1. Descripcin

El siguiente trabajo detalla la elaboracin y procesamiento de una estructura de tipo porticado haciendo especial anlisis en el refuerzo de las viguetas en el programa sap2000 v.15. Con la utilizacin de este programa se espera simplificar el clculo manual que en muchas ocasiones puede ser extenso y tedioso.

2. Objetivos

Los objetivos del presente trabajo son los siguientes: Modelamiento del ejemplo en sap2000. Definir las propiedades de las viguetas. Definir condiciones de extremo y condiciones especiales. Introducir las cargas actuantes. Obtener la envolvente de momentos. Obtener el diseo de refuerzo ptimo las de viguetas.

3. Desarrollo3.1. Idealizacin y modelamiento

La idealizacin de lozas unidireccionales es mediante una viga simplemente apoyada, los apoyos representaran las columnas o vigas en las que se apoya la loza.La seccin de esta viga debe corresponder con el que seria de la loza, es decir una viga T.

Precedemos a abrir el programa SAP2000 y ubicamos en la parte inferior derecha un men desplegable en el cual elegiremos las unidades en las que se desea trabajar.

Para abrir un nuevo archivo damos en el icono New y seleccionamos un archivo en blanco, esto nos permitir crear una grilla con las dimensiones que se requieran ya que la hoja de trabajo aparecer totalmente vaca.

Hacemos clic derecho sobre el fondo y elegimos Edit Grid Data.

En la ventana que aparecer colocaremos las coordenadas de las grilla base para poder dibujar la viga. En este caso el modelo solo tiene coordenadas X ya que es un elemento horizontal. El cuadro quedara como se muestra a continuacin teniendo en cuenta las unidades en metros.

Lo siguiente ser crear las secciones de las que estar compuesta la viga, en este caso ser una viga tipo T de concreto armado fc=210 kg/cm2 y acero fy=4200 kg/cm2.Para introducir todos estos datos crearemos en primer lugar el nuevo material en el men Define.

En la siguiente ventana damos clic en el botn create new material y deberemos completar todas las propiedades del material a crear tales como. Peso por unidad de volumen. Mdulo de elasticidad Coef. de expansin trmica.

Una vez definido el material crearemos la seccin de la vigueta mediante el men Define. El acero lo dejaremos por defecto.

A continuacin procederemos a crear la viga con la seccin antes crear de viga T. Otra forma de proceder seria dibujar la viga y luego definir o asignarle las secciones.

A continuacin fijaremos los apoyos en este caso tenemos 4 apoyos fijos y un extremo en voladizo. Para definir los apoyos seleccionamos los puntos y creamos los apoyos mediante el men define.

3.2. Cargas ActuantesEn este caso tendremos cargas vivas y cargas muertas actuantes en nuestra loza, para hacer nuestro diseo haremos 7 alternancias de cargas y trabajaremos con los resultados de la envolvente.Para introducir las alternancias debemos crear Load Pattern para cada una de ellas, esto se hace mediante el men Define.

Ingresaremos las cargas mediante el men Asign.CMEn este caso la carga muerta ser una distribuida a lo largo de todos los paos, adems una carga puntual en el extremo del volado que representara un parapeto.

CV1Seleccionamos todos los tramos e ingresamos la carga viva correspondiente en el load Pattern CV1.

CV2

CV3

CV4

CV5

CV6

CV7

3.3. Combinaciones de cargaA continuacin ingresaremos las combinaciones de carga dadas en el RNE, estas combinaciones amplifican las cargas y la envolvente tomara los mnimos y mximos en los tramos. Es mediante esta envolvente que encontraremos los momentos de diseo.

U = 1.1CM + 1.7CVU =1.25 (CM + CV)

Las combinaciones se ingresaran mediante el men Define.

Se crearan 8 combinaciones ya que cada combinacin se har con cada una de las alternancias de carga. El proceso ser el mismo alternando entre las Cargas VivasUna vez creadas las combinaciones, procederemos a crear la envolvente.

3.4. Procesamiento y anlisisA continuacin procederemos a ejecutar el analisis de la estructura mediante el icono RUN .

3.5. Evaluacin de resultado y diseo optimoLos resultados se visualizaran para la envolvente de cargas.

Fuerzas Cortante

Esfuerzos mnimos y mximos

Momento flectores

Para verificar el refuerzo del acero en las viguetas, nos dirigimos al icono Concrete Design , el primer punto a revisar son las preferencias que debern estar de acuerdo a la norma del ACI 318-05

En la lista de combinaciones con las que queremos disear debemos aadir la envolvente.

Grafico Final

4. Conclusin

Al ejecutar el diseo de concreto podemos ver que 3 elementos no estn cumpliendo para las cargas aplicadas ya que el acero de refuerzo no es el adecuado, estas barras son las que se muestran en color rojo en la grfica anterior.Se debe redisear en el men secciones y probar diferentes combinaciones de refuerzo hasta que las barras cumplan con las cargas aplicadas

Informtica Aplicada a Ing. CivilPgina 17