ANALISIS_ESTRUCTURAL_I_ingenieria_civil (1)

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL I ingeniería civil/UNAP 
 
 
Ing. Darwin Quenta Flores 
 
3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL MEDIANTE UN SOFTWRE 
3.1. GEOMETRIA DEL MODELO 
 
Iniciando el programa SAP2000 19 
 
 
USAREMOS COMO UNIDADES 
Este cambio debemos hacer antes de ingresar a cualquier dato de un proyecto. Luego para ingresar 
al modelo elegimos la siguiente ruta: 
 
Figura 1: elección de modelo definido 
El paso siguiente, del grafico siguiente optamos por modelar con la opción BEAM (viga) 
 
Figura 2: modelamiento mediante viga 
Luego tenemos la siguiente ventana donde seleccionamos la siguiente opción según se indica: 
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Figura 3: definición de tramos 
Hacer clic en “edit grid” 
 
Figura 4: Edición de espacios entre apoyos 
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Figura 5: Modelo de una vigueta 
 
3.2. EDICION DE MATERIALES 
Luego se prosigue a definir las características de los materiales como es el concreto y el acero para 
el caso de viguetas. 
 
Figura 6: edición de materiales 
 
En el siguiente caso editaremos como nuevo material el “CONCRETO210”, por lo que hacemos 
click en “Add New Material…” 
 
Figura 7: edición de nuevo material 
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Luego procedemos a editar los valores correspondientes para el concreto como material. 
 
 
Figura 8: edición de propiedades del concreto 
En la nueva versión SAP2000 19, la asignación de propiedades para el acero es aparte, así tenemos 
el siguiente cuadro: 
Condiciones Normativas: 
Peso volumétrico unitario de concreto = 2400 kg/m3 
Módulo de Elasticidad = 1500��´� (kg/cm2) 
Módulo de poisson = 0.20 
f´c = 210 kg/cm2 
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Figura 9: Edición de propiedades del acero de refuerzo 
Luego hacemos clic en “OK” de todas las ventanas emergentes. 
3.3. EDICION DE LA SECCION DE VIGUETA 
 
Figura 10: Edición de la sección de la vigueta 
En la siguiente ventana, elegimos la opción “ Add New Property” 
Condiciones Normativas: 
Módulo de Elasticidad = 2.1x106 (kg/cm2) 
Módulo de poisson = 0.30 
fy = 4200 kg/cm2 
fu = 63300 kg/cm2 
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Figura 11: Opción para crear la sección de la vigueta 
En la ventana, sin cambiar el material “steel”, lo cual haremos después, elegimos la 
sección de tipo “T” 
 
Figura 12: Elección de la sección de la vigueta 
 
Seguidamente procedemos a editar la sección de vigueta para lo cual explicaremos los 
parámetros geométricos para la sección “T”, que es una vigueta de 17 cm de peralte la cual 
se determinó en el predimensionamiento. 
 tw
tf
t3
t2
Elegir la sección tipo 
“T” 
Nueva sección 
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Figura 13: Edición de dimensiones de viguetas 
 
Luego hacemos clic sobre el botón “Concrete Reinforcement” y colocamos los siguientes valores 
 
Figura 14: Recubrimiento de vigueta 
 
3.4. RESTRICCIONES EN LOS APOYOS 
Luego colocamos los apoyos simples en cada nudo donde irá apoyada la vigueta, mediante el icono 
que nos servirá para este objetivo usamos la ruta siguiente: 
Hacemos clic en el icono en la ventana emergente quitamos el aspa de “joins - Invisible” 
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Figura 15: haciendo visible los nudos de apoyo 
Hacemos clic en “OK” y nos aparecerán los nudos para poder asignarles las restricciones en los 
nudos de apoyo. 
Seleccionamos los nudos para posteriormente ir a la ruta Assgn – joint – Restrains 
 
Figura 16: asignando restricciones 
Posteriormente tenemos la siguiente ventana para asignar el tipo de apoyo. 
 
Figura 17: tipos de restricciones en los nudos 
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Seleccionamos el tipo de apoyo articulado y luego hacemos clic en “ok” y tenemos ya asignados 
los apoyos en la vigueta. 
 
Figura 18: apoyos simples asignados en los nudos 
 
3.5. ASIGNACION DE SECCIONES A LAS VIGUETAS 
Luego se prosigue a la asignación de las secciones de las viguetas ya creada mediante la siguiente 
forma: 
Seleccionamos con una ventana todas las viguetas. 
Luego nos vamos a la ruta “Assign – Frame – Frame Section…” 
 
Figura 19: Asignación del tipo de sección 
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Figura 20: asignación de sección “T” a vigueta 
 
 
Luego tenemos el siguiente resultado: 
 
Figura 21: Vigueta asignada con viga de tipo “T” 
 
Para su verificación de la sección de la vigueta sea correcta podemos ver la estructura en tres 
dimensiones mediante el icono 3-d 
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Figura 22: Vista en 3D de vigueta 
Luego mediante el icono seleccionamos las siguientes opciones: 
 
 
Luego hacemos cilc en “Apply” y finalmente en “OK” y podemos ver la sección de la estructura 
mediante el icono 
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Figura 23: Visualización de sección de vigueta 
 
3.6.SISTEMAS DE CARGAS 
Una vez asignado la sección a nuestro elemento estructural, crearemos los sistemas de 
cargas a usar mediante la ruta siguiente “Define – Load - Patterns” 
 
Figura 24: Edición de tipos de cargas 
 
Si en el metrado ya se consideró el peso propio el valor de “1” se debe cambiar por cero 
“0” para que no considere el peso propio de la estructura, si en caso que no se realizó el 
metrado del peso propio se deberá mantener dicho valor. 
Posteriormente verificamos las cargas que se crearon, mediante la siguiente ruta “Define – 
Load – Cases…” 
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Figura 25: Tipos de cargas creadas 
 
3.7.COMBINACIONES DE CARGAS. 
Para la combiancion cargas se debe tener en cuenta la normatividad vigente en nuestro país 
(referencia NTP E – 060) 
Elaboraremos las combinaciones de carga de acuerdo al reglamento de estructuras 
mediante la siguiente ruta, “Define – Load Combinations…” 
Hacemos clic en “Add New Combo” 
 
Figura 26: Ventana para la creación de combinación de cargas 
Luego realizamos el ingreso de las combinaciones de cargas respectivas de acuerdo a los 
modelos siguiente: 
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Comb1 
 
Comb2 
 
Comb3 
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Env 
Hacemos clic en “OK” en todas las ventanas emergentes y luego procedemos a cargar la 
estructura. 
3.8. ASIGNACIÓN DE CARGAS 
CARGA MUERTA 
Seleccionamos los tramos mediante una ventana y luego mediante la ruta “Assign – Frame 
Loads - Distributed” 
 
 
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Luego para el primer damero de cargas seleccionamos dos tramos discontinuos y 
asignamos el valor de carga viva determinado en metrado de cargas para una vigueta. 
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3.9.ANALISIS DEL MODELO 
Procedemos a administrar el análisis de la estructura para lo cual condicionamos de la 
siguiente forma: 
Analyze – Set Analysis options 
 
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Hacemos clic en “ok” para el análisis plano. 
Luego mediante el icono ejecutamos el modelamiento. 
 
 
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4. DISEÑO ESTRUCTURAL 
Realizamos el diseño 
 
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