Microsoft Word - edificio II

Diseo de la Cimentacin de un Tanque apoyado de Acero para almacenamiento de Alcohol de 500 m3 de capacidad.

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE ING. CIVIL

Bach. Julio Csar Vera Edqun58SAP2000

DatosMateriales:

Secciones:

Otros Datos:

Concreto fc=280 Kg/cm2Acero fy=4200 Kg/cm2Acero A-36

Zapata : 0.50m*1.20m anularViga cimentacin : 0.40m*0.90m anular.

Uso: IndustrialUbicacin: Tumn-Chiclayo-Lambayeque-Per.Suelo: Mejorado (hormign compactado)

Elevacin:

Planta:

Solucin.Paso 1 [Definir Unidades]:Ejecute el programa SAP2000. Seleccione las unidades iniciales en las que desea trabajar. Esta opcin se encuentra en la parte inferior derecha de la pantalla principal de SAP2000, como se muestra a continuacin.

Paso 2 [Seleccin del modelo]:Del men principal (parte superior), abriendo la opcin de File seleccione New Model. Esta accin lo llevar a la ventana deNew Model que se muestra a continuacin.

Seleccione la plantilla Shell Type ( Cylinder ). Esto lo conducir a la siguiente ventana o pantalla:

Al presiona OK, se mostrar la siguiente ventana:

Paso 3 [Definimos la geometra reales del modelo]

Procedemos a digitar los grid radiales y en elevacin hasta obtener la geometra y dimensiones indicadas. Tambin se debe cambiar la cuadrcula para ajustarla al nuevo modelo, quedando como sigue:

Paso 4 [Definicin de las condiciones de los apoyos para el modelo]:

Para cambiar las condiciones de borde, seleccione primero las juntas a cambiar (o sea todas las de la base) para cambiar su condicin. Luego de seleccionar las juntas seleccione en el men principal Assign y la opcin de Joints y la subopcin de Restraints o presione el icono del toolbar que se encuentra en la parte superior de la pantalla principal. Ambas acciones lo conducirn a la pantalla que se muestra a continuacin

Paso 5 [Definicin de los materiales a utilizar]:Verifique que las unidades con las que se especifican los sean las adecuadas. Para definir las propiedades de los materiales, seleccione Define del men principal, de la lista que se presenta escoja la opcin de Materials, esto lo conducir a la pantalla que se muestra a continuacin:

Luego seleccionamos Add New material Quick.

En Specification, eligimos ASTM A 36 por ser el acero con el que ese va a trabajar, luego clip en ok,ok

Luego definimos concreto fc=280 kg/cm2

Paso 6 [Definicin las propiedades de las secciones a utilizar]:

Verifique que las unidades con las que se especifican los sean las adecuadas. Para definir las secciones de los materiales, seleccione Define del men principal, de la lista que se presenta escoja la opcin de Section Properties, luego Area Section esto lo conducir a la pantalla que se muestra a continuacin:

Seleccionamos Add New Section:

La cual nos mostrara la siguiente pantalla :

Cambiamos de nombre en este caso Plancha del cuerpo del tanque,tipo de la seccin (membrana),acero A 36 y espesor 0.00635 m. Hacemos lo mismo con la plancha 5/16,3/16,1/2,viga de cimentacin(cuello de la zapata),zapata.

Paso 6 [Definicin las propiedades de las secciones a utilizar]:

Verifique que las unidades con las que se especifican los sean las adecuadas. Para definir las secciones de los materiales, seleccione Define del men principal, de la lista que se presenta escoja la opcin de Section Properties, luego Frame Section esto lo conducir a la pantalla que se muestra a continuacin:

Lo cual aparecer el siguiente grafico:

Seleccionamos la opcin Steel,clip en adicionar seccin tipo chanel ( canal ),lo cual aparecer el siguiente grfico:

Damos nombre a las secciones con las cuales vamos a trabajar en nuestro caso canal 6x8.2# y canal 8x11.5# con sus respectivas dimensiones.

Paso 7 [creamos las secciones a utilizar]:

Hacemos clip en la herramienta de dibujo Draw Frame,y se visualizar el siguiente grfico

Con el lpiz dibujamos una lnea desde el grid 0 hasta el grid 3,que viene hacer la altura de la plancha de 5/16Selecionamos la lnea dibujada .Hacemos clip en el men Edit Extrude Extrude Lineas to Areas

Aparecer la siguiente ventana, seleccionamos la plancha que deseamos extruir en nuestro caso 5/16 :Elegimos la opcin radial alrededor del eje Z, con un ngulo de 10 en un nmero de veces de 36, y borramos los objetos que hubieran sido dibujados anteriormente.

De la misma manera continuamos con la plancha de que va del grid 3 hasta 9 en altura , la plancha de 3/16 que va desde el grid 9 hasta 9.5 en elevacin. Y la plancha de fondo 5/16 en el grid 0.

Por defecto el color rojo es la cara top y la rosada la cara boottom. Lo que haremos es revertir la plancha de (rosada)de la siguiente manera:Del men Select-Properties-Area Sections

Seleccionamos la plancha que deseamos revertir en nuestro caso plancha de cuerpo.

Presionamos ok y se muestra la plancha seleccionada.

Seleccionamos del men Assign rea Reverse Local 3 y se mostrara la siguiente grfica:

Clip en ok, y se mostrara la siguiente grfica:

Hacemos clip en la herramienta de dibujo Draw Frame,y dibujamos el elemento frame seleccionando la opcin radios soporte 6x8.2# y se visualizara el siguiente grfico.

Seleccionamos el elemento y lo dividimos en 8 partes, lo seleccionamos nuevamente y lo replicamos 12 veces alrededor del eje z.

Seleccionamos todos los frame para hacerlos girar a la posicin correcta.

En el men Assing frame local axes .

Giramos un ngulo de 270 Ok, y nos mostrara el grafico siguiente

Seleccionamos una viga cualquiera y la extruimos de line a rea y as obtener el techo del tanque.

Seleccionamos la plancha que deseamos extruir (3/16 techo ) alrededor del eje z ,un ngulo de10 36 veces, y eliminamos el objeto base de la extrusin.

Se puede apreciar por el color del techo que el eje local 3 tenemos que revertirlo, para lo cual utilizamos los pasos seguidos anteriormente.

Seleccionamos las diferentes planchas y las dividimos en ms partes para poder tener un mejor modelamiento y ms precisin al utilizar elementos finitos.

Definimos los dimetros que me delimitan la longitud de la zapata.

Dibujamos la lnea que definir el cuello de la zapata, que va del grid 0 al grid -0.9.

De igual manera dibujamos la line en el grid -0.9 que va del radio 5.375 al radio 4.175 m que va definir la zapata.

Hacemos un corte vertical para apreciar mejor la estructura.

Con el men View-set limits. Y apreciamos el siguiente grfico.

Corremos el programa para calcular el peso de la estructura.

Hacemos clip en Run Analysis. Seleccionamos DEAD y luego Run Now

Luego nos vamos al men Display Show Tables ..,y nos mostrara el siguiente cuadro:

Selecionamos Property Definitions.Luego ok!

Seleccionamos el men File Export All Tables To Excell

En el siguiente cuadro podemos apreciar el peso de los diferentes elementos dibujados.

Abrimos el candado y regresamos a nuestro modelo, creamos unos elementos Frame a la altura donde van a estar aplicadas las cargas de sismo en x , impulsiva y convectiva respectivamente( esto viene hacer la primera opcin considerando cargas distribuidas a lo largo de su permetro )dichos Frame estn consideramos sin masa ni peso.

Y as sucesivamente para los elementos antes mencionados.

Luego dibujamos un punto en cada altura correspondiente y lo extruimos de punto a lnea seleccionando el frame que corresponde para cada altura.

Paso 8 [Asignar cargas a utilizar]: Seleccionamos los Frame impulsivo, convectivo y sismo x y distribuimos las cargas. DISTRIBUCIN DE FUERZAS ESTTICAS HORIZONTALES EN ELEVACIN

TanqueDescripcinPi ( tn )hi ( m )Pi*hi (tn-m)FiViFi (ml)

CONVECTIVO272.0814.7331287.632238.832238.8327.9605

Sismo X13.7925.19071.57913.277252.1090.4425

IMPULSIVO222.9662.625585.285108.560360.6693.6184

1944.495360.669

Paso 9 [Definir lo Join Petterns a utilizar]:

Hacemos una vista desde 0 a 7m, que son los puntos que recibirn la presin del lquido.

Seleccionamos toda la vista y asignamos un join patern de tipo presin hidrosttica.

Seleccionamos nuevamente la figura y le asignamos un joint patterns de tipo Hidrodinmica.

Seleccionamos nuevamente la figura y le asignamos un joint patterns de tipo Impulsiva.

Seleccionamos con el View desde 0.20 hasta 7 m , que es desde donde comienza la presin convectiva y asignamos un join patern de tipo convectiva.

Hacemos una vista nuevamente desde 0 a 7m, que son los puntos que recibirn la presin del lquido.

Se aprecia en la parte inferior la presin de 8.651

Se aprecia en la parte superior una presin de 3.982.

Se aprecia en la parte inferior una presin de 27.871

Se aprecia en la parte superior una presin de 39.966

Se aprecia en la parte inferior una presin de 0.

Paso 10 [Definir la funcin a utilizar]:

Paso 11 [Definir los load cases utilizar]:

Paso 12 [Definimos las combinaciones de carga a utilizar]

Paso 13 [Asignar resortes a las reas a trabajar]

Seleccionamos el rea de la base que est apoyada sobre el relleno mejorado.

Paso 14 [Mtodo de Housner]. Al trabajar con el mtodo de Housner eliminamos las fuerzas distribuidas en el Frame convectiva e impulsiva para ser remplazada por resortes y barras respectivamente de la siguiente manera.

En el Frame impulsiva reemplazamos por barras muy rgidas sin considerar masa ni peso de la siguiente manera:

Selecionamos en punto central y le asignamos su masa impulsiva.

Definir los estados de carga indicados.