manual de programa sportv1

MANUAL DEL PROGRAMA

SPORT v1

El presente, es el manual del programa SPORTv1, en el que realizo

una breve descripcin del programa y el procedimiento de uso

mediante un ejemplo (paso a paso).

CHRISTIAN PEREZ TORO

[email protected]

UNH HVCA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA PROGRAMA : SPORT v1

TEMA : ANLISIS ESTRUCTURAL DE PRTICOS EN 2D (MTODO RIGIDEZ)

PROGRAMADO POR : CHRISTIAN PREZ TORO

pg. 2 HUANCAVELICA - PER

Tabla de contenido DESCRIPCIN GENERAL DEL PROGRAMA: ..................................................................................... 4

PROGRAMA SPORT ............................................................................................................................... 4

MENU PRINCIPAL ................................................................................................................................. 4

INICIO ................................................................................................................................................. 5

VER ......................................................................................................................................................... 5

MAS ........................................................................................................................................................ 5

CREDI .................................................................................................................................................... 6

SALIR .................................................................................................................................................... 6

USO DEL PROGRAMA SPORTv1 ........................................................................................................... 7

INGRESO DE DATOS: ......................................................................................................................... 7

NUDOS: ................................................................................................................................................ 8

TECLADO PRINCIPAL (F1) ............................................................................................................... 8

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F1) .......................................................................... 8

DEFINE: ............................................................................................................................................... 8

TECLADO PRINCIPAL (F2) .............................................................................................................. 8

SECCIN: ......................................................................................................................................... 9

MDULO DE ELASTICIDAD:...................................................................................................... 9

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F2) ....................................................................... 10

ELEMENTOS: .................................................................................................................................... 10

TECLADO PRINCIPAL (F3) ............................................................................................................ 10


TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F3) ............................................................................. 11

APOYO: ............................................................................................................................................... 11



FUERZAS Y DESPLAZAMIENTOS EN NUDOS: ................................................................... 12


FUERZAS EN NUDOS (Fk): ..................................................................................................... 13

DESPLAZAMIENTOS DE LOS APOYOS (Dk): ................................................................... 13






TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F5) .............................................................................. 14

CARGAR ELEMENTOS: .................................................................................................................. 14



TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F6) .............................................................................. 16

GRFICA DEL PRTICO:.............................................................................................................. 16

TECLADO PRINCIPAL (APPS) ....................................................................................................... 16

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( APPS) .................................................................. 17

SOLVE: ................................................................................................................................................ 17

TECLADO PRINCIPAL (MODE) ..................................................................................................... 17

SALIR:................................................................................................................................................. 17

TECLADO PRINCIPAL (TOOL) ...................................................................................................... 17

PRESENTACIN DE RESULTADOS: ............................................................................................ 18

DATOS: ............................................................................................................................................... 18

RESULTADOS: .................................................................................................................................. 19

Fi: .......................................................................................................................................................... 20

CREDITOS: ........................................................................................................................................ 21

MENU SALIR: ................................................................................................................................... 21

IMPORTANTE: ......................................................................................................................................... 22





DESCRIPCIN GENERAL DEL PROGRAMA:

El programa SPORT v1, es una herramienta para el anlisis estructural de prticos en 2

dimensiones, mediante el mtodo de rigidez. A existido varias modificaciones del programa

PORTICOS.HP v2, tanto en su modo de ingreso de datos as como la presentacin de

resultados, optimizando as el uso de la memoria; adems se ha agregado nuevas

herramientas.

Es un software libre y se distribuye tal cual, permitindose la modificacin del mismo. No se da ninguna garanta respecto al software ni me hago responsable de cualquier error que pueda generar el programa.

El programa adjunto a este manual es una librera por ello deber copiarse a uno de los

puertos (0, 1 2) y reiniciar la calculadora.

DATOS GENERALES:

TITULO : SPORTv1

$ROMID : 1555

TAMAO : 21577 BYTES

REVISIN : 21 DE JUNIO DEL 2014

LENGUAJE : USER-RPL

PROGRAMA SPORT:

Una vez instalada la librera, al pulsar LIB se encontrar con el nombre SPORT.

MENU PRINCIPAL:

Al ingresar al software se tendr:





INICIO:

Muestra las opciones: Nuevo clculo, Abrir archivo y Salir.

Nuevo clculo: Inicia un nuevo clculo.

Abrir archivo: Busca archivos de clculos realizados anteriormente, si encuentra los

muestra caso contrario no hace nada.

Salir: Vuelve al men principal.

VER:

Permite visualizar datos y resultados de clculos realizados anteriormente. Busca los

archivos y si encuentra los muestra, caso contrario vota un mensaje NO EXISTEN

ARCHIVOS.

Este comando se evala automticamente despus de cada clculo.

Ms delante de este manual se detallar cada sub men.

MAS:

Son dos herramientas adicionales que permiten hacer clculos independientes al

programa principal:





Calcular Ki: Calcula la matriz de rigidez de un elemento a partir de su longitud, ngulo,

rea, inercia y mdulo de elasticidad.

Calcular RMEPT: Calcula las reacciones y momentos de empotramiento perfecto de un

elemento, a partir de la longitud, ngulo y las cargas del elemento.

CREDI:

Muestra los crditos del programa, acerca del autor.

SALIR:

Abandona el programa y vuelve a Home.





USO DEL PROGRAMA SPORTv1

Para describir el uso del programa se resolver el ejemplo del prtico mostrado en la figura:

INGRESO DE DATOS:

Iniciamos un nuevo clculo, se mostrar la siguiente presentacin:

El ingreso de datos se realizar mediante las teclas correspondientes a las dos primeras

filas de la calculadora:

A: NUDOS B: DEFINE C: ELEMENTO D: APOYOS E: FUERZAS Y

DESPLAZAMIENTOS

EN NUDOS

F: CARGAR

ELEMENTOS

G: PLOT H: SOLVE I: SALIR





NUDOS:

TECLADO PRINCIPAL (F1): Edita los nudos

Primero solicita el nmero de nudos (para el ejemplo, # nudos: 7) y posteriormente en

el editor de matrices solicita las coordenadas de cada nudos.

Ingresando las coordenadas de los nudos de la siguiente manera, tendremos:

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F1): Visualiza los nudos

DEFINE:

TECLADO PRINCIPAL (F2): Edita las secciones y mdulos de elasticidad.

Ingreso de Seccin y Modulo de Elasticidad. Es aqu donde definimos las secciones y el

mdulo de elasticidad, para posteriormente asignarlos a los elementos.





SECCIN:

Segn los datos en el prtico existen 2 secciones diferentes:

Para columnas : Secc. Circular ( )

Para Vigas : Secc. Rectangular ( )

Rellenamos y presionamos ENTER

MDULO DE ELASTICIDAD:

Segn los datos en el prtico existe un solo mdulo de elasticidad:






TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F2): Visualiza las Secciones y Mod. E.

ELEMENTOS:

TECLADO PRINCIPAL (F3): Edita la asignacin de los elementos.

Es aqu donde asignamos las caractersticas (Nudo inicial, Nudo final, Seccin, Modulo

de Elasticidad) a los elementos. Segn el ejemplo se tendr

Secciones:

Columnas : Secc. 1 E1, E2, E3, E4.

Vigas : Secc. 2 E5, E6.

Mdulo de Elasticidad:

Para todos los elementos: Mod. 1

Entonces:





Rellenamos y presionamos ENTER. Aqu el programa calcula la longitud, el ngulo, rea e

inercia de los elementos, adems asigna el mdulo de elasticidad.

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F3): Visualiza y edita las caractersticas de

los elementos (longitud, ngulo, rea, inercia y mdulo de elasticidad); es aqu donde

puedo ingresar directamente el rea e inercia.

TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F3): Visualiza la asignacin y caractersticas

de los elementos (longitud, ngulo, rea, inercia y mdulo de elasticidad).

APOYO:

TECLADO PRINCIPAL (F4): Edita las restricciones de los nudos.

El ingreso de apoyos se realiza indicando que componentes de los nudos tienen

restricciones, las restricciones se representan por el nmero 1; en el primer ingreso no

habr restricciones y todos los componentes estarn representados con el nmero 0.

Si el nudo es libre: No existir restricciones.

Todas las componentes sern 0 [ #nudo 0 0 0 ]

Si el nudo es empotrado: Todas las componentes estarn restringidos.

Todas las componentes sern 1 [ #nudo 1 1 1 ]

Si en el nudos hay un apoyo simple: Estar restringido los desplazamientos pero

no el giro:

Los dos primeras componente 1 y el tercer 0 [ #nudo 1 1 0 ]

Si en el nudos hay un apoyo mvil en x ( ): Estar restringido solo el

componente z:





El segundo componente 1 los dems 0 [ #nudo 0 1 0 ]

Si en el nudos hay un apoyo mvil en z ( ): Estar restringido solo el

componente x:

El primer componente 1 los dems 0 [ #nudo 1 0 0 ]

En el ejemplo tenemos tres apoyos empotrados en los nudos 1, 2 y 3.

Rellenamos y presionamos ENTER; aqu el programa reconoce las componentes de las

fuerzas conocidas (desplazamientos y giros) y desplazamientos conocidos (reacciones y

momento); cuyas magnitudes se ingresar en la siguiente entrada.

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F4): Visualiza las restricciones en los

nudos

FUERZAS Y DESPLAZAMIENTOS EN NUDOS:

TECLADO PRINCIPAL (F5): Edita las fuerzas en nudos y desplazamientos o giros de

los apoyos.

Muestra una ventana para escoger dos opciones de ingreso.

SIN APOYO

(LIBRE)

APOYO

MOVIL X

APOYO

MOVIL Z

APOYO

SIMPLE

EMPOTRADO

[ #nudo 0 0 0 ] [ #nudo 0 1 0 ] [ #nudo 1 0 0 ] [ #nudo 1 1 0 ] [ #nudo 1 1 1 ]





FUERZAS EN NUDOS (Fk):

Muestra una matriz de todos los nudos y las fuerzas que actan, por defecto las

fuerzas estn rellenadas con ceros; para el ejemplo:

Existe una carga puntual en los nudos 2 y 6:

Fz(2) = -3 Tn

Fx(6) : -5 Ton


DESPLAZAMIENTOS DE LOS APOYOS (Dk):

Muestra una matriz de los apoyos y los desplazamientos (asentamientos) y giros, por

defecto los desplazamientos y giros estn rellenados con ceros; para el ejemplo no se

menciona de ningn desplazamiento, por lo que no es necesario ingresar a esa opcin.





TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F5): Visualiza las fuerzas en los nudos y

desplazamientos en los apoyos.

TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F5): Visualiza los componentes y magnitudes de

las fuerzas conocidas, desplazamientos conocidos, y fuerzas en apoyos. Son datos para

el mtodo de Rigidez.

CARGAR ELEMENTOS:

TECLADO PRINCIPAL (F6): Ingreso de cargas para calcular las reacciones y momentos

de empotramiento perfecto.

Es aqu donde se asignan cargas los elementos que tienen. Al presionar F6 primero se

escoge el elemento que se va a cargar, despus se escoge el tipo de carga y se rellena,

una vez ingresado la carga, si es el caso, solicitar si es perpendicular al elemento o en

sentido de la gravedad y otra vez pedir el tipo de carga, si ya no existe ms cargas

entonces se presiona CANCEL.





Para el ejemplo:

Cargamos los elementos 5 y 6.

ELEMENTO 5:

Carga distribuida de 3 Tn/m en todo el elemento, xi=0, wi=3, xf=4, wf=3.

Carga distribuida tipo triangular, xi=2, wi=0, xf=4, wf=2.

ELEMENTO 6:

Carga distribuida de 4 Tn/m en todo el elemento (sentido de la gravedad)

Para ingresar la longitud del elemento se puede escribir LT (longitud total),





Una vez ingresado las cargas el programa calcula las reacciones y momentos de

empotramiento perfecto y el empotramiento perfecto transformado.

TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( F6): Visualiza y edita la matriz de

empotramiento perfecto y empotramiento perfecto transformado. Aqu podemos

editar las reacciones y momentos.

TECLADO DE CAMBIO DERECHO ( F6): Visualiza la matriz de empotramiento

perfecto y empotramiento perfecto transformado.

GRFICA DEL PRTICO:

TECLADO PRINCIPAL (APPS): Muestra el prtico en la parte superior derecha de la

presentacin.





TECLADO DE CAMBIO IZQUIERDO ( APPS): Muestra el prtico en toda la

pantalla, visualiza sus nudos y elementos del prtico.

SOLVE:

TECLADO PRINCIPAL (MODE): Inicia el anlisis estructural del prtico y muestra el

men de resultados.

Caso que exista algn dato mal ingresado vuelve al men principal del programa.

SALIR:

TECLADO PRINCIPAL (TOOL): Sale al men principal del programa





PRESENTACIN DE RESULTADOS:

Al finalizar el clculo se muestra la siguiente ventana:

DATOS:

Muestra una ventana para escoger los datos que se ingresaron:

ELEMENTOS: Muestra en una matriz las caractersticas de los elementos (longitud,

ngulo, rea, inercia y mdulo de elasticidad).

FUERZAS EN NUDOS: Muestra la matriz de fuerzas externas, ingresadas en los

nudos [ Nudo Fx, Fz, My ].

ASENTAMIENTOS, GIROS: Muestra la matriz de asentamientos y giros en los

apoyos [ Nudos x z (rad) ]

FUERZAS CONOCIDAS: Muestra las componentes y magnitudes de las fuerzas

conocidas. (Mtodo Rigidez)

DESPLAZAMIENTOS CONOCIDOS: Muestra las componentes y magnitudes de las

desplazamientos conocidos. (Mtodo Rigidez)

FUERZAS EN APOYOS: Muestra las componentes y magnitudes de las fuerzas en los

apoyos. (Mtodo Rigidez)

RMEP: Muestra la matriz de empotramiento perfecto.

RMEPT: Muestra la matriz de empotramiento perfecto transformado.





GRFICA: Muestra la grfica del prtico, hasta presionar CANCEL.

RESULTADOS:

Muestra una ventana para escoger los siguientes resultados:

DESPLAZAMINETOS: Muestra la matriz todos los nudos y sus desplazamientos en x,

z y giros.

REACCIONES: Muestra la matriz todos los nudos y las reacciones en x, z y momento.

Ki: Muestra la matriz de rigidez de todos los elementos. (Mtodo Rigidez)

K: Muestra la matriz de rigidez del prtico y sus componentes. (Mtodo Rigidez)

RMEP : Muestra la matriz de empotramiento perfecto correspondiente a los

desplazamientos y giros, incluye las componentes. (Mtodo Rigidez)

RMEP : Muestra la matriz de empotramiento perfecto correspondiente a las

reacciones y momentos, incluye las componentes. (Mtodo Rigidez)





Du: Muestra los desplazamientos y giros de las componentes libres, incluye las

componentes. Las unidades de los giros son en radianes (los giros son aquellos que

tienen como componente nmeros mltiplos de 3). (Mtodo Rigidez)

Qu: Muestra las reacciones y momentos de los apoyos, incluye las componentes.

(Mtodo Rigidez)

Fi:

Muestra las fuerzas internas de cada elemento del prtico.

Primero muestra una ventana para escoger de qu elemento deseamos ver, al escoger el

elemento, nos muestra la matriz de fuerzas internas.

Fi(nudo inicial, nudo final):[matriz de fuerzas internas]





Dnde:

Fuerza axial en nudo inicial

Fuerza cortante en nudo inicial

Momento en nudo inicial

Fuerza axial en nudo final

Fuerza cortante en nudo final

Momento en nudo final

CREDITOS:

Muestra los crditos del programa, acerca del autor.

MENU SALIR:

Abandona la presentacin del programa y vuelve al men principal del programa.





IMPORTANTE: Al ingresar los datos ten en cuenta:

Al definir secciones, si se tiene secciones circulares se coloca el dimetro donde

corresponde a la base y 0 en altura; para secciones que no sean rectangular ni circular

se puede colocar directamente el rea e inercia en elementos (cambio izquierdo F3).

En apoyos; el nmero 1 representa restricciones, por defecto todos los componentes

estn libres (0). Una vez ingresado a apoyos el programa no te dejar salir hasta que

restringas por lo menos un componente.

Al ingresar las cargas (F6) primero se escoge el elemento que se va a cargar, despus

se escoge el tipo de carga y se rellena, una vez ingresado la carga, si es el caso,

solicitar si es perpendicular al elemento o en sentido de la gravedad y otra vez

pedir el tipo de carga, si ya no existe ms cargas entonces se presiona CANCEL.

Al cargar cualquier elemento e ingresar la posicin de la carga se podr ingresar LT

que arrojar como resultado la longitud total del elemento.

Una vez iniciado el clculo (MODE), si existe algn dato mal ingresado el programa

muestra un mensaje y vuelve al men principal del programa; pero los datos se

guardan.

SIN APOYO

(LIBRE)

APOYO

MOVIL X

APOYO

MOVIL Z

APOYO

SIMPLE

EMPOTRADO

[ #nudo 0 0 0 ] [ #nudo 0 1 0 ] [ #nudo 1 0 0 ] [ #nudo 1 1 0 ] [ #nudo 1 1 1 ]

manual de programa sportv1

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