manual luz staad.pro.pdf
TRANSCRIPT
-
UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA DE ING CIVIL
INTRODUCCIN AL USO DEL PROGRAMA DE ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL
STAAD PRO 2003
Por:
Prof. Jos Agustn Delgado Arguello Prof. Andrs Francisco Ugarte Caldera
Maracaibo, Venezuela
Noviembre 2004
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 2
INTRODUCCIN AL USO DEL STAAD PRO
Qu es el STAAD PRO?
El Staad Pro es un software estructural basado en la teora de los Elementos Finitos
con el cual se pueden realizar modelos de anlisis, diseo, visualizacin y verificacin.
Figura 1. Modelo de Cancha Deportiva a travs del Staad Pro.
En este curso introductorio se muestran los comandos bsicos para la generacin de
un modelo estructural con el Staad Pro que involucra anlisis y diseo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 3
EJEMPLO DE VIVIENDA APORTICADA DE 2 PLANTAS:
A continuacin se muestran los pasos a travs de cajas de dilogo del Staad Pro
2003, para la creacin de la data de un prtico tridimensional de dos plantas a travs del
Modeling Grfico (ver Figura 2).
Figura 2. Geometra del Prtico a crear.
Paso 1:
Al abrir el Staad Pro, aparece la caja de dilogo mostrada en la Figura 3, en donde
se deben seleccionar:
- Tipo de estructura Space, ya que el modelo es del tipo espacial.
- Nombre del Archivo Vivienda.
- Ttulo Vivienda de 2 plantas.
- Unidades de Longitud Meter.
- Unidades de Fuerza Kilogram.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 4
Figura 3. Caja de Dilogo al iniciar un modelo nuevo en Staad Pro.
Paso 2: Para donde quieres ir?
Figura 4. Caja de Dilogo para seleccionar la manera como se realizar el modelo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 5
En la Figura 4, se muestra la caja de dilogo que presenta las opciones para realizar
la data de modelo. Se tienen diferentes opciones, entre ellas: agregar vigas, agregar placas,
agregar slidos, asistente de modelos y editor de texto.
El presente ejemplo se har a travs del asistente de modelos prototipos del Staad
Pro Open Structure Wizard.
Paso 3: Structure Wizard.
Figura 5. Caja de Dilogo del Structure Wizard.
Se selecciona en los modelos prototipos el tipo de modelo de prticos Frame
Models y en las opciones grficas de los prticos se selecciona con doble click Bay
Frame.
Luego aparece la caja de dilogo de los parmetros del modelo de prticos, en donde se
deben introducir el largo total, altura total, ancho total del modelo. Despus debe
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 6
especificarse el nmero de tramos a lo largo (2), en toda la altura (2) y todo el ancho (1). El
Structure Wizard, distribuir los elementos en partes iguales segn las divisiones
especificadas (ver Figura 6).
Figura 6. Caja de Dilogo de Parmetros del Structure Wizard.
Posteriormente se transfiere el modelo creado en el Structure Wizard al Staad. Se
confirma la transferencia S, y se acepta el ubicar el modelo en la coordenada global 0,0,0.
Figura 7. Caja de Dilogo para la Transferencia del Modelo del Structure Wizard. Merge
Model with Staad.Pro Model.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 7
Si se observa el archivo de texto que se genera al efectuar los comandos antes
especificados, aparecen los siguientes datos:
UNIT METER KG JOINT COORDINATES 1 0.000 0.000 0.000 2 6.000 0.000 0.000 3 12.000 0.000 0.000 4 0.000 4.000 0.000 5 6.000 4.000 0.000 6 12.000 4.000 0.000 7 0.000 8.000 0.000 8 6.000 8.000 0.000 9 12.000 8.000 0.000 10 0.000 0.000 8.000 11 6.000 0.000 8.000 12 12.000 0.000 8.000 13 0.000 4.000 8.000 14 6.000 4.000 8.000 15 12.000 4.000 8.000 16 0.000 8.000 8.000 17 6.000 8.000 8.000 18 12.000 8.000 8.000 MEMBER INCIDENCES 1 4 5 2 5 6 3 7 8 4 8 9 5 1 4 6 2 5 7 3 6 8 4 7 9 5 8 10 6 9 11 13 14 12 14 15 13 16 17 14 17 18 15 10 13 16 11 14 17 12 15 18 13 16 19 14 17 20 15 18 21 4 13 22 5 14 23 6 15 24 7 16 25 8 17 26 9 18
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 8
Paso 4: Especificacin de Apoyos.
Se coloca la opcin de seleccin de Cursor de Nodos y se seleccionan los nodos en
donde se especificar el apoyo (ver Figuras 8 y 9).
Figura 8. Ubicacin de botn seleccin Cursor de Nodos.
Figura 9. Seleccin de Nodos con el Cursor de Nodos activo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 9
Figura 10. Seleccin del Tipo de Apoyo Empotramiento.
En la caja de dilogo de la Figura 10, se observa los diferentes tipos de apoyos o
restricciones globales que estn disponibles en el Staad Pro.
- Pinned: Apoyo Fijo Articulado.
- Fixed: Empotramiento Total.
- Fixed but/ spring: Empotramiento Parcial.
- Etc.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 10
Figura 11. Confirmacin de la asignacin de apoyos.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: SUPPORTS 1 TO 3 10 TO 12 FIXED
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 11
Paso 5: Especificacin de Materiales en el Modelo.
Figura 12. Asignacin de las Constantes del Material.
Figura 13. Asignacin de las Constantes del Concreto al Modelo Completo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 12
Este procedimiento deber repetirse para asignar las dems propiedades del material
a los todos los miembros, tales como: Mdulo de Elasticidad Elasticity, Relacin de
Poisson Poissons Ratio, Coeficiente de Dilatacin Trmica Alpha, Amortiguamiento
Damp y Mdulo Cortante Shear Modulus. Todos estos valores predefinidos para el
concreto.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: CONSTANTS E CONCRETE MEMB 1 TO 26 POISSON CONCRETE MEMB 1 TO 26 DENSITY CONCRETE MEMB 1 TO 26 ALPHA CONCRETE MEMB 1 TO 26 G CONCRETE MEMB 1 TO 26 Opcional: Si el usuario quiere observar el valor de cada una de las propiedades, debe
modificar a travs del editor de texto del Staad las lneas antes generadas por las siguientes: UNIT CM KG DEFINE MATERIAL START ISOTROPIC CONCRETE E 221467 POISSON 0.17 DENSITY 0.00240262 ALPHA 5.5e-006 G 94644 END DEFINE MATERIAL CONSTANTS MATERIAL CONCRETE MEMB 1 TO 26
Otra manera de hacerlo, es definir en cada una de las propiedades el valor que desea
introducir el usuario en la casilla Enter Value mostrada en la Figura 13. Las lneas de
cdigo que resultan en la data de texto son las siguientes: UNIT CM KG DEFINE MATERIAL START ISOTROPIC MATERIAL1 E 237171 POISSON 0.3 DENSITY 0.0024 ALPHA 5.5e-006 END DEFINE MATERIAL CONSTANTS MATERIAL MATERIAL1 MEMB 1 TO 26
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 13
Paso 6: Creacin de Grupos de Elementos.
Este comando permite al usuario especificar un grupo de miembros/ nodos y
guardar la informacin utilizando un nombre de grupo. El nombre d grupo puede ser usado
subsecuentemente en el archivo de entrada en lugar de la lista de miembros/ nodos para
especificar otros atributos. Esta opcin permite evitar la especificacin mltiple de la
misma lista de miembros/ nodos.
En el modelo del presente ejemplo se crean tres grupos:
- COLUMNAS: Son los elementos verticales.
- VCARGAS: Son las Vigas de Carga.
- VAMARRES: Son las Vigas de Amarre.
Para hacer un grupo, se deben seleccionar los elementos (en este caso miembros),
previo a ejecutar la accin. A continuacin se describe paso a paso la creacin del grupo
COLUMNAS, los dems grupos se crean de la misma manera y se deja para que el lector
los haga por analoga.
Figura 14. Seleccin de las Columnas.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 14
Figura 15. Seleccin de las COLUMNAS.
Figura 16. Caja de Dilogo del Nombre del Grupo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 15
Figura 17. Asociando la Geometra Seleccionada al Grupo COLUMNAS.
Despus de asociar los miembros del grupo COLUMNAS (5 al 10 15 al 20), se
contina creando los dems grupos antes mencionados. Es por ello que debe oprimirse el botn Create para crear los otros grupos.
Figura 18. Asociando la Geometra Seleccionada al Grupo VAMARRE y cierre de
la Caja de Dilogo Create Group.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos:
START GROUP DEFINITION MEMBER _COLUMNAS 5 TO 10 15 TO 20 _VCARGA 21 TO 26 _VAMARRE 1 TO 4 11 TO 14
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 16
Paso 7: Asignacin de Secciones Transversales de los Elementos.
Se utilizarn los grupos creados en el paso anterior para asignar las propiedades de
las Columnas, Vigas de Carga y Vigas de Amarre. A continuacin se muestran las cajas de
Dilogos que permiten seleccionar los grupos.
Figura 19. Cajas de Dilogos para la Seleccin de Grupos.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 17
Figura 20. Cajas de Dilogos para la asignacin de la Seccin del Grupo COLUMNAS.
El procedimiento debe repetirse para los Grupos de las Vigas de Carga y Vigas de
Amarre.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 18
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: MEMBER PROPERTY 5 TO 10 15 TO 20 PRIS YD 0.4 ZD 0.4 21 TO 26 PRIS YD 0.5 ZD 0.3 1 TO 4 11 TO 14 PRIS YD 0.4 ZD 0.3
Opcional: Para que el archivo de texto quede ms ordenado, se puede sustituir desde el
editor la numeracin de los elementos por el nombre de los grupos, tal como se muestra a
continuacin: MEMBER PROPERTY _COLUMNAS PRIS YD 0.4 ZD 0.4 _VCARGA PRIS YD 0.5 ZD 0.3 _VAMARRE PRIS YD 0.4 ZD 0.3
Figura 21. Visualizacin del Modelo con las Secciones asignadas.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 19
Paso 8: Asignacin de las Cargas Primarias.
Dada la configuracin del prtico espacial, se definen losas nervadas en una sola
direccin. El criterio de la direccin del armado de las losas sigue la direccin de la luz mas
corta entre los prticos ortogonales. Es por ello que anteriormente se defini el grupo
_VCARGA, ya que en este caso las vigas son de 8.00 metros de luz y las losas quedan de
6.00 metros de luz.
La carga que se transmite de las vigas a las losas corresponden al peso de una losa
de e = 30 cm., cuyo peso unitario estimado corresponde a 360 Kg. /m2. Las losas de techo
sern nervadas con e = 25 cm., cuyo peso unitario estimado corresponde a 315 Kg. /m2.
La carga variable en el nivel de entrepiso ser tomada para el uso de Edificacin de
Apartamentos, que segn el Manual para Estructuras de Concreto Armado para
Edificaciones corresponde a 175 Kg. /m2, distribuidos en toda el rea de piso. La carga
variable en nivel de techo es especificada como 100 Kg. /m2, la cual corresponde a la carga
variable mnima en una azotea con losas horizontales.
Las cargas de piso se distribuyen en las Vigas de Carga aplicando el criterio de
reas tributarias.
Figura 22. Vigas de Carga Entrepiso y Techo a las que se les asignarn Cargas Primarias.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 20
Figura 23. Creacin del Primer Caso de Carga Primario.
Figura 24. Ubicacin de Botn para la opcin de Carga de Miembros Member y
seleccin de Vigas de Entrepiso Laterales.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 21
Figura 25. Asignacin de Carga Uniforme Distribuida de ( ) 22 /.1080/.3602/00.6 mKgmKgm = en la direccin Global Y GY, sobre Vigas de Entrepiso Laterales.
Figura 26. Diagrama de Carga Muerta de Losas asignadas a las Vigas de Entrepiso
Laterales y Convencin de Ejes Globales.
Convencin de Ejes Globales
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 22
De la misma forma se asignan las cargas muertas de losas a las dems Vigas de Carga:
- Viga Central de Entrepiso: 22 /.2160/.36000.6 mKgmKgm = - Vigas de Techo Laterales: ( ) 22 /.945/.3152/00.6 mKgmKgm = - Viga Central de Techo: 22 /.1890/.31500.6 mKgmKgm =
Despus de asignar las cargas por el peso de las losas, se especifica el peso propio de
los elementos estructurales (Columnas, Vigas de Carga y Vigas de Amarre). El comando
para asignar el peso propio es Selfweight.
Figura 27. Ubicacin del Botn Selweight. Se asigna en el Caso de Carga Primaria #1
Carga Muerta Losas.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 23
Figura 28. Asignacin del peso propio de todos los miembros con densidad asignada en la
Direccin Global Y en sentido opuesto al eje Global Y Factor = -1.
Hasta los momentos hemos creado la Carga Muerta en el Modelo, para crear la Carga
Viva se tiene que oprimir el botn de creacin de nuevo caso de carga New Load, se
selecciona New Primary Load.
Con el mismo criterio de reas tributarias se asignan la Carga Viva en Losas en las
Vigas de Carga:
- Vigas Laterales de Entrepiso: ( ) 22 /.525/.1752/00.6 mKgmKgm = - Viga Central de Entrepiso: 22 /.1050/.17500.6 mKgmKgm = - Vigas de Techo Laterales: ( ) 22 /.300/.1002/00.6 mKgmKgm = - Viga Central de Techo: 22 /.600/.10000.6 mKgmKgm =
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 24
En las Figuras 29 y 30, se muestra el procedimiento para crear el nuevo caso de carga
primaria Carga Viva en Losas.
Figura 29. Ubicacin del Botn New Load.
Luego vuelve a aparecer la caja de dilogo mostrada en la Figura 30, que es la misma
que la caja de Dilogo de la Figura 23, en donde se repite de nuevo el proceso para asignar
la Carga Viva en Losas.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 25
Figura 30. Creacin del Caso de Carga #2 Carga Viva en Losas.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: LOAD 1 CARGA MUERTA DE LOSAS MEMBER LOAD 21 23 UNI GY -1080 22 UNI GY -2160 24 26 UNI GY -945 25 UNI GY -1890 SELFWEIGHT Y -1 LOAD 2 CARGA VIVA EN LOSAS MEMBER LOAD 21 23 UNI GY -525 22 UNI GY -1050 24 26 UNI GY -300 25 UNI GY -600
Paso 9: Asignacin de las Combinaciones de las Cargas Primarias.
El objetivo del presente paso es crear las combinaciones de cargas entre las cargas
vivas y muertas. Esta operacin se realiza con el comando New Load y se especifica en
la caja de Dialogo New Combination Load y se escribe dentro del la casilla el nombre
de la combinacin en el caso de la combinacin #3 se escribe: U1.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 26
Como las combinaciones de carga del presente ejemplo son slo verticales se
crearn slo las Combinaciones de Cargas U1 y U2 especificadas por las Normas
venezolanas COVENIN.
En la propuesta de SOCVIS COVENIN 1753:2002, en el Captulo #9 se especifica
los factores de mayoracin de las cargas U1 y U2 como:
CPU = 4.11 CVCPU 6.12.12 +=
En donde:
CP : Carga Permanente (Muerta).
CV : Carga Viva o Variable.
Figura 31. Creacin del Caso de Carga #3 U1.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 27
Figura 32. Definicin del Caso de Carga #3 U1.
Figura 33. Opcin de Nueva Combinacin de Carga #4 con el botn: New.
Figura 34. Definicin del Caso de Carga #4 U2.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 28
Figura 34. Definicin del Caso de Carga #4 U2.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: LOAD COMB 3 U1 1 1.4 LOAD COMB 4 U2 1 1.2 2 1.6
Paso 10: Especificacin del Anlisis.
En este paso se debe indicar el tipo de anlisis que se desea realizar. Esta operacin
se realiza con el comando Analysis en este ejemplo se utilizar el anlisis elstico lineal
el cual corresponde a la opcin Perform Analysis.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 29
Figura 35. Asignacin del tipo de Anlisis Perform Analysis.
Figura 36. Asignacin de Opciones de Impresin del Anlisis No Print.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos:
PERFORM ANALYSIS
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 30
Paso 11: Especificaciones del Diseo en Concreto.
A continuacin se muestran las cajas de dialogo para seleccionar la opcin del
diseo en concreto de todos los elementos del modelo.
Figura 37. Especificacin del Tipo de Diseo Concrete Design.
En la Figura 37, se muestra el botn de Define Parameters, en donde se
especifican los parmetros de diseo en concreto entre ellos:
- Yield Strength for main reinforcement steel Esfuerzo de Fluencia (Fymain). Fy = 4200
Kg/cm2.
- Compresive strength of concrete: Esfuerzo de Mximo a Compresin del Concreto (Fc).
fc = 250 Kg/cm2.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 31
Figura 38. Asignacin del Esfuerzo de Fluencia del Acero de Refuerzo Principal
Fymain.
Figura 39. Asignacin del Esfuerzo Mximo a Compresin del Concreto Fc.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 32
Ahora se especifica el tipo de diseo en concreto del elemento, ya sea diseo como
Viga o Columna.
Figura 40. Ubicacin del botn Commands para la especificacin del Tipo de Diseo
del Elemento como Viga.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 33
Figura 41. Ubicacin del botn para la especificacin del Tipo de Diseo del Elemento como Columna.
Al chequear el archivo de texto, se observa que se generaron los siguientes datos: START CONCRETE DESIGN CODE ACI UNIT CM KG FYMAIN 4200 MEMB 1 TO 26 FC 250 MEMB 1 TO 26 DESIGN BEAM 1 TO 4 11 TO 14 21 TO 26 DESIGN COLUMN 5 TO 10 15 TO 20 END CONCRETE DESIGN
Opcional: Para que el archivo de texto quede ms ordenado, se puede sustituir desde el editor la numeracin de los elementos por el nombre de los grupos, tal como se muestra a continuacin: START CONCRETE DESIGN CODE ACI UNIT CM KG FYMAIN 4200 MEMB 1 TO 26 FC 250 MEMB 1 TO 26 DESIGN BEAM _VCARGA DESIGN BEAM _VAMARRE DESIGN COLUMN _COLUMNAS END CONCRETE DESIGN
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 34
El archivo de texto completo que genera el modelo es el siguiente: STAAD SPACE VIVIENDA DE 2 PLANTAS UNIT METER KG JOINT COORDINATES 1 0.000 0.000 0.000 2 6.000 0.000 0.000 3 12.000 0.000 0.000 4 0.000 4.000 0.000 5 6.000 4.000 0.000 6 12.000 4.000 0.000 7 0.000 8.000 0.000 8 6.000 8.000 0.000 9 12.000 8.000 0.000 10 0.000 0.000 8.000 11 6.000 0.000 8.000 12 12.000 0.000 8.000 13 0.000 4.000 8.000 14 6.000 4.000 8.000 15 12.000 4.000 8.000 16 0.000 8.000 8.000 17 6.000 8.000 8.000 18 12.000 8.000 8.000 MEMBER INCIDENCES 1 4 5 2 5 6 3 7 8 4 8 9 5 1 4 6 2 5 7 3 6 8 4 7 9 5 8 10 6 9 11 13 14 12 14 15 13 16 17 14 17 18 15 10 13 16 11 14 17 12 15 18 13 16 19 14 17 20 15 18 21 4 13 22 5 14 23 6 15 24 7 16 25 8 17 26 9 18
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 35
UNIT CM KG DEFINE MATERIAL START ISOTROPIC MATERIAL1 E 237171 POISSON 0.3 DENSITY 0.0024 ALPHA 5.5e-006 END DEFINE MATERIAL CONSTANTS MATERIAL MATERIAL1 MEMB 1 TO 26 START GROUP DEFINITION MEMBER _COLUMNAS 5 TO 10 15 TO 20 _VCARGA 21 TO 26 _VAMARRE 1 TO 4 11 TO 14 END GROUP DEFINITION MEMBER PROPERTY AMERICAN 5 TO 10 15 TO 20 PRIS YD 40 ZD 40 21 TO 26 PRIS YD 50 ZD 40 1 TO 4 11 TO 14 PRIS YD 40 ZD 30 UNIT METER KG SUPPORTS 1 TO 3 10 TO 12 FIXED LOAD 1 CARGA MUERTA DE LOSAS MEMBER LOAD 21 23 UNI GY -1080 22 UNI GY -2160 24 26 UNI GY -945 25 UNI GY -1890 SELFWEIGHT Y -1 LOAD 2 CARGA VIVA EN LOSAS MEMBER LOAD 21 23 UNI GY -525 22 UNI GY -1050 24 26 UNI GY -300 25 UNI GY -600 LOAD COMB 3 U1 1 1.4 LOAD COMB 4 U2 1 1.2 2 1.6 PERFORM ANALYSIS START CONCRETE DESIGN CODE ACI UNIT CM KG FYMAIN 4200 MEMB 1 TO 26 FC 250 MEMB 1 TO 26 DESIGN BEAM _VCARGA DESIGN BEAM _VAMARRE DESIGN COLUMN _COLUMNAS END CONCRETE DESIGN FINISH
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 36
Finalmente se ejecuta el anlisis y el diseo a travs de la opcin Run
Analisys.
Figura 42. Ubicacin del botn para la especificacin del Tipo de Diseo del Elemento
como Columna.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 37
Figura 43. Seleccin del Modo Post Procesador del Staad Pro.
Ahora el usuario est en capacidad de visualizar los resultados de anlisis y diseo.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 38
COMANDOS GENERALES PARA GENERAR EL ARCHIVO DE
TEXTO .std DE DATOS DE UN MODELO ESTRUCTURAL CON EL STAAD
PRO.
A continuacin se listan los formatos generales de los comandos que
secuencialmente deben introducirse en el archivo de datos .std del Staad Pro. Esta parte
es importante que el usuario del programa las entienda, ya que en la mayora de las
ocasiones resulta ms rpido y fcil realizar una data combinando comandos de texto con el
modo grfico de visualizacin del Staad Pro.
Generacin de Datos de Entrada:
Cuando se introducen los datos el procesador del Staad Pro en la manera de
Modelaje (Modeling), crea un archivo de texto consistente de una serie de comandos que
son ejecutados en forma secuencial. En la Figura 44, se muestran los botones del modo
modelo y del editor del staad. A travs del botn del editor (Staad Editor) se pueden ir
siguiendo secuencialmente los comandos de la creacin del archivo de datos a medida que
se va generando el modelo a travs del visualizador grfico del software.
Figura 44. Botones Modeling y Editor del Staad Pro.
1.- Inicio del Problema y Ttulo: Tipos de Estructuras:
Una estructura puede ser definida como un conjunto de elementos unidos entre s. El
Staad Pro, es capaz de analizar y disear estructuras que consistan tanto de marcos
(Elementos Beams) como elementos del tipo cascarn o placas tridimensionales. La
estructura mas general es la estructura espacia (6 grados de libertad por Nodo), la cual es
una estructura tridimensional con cargas aplicadas en cualquier plano. Los otros tipos de
estructuras son simplificaciones de la estructura espacial tales como:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 39
- Estructuras Planas (STAAD PLANE 3 Grados de Libertad por Nodo): Est
conformada por un sistema de coordenadas X-Y, con cargas en el mismo plano.
-
- Armaduras 2D 3D (STAAD TRUSS 2 3 Grados de Libertad por Nodo):
Consiste en un conjunto de miembros lineales conectados a travs de pasadores, en
donde slo se permite fuerzas axiales en los miembros o barras.
-
- Estructuras de Piso Parrillas (STAAD FLOOR 2 Grados de Libertad por Nodo):
es una estructura de dos o tres dimensiones que solo tiene cargas perpendiculares al
plano que la forma. La estructura tiene que estar formada en el plano XZ, por lo que
slo se permiten cargas en la direccin Y.
Figura 45. Grados de Libertad asociados para los distintos tipos de estructuras.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 40
2.- Especificacin de Unidades:
3.- Coordenadas de los Nodos:
4.- Especificacin Incidencia de Miembros:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 41
5.- Especificacin Incidencia de Elementos Cscaras y Slidos (Avanzado):
6.- Generacin Automtica de Mallas (Avanzado):
7.- Especificacin de Tablas de Acero de usuario (Avanzado):
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 42
8.- Especificacin de Propiedades de los Miembros:
8.1.- Especificacin de Propiedades de las Tablas de Acero :
8.2.- Especificacin de Propiedades Prismticas:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 43
8.3.- Especificacin de Propiedades de una Tabla de Usuario:
8.4.- Especificacin de Asignacin de Perfiles:
8.5.- Especificacin de Propiedades de los Elementos:
8.6.- Especificacin de Grados de Libertad de los Miembros:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 44
8.7.- Especificacin de Grados de Libertad de los Elementos:
8.8.- Especificacin de Miembros Armaduras (Miembros Doblemente Articulados):
8.9- Especificacin de Miembros Tipo Cable (Slo admiten tensin en el Anlisis):
8.10.- Especificacin de Miembros en slo Tensin o slo Compresin:
9.- Especificacin de Constantes (Propiedades del Material):
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 45
10.- Especificacin de los Apoyos 10.1.- Especificacin de Apoyo Global:
10.2.- Especificacin de Apoyo Inclinado:
10.3.- Generador Automtico de Apoyos Elsticos para Cimentaciones:
11.- Frecuencias de Corte y Modos de Vibracin (Anlisis Dinmico):
12.- Definicin de Sistema de Cargas en Movimiento (Avanzado): Para efectuar Movilizacin y Posicionamientos de Cargas. Ejemplo Puentes.
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 46
13.- Especificacin de Cargas:
13.1.- Especificacin de Carga Nodal:
13.2.- Especificacin de Carga sobre un Miembro:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 47
13.3.- Especificacin de Carga sobre un Elemento:
13.4.- Especificacin de Carga de Piso y de Carga de Superficie:
13.5.- Especificacin de Carga por Desplazamiento en Apoyos:
13.6.- Especificacin de Carga debida al Peso Propio:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 48
13.7.- Especificacin de Cargas Repetitivas:
14.- Especificacin de Cargas Combinadas:
15.- Especificacin de Anlisis:
16.- Especificacin de Lista de Cargas:
17.- Especificaciones para la Impresin:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 49
18.- Especificaciones de Diseo en Acero:
Esta seccin de la entrada se conforma de las especificaciones relacionadas con el diseo.
18.1.- Especificaciones de Parmetros:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 50
18.2.- Especificaciones de Revisin conforme a Cdigos:
18.3.- Especificaciones de Seleccin de Miembros:
18.4.- Especificaciones de Seleccin de Miembros por Optimizacin:
19.- Especificacin de Grupo:
20.- Especificacin de Estimacin de Acero:
-
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Prof. Jos A. Delgado A. C.I.V.: 125.040 Prof. Andrs F. Ugarte C. C.I.V.: 126.714 51
21.- Especificacin de Diseo en Concreto 21.1.- Inicio del Diseo en Concreto:
21.2.- Parmetros de Diseo en Concreto:
21.3.- Comando de Diseo en Concreto:
21.4.- Estimacin de Concreto:
21.5.- Finalizacin del Diseo en Concreto:
22.- Especificacin de la Finalizacin del Anlisis: