURA 4.14& – A%.& 'F.(ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS EN C*)

FIGURA 4.141 – A%.& 'F.(ISTRI:UI(AS ELE*ENTOS EN CV)%e esta manera 7uedan asignadas las fuerzas del pro5lema teniendo los siguientes

gráficos:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.14$ – A%.& 'VISTA +( F.(ISTRI:UI(A EN C*)

FIGURA 4.14+ – A%.& 'VISTA +( F.(ISTRI:UI(A EN CV)

9.F.-/ P$(C&SA$ "(%&!(Para procesar el modelo, en el men< procesar seleccionamos %ROCESAR *O(ELO y en


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UNCP - FIC



9.F.-* $&S'!#A%(S H %&SP!A)A"I&#(SSe muestran la deformada de la estructura en S&J:

FIGURA 4.144 – A%.& 'VISTA +( (EFOR*A(A EN SE)

FIGURA 4.143 – A%.& '(ES%LA/A*IENTO %$4 EN SE)

Se muestran la deformada de la estructura en S&?:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.14 – A%.& 'VISTA +( (EFOR*A(A EN SE2)

FIGURA 4.146 – A%.& '(ES%LA/A*IENTO %$4 EN SE2)

9.F.-9 $&S'!#A%(S H 8'&$)ASSe muestran las fuerzas o5tenidos para el momento en **, fuerza cortante en // y fuerza

axial del &@e / en la envolvente de todas las com5inaciones &0-:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.148 – A%.& 'VISTA $( E;E $ *O*ENTO *++ ENV&1)

FIGURA 4.149 – A%.& 'VISTA $( E;E $ FUER/A F$$ ENV&1)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.13& – A%.& 'VISTA $( E;E $ FUER/A AIAL ENV&1)

9.F.-1 $&S'!#A%(S CA$AC#&$IS#ICAS C&#$( "ASA +C.".Se muestran los desplazamientos, fuerzas inerciales cuando el sismo act


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UNCP - FIC

FIGURA 4.13$ – A%.& 'CARACTERISTICAS CENTRO *ASA NVL$)

FIGURA 4.13+ – A%.& 'CARACTERISTICAS CENTRO *ASA NVL+)

9.F.-F C("PA$ACI( C( &! P$($A"A A2S

&l mismo pro5lema se desarroll6 con el programa A2S v3.4.0, teniendo los resultados dedesplazamientos por S&J +Sismo en J y S&? +Sismo en ?, diagrama de fuerza axial,

diagrama de fuerza 8// y diagrama de "omento "** en &0- +&nvolvente de todas las

cargas, donde se puede o5servar 7ue los valores calculados en el programa AA!ISIS

"A#$ICIA! %& &S#$'C#'$AS A'#("A#I)A%( *% +A"&A*% -.- se aproximan a los

calculados con el programa A2S v3.4.0, tal como se muestran en los siguientes gráficos

extraídos del programa A2S:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.134 – A%.& '(ES%. %$4 EN SE)

FIGURA 4.133 – A%.& '(ES%. %$4 EN SE2)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.13 – A%.& 'E;E $ FUER/A AIAL ENV&1)

FIGURA 4.136 – A%.& 'E;E$ FUER/A F$$ ENV&1)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.138 – A%.& 'E;E$ *O*ENTO *++ ENV&1)

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UNCP - FIC

4.- APLICACIÓN N°0- – ANALISIS SISMICO DE EDIFICACION + PISOS (A. SISMICODINAMICO)

Se desarrollará el análisis de una edificaci6n la cual es una estructura aporticada de concretocon un paDo en la direcci6n J y cuatro paDos en la direcci6n ? y oc=o pisos de alto.

Se realizará el Análisis por cargas de gravedad +C" y C y el Análisis Sísmico %inámico en los

dos e@es principales +SJ y S?, empleando com5inaciones de carga de acuerdo a la orma

Peruana de Concreto Armado &H0.F0: C("2- > -.90C" K -.40C, C("2/ > -./1C" K -./1C

K SJ, C("2*> -./1C" K -./1C SJ, C("29 > -./1C" K -./1C K S?, C("21 > -./1C" K

-./1C S?, C("20F > 0.30C" K SJ, C("204 > 0.30C" SJ, C("20; > 0.30C" K S?,

C("203 > 0.30C" S?L para luego o5tener la envolvente de carga.

!os parámetros para el análisis sísmico son los siguientes:

- ) > 0.*0 +'5icaci6n en Ruancayo- ' > -.00 +'so para (ficinas- S > -./0 +Suelo Intermedio- $ > ;.00 +Sistema Aporticado

!as alturas entre e@es de piso es de R- > 9.*0 m, R/ > *.-1 m, R* > *.- 1m, R9 > *.-1 m, R1 >

*.-1 m, RF > *.-1 m, R4 > *.-1 m y R; > *.-1 m.

Además para el peso de la edificaci6n se tomara el -00O de la carga muerta +C" y el /1O de

la carga viva +C.

!as dimensiones de la estructura se pueden o5servar en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.139 – %LANTA TI%ICA E(IFICACION 8 %ISOS

9.4.- CA!C'!(S P$&I(S A !A "(%&!ACI( %& !A &%I8ICACI(

Se procede al metrado de cargas de las vigas, tanto para carga muerta como para cargaviva:

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UNCP - FIC

- V101 # V10 (0.3 0.-0)Peso Propio +Se incluye en el programa

Peso aligerado 0.*1 x /.0; > 0.4* tmPiso terminado 0.-0 x /./1 > 0./* tmT$%&' CM CM 0./" %*Peso so5recarga 0./1 x /./1 > 0.1F tm#a5i7uería "6vil 0.-0 x /./1 > 0./* tmT$%&' CV CV 0.-/ %*

- V102 # V103 # V104 (0.3 0.-0)Peso Propio +Se incluye en el programaPeso aligerado 0.*1 x 9.-1 > -.91 tmPiso terminado 0.-0 x 9.10 > 0.91 tmT$%&' CM CM 1./0 %*

Peso so5recarga 0./1 x 9.10 > -.-/ tm#a5i7uería "6vil 0.-0 x 9.10 > 0.91 tmT$%&' CV CV 1.- %*

- V10A # V10, (0.30 0.0)Peso Propio +Se incluye en el programaPeso aligerado 0.*1 x -.00 > 0.*1 tmPiso terminado 0.-0 x -.00 > 0.-0 tmT$%&' CM CM 0.4 %*Peso so5recarga 0./1 x -.00 > 0./1 tm

#a5i7uería "6vil 0.-0 x -.00 > 0.-0 tmT$%&' CV CV 0.3 %*



9.4./ %&8IICI( %& "A!!A %&! P$(?&C#(&n el men< proyecto seleccionamos NUEVO e ingresamos los datos, 7ue seg


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UNCP - FIC

FIGURA 4.1& – A%.&6 'E(ICION (E *ALLA)

Se o5serva 7ue se asignaron automáticamente 30 puntos por el programa de acuerdo a la

definici6n de los e@es, como se muestra en la figura.

#

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UNCP - FIC

FIGURA 4.11 – A%.&6 'VISTA +()

9.4.* %&8IICI( %& "A#&$IA! ? S&CCI(&n el men< definir seleccionamos *ATERIALES, e ingresamos las propiedades del

Concreto, &>/400000 tm/ y >/.90 tm*. !uego en el men< definir seleccionamos

SECCIONES, y asignamos tres secciones tipo $&C#A'!A$, una con eti7ueta de C(!

0.*1x0.;0 para las columnas, otra con eti7ueta IA 0.*0x0.10 y otra con IA 0.*1x0.40,

para las vigas consideramos en condiciones de análisis en &.AJIA! un factor de

-000000000 para despreciar el esfuerzo axialL luego asignamos una secci6n tipo # coneti7ueta de C(!# -.-0x0.;0 como se muestra en la figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1$ – A%.&6 '(EFINICION *ATERIAL)

FIGURA 4.1+ – A%.&6 '(EFINICION SECCION 1)

FIGURA 4.14 – A%.&6 '(EFINICION SECCION $)

FIGURA 4.13 – A%.&6 '(EFINICION SECCION +)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.1 – A%.&6 '(EFINICION SECCION 4)

9.4.9 %&8IICI( %& &S#A%(S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y asignamos el estado de carga C"

+Carga "uerta y C +Carga iva, como se muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.16 – A%.&6 '(EFINICION ESTA(OS (E CARGA)

9.4.1 %&8IICI( %& CA$A SIS"ICA&n el men< definir seleccionamos CASOS (E CARGA, y en la fic=a A.SIS"IC(

%IA"IC(, editamos el nom5re de las cargas para cada direcci6n S%J +Sismo %inámico

&@e J y S%? +Sismo %inámico &@e ? y marcamos el c=ecT en cada caso para 7ue el

programa calcule automáticamente el caso de sismo en la direcci6n J e ?L para terminar la

configuraci6n seleccionamos la fic=a PA$A"$(S, donde en la ventana emergente 7ue

aparece se colocan los parámetros sísmicos definidos en el pro5lema en la fic=a

PA$A"$(S %& SI#I( y en la fic=a C("2IACI( "(%A! definimos los factores de la

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UNCP - FIC

com5inaci6n modal 7ue se usaran para la modulaci6n, 0.41 para la raíz cuadrada de la

suma de cuadrados y de 0./1 para la suma de valores a5solutos.

Ca5e mencionar 7ue con la modulaci6n se tendrán /9 modos de vi5raci6n de la estructura+*%! x piso y la com5inaci6n modal se refiere a la respuesta de cada modo de vi5raci6n,

como se muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.18 – A%.&6 '(EFINICION %ARA*ETROS SIS*ICOS)

Quedando la asignaci6n final de la siguiente manera:

FIGURA 4.19 – A%.&6 '(EFINICION CARGA SIS*ICA)

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UNCP - FIC

9.4.F %&8IICI( %& C("2IACI(&S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos CO*:INACIONES, y asignamos las 3 com5inaciones,

las cuales son: C("2- > -.90C" K -.40C, C("2/ > -./1C" K -./1C K S%J, C("2*>

-./1C" K -./1C S%J, C("29 > -./1C" K -./1C K S%?, C("21 > -./1C" K -./1C

S%?, C("20F > 0.30C" K S%J, C("204 > 0.30C" S%J, C("20; > 0.30C" K S%?,

C("203 > 0.30C" S%?, como e@emplo se muestra la asignaci6n de la com5inaci6n

C("20/, en la siguiente figura:

FIGURA 4.16& – A%.&6 '(EFINICION CO*:INACION CO*:&$)

%e la misma manera se van asignado las demás com5inaciones, 7uedando el editorgeneral con las 3 com5inaciones definidas, de la siguiente manera:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.161 – A%.&6 '(EFINICION CO*:INACIONES (E CARGA)

9.4.4 %&8IICI( %& &(!&#&S %& CA$A&n el men< definir seleccionamos ENVOLVENTES, y asignamos la envolvente de carga de

las 3 com5inaciones, la cual nos dará los valores máximos de cada com5inaci6n asignada,la cual es: &0- > -.00.C("20- K -.00.C("20/ K -.00.C("20* K -.00.C("209 K

-.00.C("201 K -.00.C("20F K -.00.C("204 K -.00.C("20; K -.00.C("203, como se

muestra en la siguiente figura:

FIGURA 4.16$ – A%.&6 '(EFINICION ENVOLVENTES (E CARGA)

9.4.; %&8IICI( "ASA %& !A &%I8ICACI(

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UNCP - FIC

&n el men< definir seleccionamos *ASA, y para 7ue el programa calcule el peso de la

edificaci6n seleccionamos como factores - para C" y 0./1 para C, de esta manera para el

cálculo del peso de la edificaci6n el programa tomara el -00O de todas las cargasasignadas por C" incluidas el peso propio de cada elemento y el /1O de todas las cargas

asignadas por C, como se muestra en la figura:

FIGURA 4.16+ – A%.&6 '(EFINICION (E *ASAS)

9.4.3 %&8IICI( %& &!&"&#(S&n el men< definir seleccionamos ELE*ENTOS, y se van asignando los elementos en

cual7uier orden, para este pro5lema se asignaron primero los elementos verticales+columnas y luego los elementos =orizontales +vigas de cada piso, teniendo un total de

-;9 elementos, se de5e tener en cuenta 7ue para la columna # se asigna el ángulo de 0U y

de -;0U, como se muestra en la siguiente figura:

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UNCP - FIC

FIGURA 4.164 – A%.&6 '(EFINICION (E ELE*ENTOS)

Se muestra la vista en *% y la vista /% de la planta del nivel ;, con las columnas y vigas

asignada en las siguientes figuras:

FIGURA 4.163 – A%.&6 'VISTA $( NIVEL 8)

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UNCP - FIC

FIGURA 4.16 – A%.&6 'VISTA +( ELE*ENTOS)9.4.-0 ASIACI( %& $&S#$ICCI(&S

&n el men< asignar seleccionamos RESTRICCIONES, se van asignando las restricciones



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UNCP - FIC

FIGURA 4.166 – A%.&6 'RESTRICCIONES)

9.4.-- ASIACI( %& 2$A)( $II%(Al analizar el sistema estructural, de5emos tener en cuenta 7ue existe una porci6n

infinitamente rígida en la uni6n vigaHplaca en cada nudo 7ue no se puede despreciar, por lo

7ue todas las vigas tendrán las condiciones de 5razo rígido, de esta manera se tomará el

-00O la longitud de 5razo rígido en las vigas en la direcci6n ? y en las vigas en la direcci6n

J se tomará un longitud de 0.90m. Para lo cual en el men< asignar seleccionamos 2$A)(

$II%( y se van asignando las condiciones a los elementos correspondientes, se muestra

el e@emplo del elemento &9, en la siguiente figura.

FIGURA 4.168 – A%.&6 'ASIGNACION :RA/O RIGI(O ELE*ENTO E11)

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Automatizacion Mediante Macros Para El Analisis Sismico Estatico y Dinamico de Sistemas...

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