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Parte - II
Tutoriales
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Tabla de Contenido
1. Introducción 1
2. Problema Tutorial 1: 2D Marco de Portal 2
2.1 Métodos de crear el modelo 32.2 Descripción del Problema Tutorial 42.3 Iniciando el Programa 62.4 Creando una Nueva Estructura 102.5 Creando el Modelo Usando el Interfaz Gráfico 13
2.5.1 Generando la Geometría del Modelo 162.5.2 Activando y Desactivando Etiquetas de Nudos y Vigas 222.5.3 Especificando Propiedades del Miembro 252.5.4 Especificando Constantes de los Materiales 322.5.5 Cambiando Unidades de Longitud de la Entrada 332.5.6 Especificando Member Offsets 352.5.7 Imprimiendo Información del Miembro en el Archivo de Salida
402.5.8 Especificando Soportes 432.5.9 Cambiando Unidades de Longitud de la Entrada 48 2.5.10 Especificando Cargas 502.5.11 Especificando Tipo de Análisis 632.5.12 Especificando Comandos de Impresión Post-Analysis 652.5.13 Listado-corto de Casos de Carga para ser usado en el
Diseño de Acero 692.5.14 Especificando Parámetros de Diseño de Acero 712.5.15 Re-especificando el Comando de Análisis 772.5.16 Re-especificando el Parámetro Track 782.5.17 Especificando el Comando Check Code 79
2.6 Viendo el Comando Archivo de Entrada 822.7 Creando el Modelo usando el Comando File 852.8 Realizando Análisis/Diseño 942.9 Viendo el Archivo de Salida 982.10 Post-Processing 106
2.10.1 Ir al Modo del Post-Processing 1072.10.2 Anotando los Desplazamientos 1102.10.3 Desplegando los Diagramas de Fuerza/Momento 1152.10.4 Anotando los Diagramas de Fuerza/Momento 1182.10.5 Cambiando el Grado de Libertad para aquellos
Diagramas de Fuerza que serán Ploteados 1212.10.6 Desplegando las Dimensiones de los Miembros 124
Problema Tutorial 1
3. Problema Tutorial 2: RC Estructura de Marco 129
3.1 Los métodos de crear el modelo 1303.2 Descripción del Problema Tutorial 1313.3 Iniciando el Programa 1343.4 Creando una Nueva Estructura 1383.5 Elementos de la Pantalla del STAAD.Pro 1413.6 Construyendo el Modelo de STAAD.Pro 142
3.6.1 Generando la Geometría del Modelo 1433.6.2 Cambiando Unidades de Longitud de la Entrada 1553.6.3 Especificando Propiedades del Miembro 157 3.6.4 Especificando Constantes Geométricas 1663.6.5 Especificando Constantes de los Materiales 168 3.6.6 Especificando Soportes 1713.6.7 Especificando Cargas 176 3.6.8 Especificando Tipo de Análisis 1923.6.9 Listado-corto de Casos de Carga para ser usado en
Diseño de Concreto 1943.6.10 Especificando Parámetros de Diseño de Concreto 1963.6.11 Especificando Comandos de Diseño 200
3.7 Viendo el Comando Archivo de Entrada 2033.8 Creando el Modelo usando el Comando File 2063.9 Realizando Análisis/Diseño 2143.10 Viendo el Archivo de Salida 2183.11 Post-Processing 225
3.11.1 Ir al Modo del Post-Processing 2263.11.2 Viendo el Diagrama de Deflexión 2283.11.3 Cambiando los casos de carga para ver el
diagrama de deflexión 2303.11.4 Cambiando el tamaño del diagrama de deflexión 2343.11.5 Anotando Desplazamientos 2363.11.6 Cambiando las unidades en las que los valores del desplazamiento
son anotados 2393.11.7 Tabla de Desplazamientos de Nudos 2423.11.8 Desplegando los Diagramas de Fuerza/Momento 2473.11.9 Cambiando entre los casos de carga para ver los
Diagramas de Fuerza/Momento 2503.11.10 Cambiando el tamaño de Diagramas de Fuerza/Momento 2553.11.11 Cambiando el Grado de Libertad para el que los Diagramas de
Fuerza serán Ploteados 2583.11.12 Anotando los Diagramas de Fuerza/Momento 2603.11.13 Cambiando las unidades en que los valores de
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Fuerza/Momento son anotadas 2633.11.14 Tabla de Fuerzas de Viga 2663.11.15 Viendo los diagramas de Fuerza/Momento para
Viga | Página Gráfico 2703.11.16 Restringiendo los casos de carga para los cuales se verán los resultados 2743.11.17 Usando Member Query 2763.11.18 Produciendo un Reporte en-pantalla 2813.11.19 Tomando Fotografías 2843.11.20 Creando Reportes Personalizados 286
4. Problema Tutorial 3: Interoperabilidad (usando STAAD.Pro y STAAD.etc 295
4.1 Entendiendo STAAD.etc 2964.2 Descripción del Problema Tutorial 2974.3 Usando el Modo Interactivo en STAAD.Pro 2984.4 Diseñando una zapata basada en los resultados del STAAD.Pro 3034.5 Diseñando una Placa Base basada en los resultados del STAAD.Pro 3094.6 Diseñando una Conexión a Momento basada en los resultados
del STAAD.Pro 3114.7 Guardando el Diseño Interactivo como un Archivo de STAAD.etc 312
Referencia de la tarea 315
Problema Tutorial 14
Problema Tutorial 1
1. Introducción
STAAD. Pro es simple de usar y de uso amigable. Ningún conocimiento anterior del idioma del programa es necesario para empezar.
Éste manual presenta dos tutoriales. La sección 2 explica cómo un Marco 2D de Portal simple que usa el STAAD. Pro puede modelarse rápidamente usando el comando file así como el STAAD. Pro GUI. Éste tutorial se recomienda como un inicio rápido. Los Nuevos usuarios deben pasar primero por éste tutorial.
La Sección 3 proporciona una descripción detallada de cómo una Estructura de Marco RC puede desarrollarse usando el STAAD.Pro GUI. Este tutorial explica el modelado avanzado y las opciones del post-processing.
Ambos problemas tutoriales anteriores incluyen especificaciones de Análisis/Diseño y comprobación de resultados.
Un tutorial que demuestra los rasgos de inter-operabilidad entre STAAD.Pro y STAAD.etc. se presenta en la Sección 4. STAAD.etc es un juego de módulos que pueden usarse para realizar componentes del diseño tales como para una zapata rectangular, placa base, muros de contención en cantiliver, conexión a momento, grupo de tornillos, etc. Los Usuarios que han comprado STAAD.etc además de STAAD.Pro pueden pasar por éste tutorial para familiarizarse con el proceso de utilizar STAAD.etc para realizar análisis secundarios y tareas de diseño en una estructura para la cual se ha hecho el análisis primario y diseño usando STAAD.Pro.
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Problema Tutorial 1
2. Problema Tutorial 1: 2D Marco de Portal
Éste capítulo proporciona un tutorial paso a paso creando un marco 2D de portal usando STAAD.Pro. Éste tutorial cubre los temas siguientes.
Iniciando el Programa Creando una Estructura Nueva Creando Juntas y Miembros Cambiando Etiquetas de Nudos y Vigas Especificando Propiedades de Miembros Especificando Constantes de Materiales Especificando Member Offsets Imprimiendo Información de Miembros Especificando Soportes Especificando Cargas Especificando el Tipo de Análisis Especificando el Comando Post-Analysis Print Especificando los Parámetros de Diseño de Acero Realizando el Análisis y Diseño Viendo el Archivo de Salida Verificando ambos resultados en pantalla, - gráficamente y
numéricamente
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2.1 Métodos de Crear el Modelo
Hay dos métodos de crear los datos de la estructura:
a) Usando el comando file b) Usando el modo gráfico de generación del modelo, ó el
interfaz del usuario gráfico (GUI) como es normalmente referido.
El Comando File es un archivo de texto que contiene los datos para modelar la estructura. Éste archivo consiste en un idioma de Inglés- simple como los comandos. Éste comando file puede ser creado usando el editor construido en el programa directamente, ó para ése asunto, cualquier editor que salve los datos en forma de texto, como Notepad o WordPad disponible en Microsoft Windows.
Éste comando file también se crea automáticamente entre bastidores cuando la estructura que usa el Interfaz del Usuario Gráfico se genera. El modo gráfico de generación del modelo y el comando file se integran transparentemente. Así, cuando quiera, usted puede terminar el modo gráfico de generación del modelo temporalmente y puede accesar el comando file. Usted encontrará que refleja todos los datos entrados a través del modo gráfico de generación del modelo. Más adelante, cuando usted hace los cambios al comando file y lo salva, el GUI refleja los cambios hechos a la estructura a través del comando file inmediatamente .
Se explican ambos métodos de crear nuestro modelo en éste tutorial. La Sección 2.3 hasta la 2.6 explican el procedimiento para crear el archivo que usa el GUI .La Sección 2.7 describe la creación del comando file usando el editor de texto del STAAD.Pro.
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Problema Tutorial 1
2.2 Descripción del Problema Tutorial
La estructura para éste proyecto es de una sola bahía, un solo piso, es un marco portal de acero que se analizará y se diseñará. La figura debajo muestra la estructura.
Figura 2. 1
Un archivo de la entrada llamado "Tut-01-portal.std" que contiene los datos de entrada para la estructura anterior se ha proporcionado al programa. Éste archivo contiene lo que habría resultado por otra parte si se hubiera seguido el procedimiento explicado en la Sección 2.7.
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DATOS BÁSICOS PARA LA ESTRUCTURA
ATRIBUTO DATOSPropiedades de Miembros
Miembros 1 y 3 : W12X35Miembro 2 : W14X34
Constantes de Material
Modulo de Elasticidad : 29000 ksiRelación de Poisson : 0.30
Miembros Offsets 6.0 pulgadas a lo largo de X global para el miembro 2 en ambos extremos
Soportes Nudo 1 : Fixed (Empotrado)Nudo 4 : Pinned (Articulado)
Cargas Caso de Carga 1 : Dead + LiveViga 2 : 2.5 kips/ft hacia abajo a lo largo de Y global
Caso de Carga 2 : Viento de IzquierdaFuerza puntual de 10 kips en el Nudo 2
Caso de Carga 3 : 75 Porciento de (DL+LL+WL)Combinación de Carga - L1 X 0.75 + L2 X 0.75
Tipo de Análisis Elástico Lineal (PERFORM)
Diseño de Acero Considere sólo los casos de carga 1 y 3. Parámetros: La longitud no soportada del patín a compresión por flexión: 10 ft para los miembros 2 y 3, 15 ft para el miembro 1.Esfuerzo de Fluencia del Acero: 40 ksiRealice la selección del miembro para los miembros 2 y 3
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Problema Tutorial 1
2.3 Iniciando el Programa
Seleccione el icono del STAAD.Pro del grupo de programas del STAAD.Pro 2002.
Figura 2. 2
El Ambiente Gráfico del STAAD.Pro se invocará y la pantalla siguiente surgirá.
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Figura 2. 3
Ésta caja de diálogo New surgirá cada vez que nosotros empezamos el programa. Para apagar ésta opción, simplemente no-cheque la caja Display this dialog at Startup en la parte inferior de la esquina a mano izquierda. Ésta opción puede encenderse de nuevo más adelante cuando se invoca File | New del menú principal.
Nota sobre el sistema de unidades :
Hay dos sistemas de unidades base en el programa que controlan las unidades (longitud, fuerza, temperatura, etc.) en la que, valores, resultados específicos y otra información presentada en tablas y reportes, es desplegada. El sistema de unidad base también dicta qué tipo de valores predefinidos el programa usará cuando atributos tales como el Módulo de Elasticidad, Densidad, etc.,son asignados basados en los tipos del material - Acero, Concreto, Aluminio - seleccionados de la biblioteca del programa (Por favor refiérase a la Sección 5 del STAAD.Pro del Manual Técnico de Referencia para los detalles). Éstos dos sistemas de
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Problema Tutorial 1
unidades son inglesas (Foot, Pound, etc.) y Métricas (KN, Meter, etc.)
Si usted reinvoca, una de las opciones hechas en el momento de instalar STAAD.Pro éste sistema de unidad base es colocado. Ésa opción servirá como el valor predeterminado hasta que nosotros específicamente lo cambiemos.
El lugar de dónde nosotros podemos cambiar éste arreglo es bajo el menú File | Configure . Para conseguir ésa opción, primero cierre la caja de diálogo mostrada en la figura anterior haciendo clic en Cancel. Entonces, haga clic en la opción del menú File | Configure (vea la figura debajo) y escoja el sistema de unidad apropiado que usted desea. Para éste tutorial, permítanos escoger las unidades English (Kip, Feet, etc.).
Figura 2. 4
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Figura 2. 5
Haga clic en el botón Accept para cerrar la caja del diálogo de arriba. Siguiendo a ésto, seleccione File | New una vez más.
Figura 2. 6
La caja del diálogo mostrada en Figura 2.3 re-aparecerá.
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Problema Tutorial 1
2.4 Creando una Nueva Estructura
1. En la caja de diálogo New, nosotros proporcionamos algunos datos iniciales cruciales necesarios para la construcción del modelo.
El tipo de estructura será definido escogiendo de entre Space, Plane, Floor y Truss. Una tipo Space es una dónde la estructura, la carga o ambos, causa que la estructura se deforme en todos los 3 ejes globales (X, Y y Z). En una tipo Plane se restringen la geometría, la carga y la deformación al plano X-Y global solamente. Una tipo Floor es una estructura cuya geometría se confina al plano X-Z. Una estructura tipo Truss lleva carga para la pura acción axial. Se juzgan los miembros de armadura incapaces de llevar corte, flexión y torsión. Para nuestro modelo, permítanos escoger Plane.
Escogemos Foot como la unidad de longitud y Kilo Pound como la unidad de fuerza en la que empezaremos a construir el modelo. Las unidades pueden cambiarse después si es necesario, en cualquier fase de la creación del modelo.
También necesitamos proporcionar un nombre en la caja de edición de File Name. Éste es el nombre bajo el que los datos de la estructura se salvarán en el disco duro de la computadora. El nombre “Structure?” (?será un número) recomendado por defecto por el programa, pero nosotros podemos cambiarlo a cualquier nombre que nosotros queramos. Permítanos escoger el nombre PORTAL.
Un nombre del camino predefinido - la localización en el drive de la computadora dónde el archivo se salvará – se proporciona por el programa bajo Location. Si usted desea salvar el archivo en una localización diferente, teclee en el nombre, o haga clic en el
botón y especifique el camino deseado.
Un título optativo para el proyecto puede entrarse en la caja de editar Title. Permítanos darle el título PORTAL FRAME . Si usted ha creado muchos modelos de STAAD, los títulos pueden ayudarle
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a identificar un proyecto particular. Después de especificar la entrada anterior, haga clic en el botón Next.
Figura 2. 7
2. En la próxima caja de diálogo, nosotros escogemos las herramientas a ser usadas para construir el modelo inicialmente. Add Beams, Add Plates o Add Solids son, respectivamente, los puntos de inicio para construir vigas, placas o sólidos. Open Structure Wizard proporciona el acceso a una biblioteca de plantillas estructurales con las que el programa viene provisto. Aquéllos modelos de la plantilla pueden extraerse y pueden modificarse para llegar a nuestra geometría del modelo paramétricamente ó a algunas de sus partes. Si el modelo será creado inicialmente usando el comando de lenguaje STAAD, la caja Open Editor puede llevarnos al editor de STAAD. Por favor recuerde que todas éstas opciones también están disponibles de los menús y cajas de diálogo del GUI, incluso después de que nosotros despidamos ésta caja de diálogo.
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Problema Tutorial 1
Nota: Si usted desea usar el Editor para crear el modelo, escoja Open Editor, clic Finish, y proceda a la Sección 2.7 (vea la Figura 2.8).
Para nuestro modelo, permítanos verificar la opción Add Beam. Haga clic en el botón Finish. La caja del diálogo se despedirá y el STAAD.Pro ambiente gráfico se desplegará (vea la Figura 2.9).
Figura 2. 8
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2.5 Creando el Modelo Usando el Interfaz Gráfico
Para generar el modelo gráficamente, tenemos que familiarizarnos con los componentes de la pantalla de STAAD.Pro. Una muestra de la pantalla de STAAD.Pro se dá en la Figura 2.9.
La pantalla tiene cinco elementos mayores como se describe debajo:
Menu bar Localizado en la parte superior de la pantalla, la barra del Menú dá acceso a todas las opciones de STAAD.Pro.
ToolbarEl apilable Toolbar da acceso a los comandos más frecuentemente usados. Usted también puede crear su propio toolbar personalizado.
Main WindowÉsta es el área más grande al centro de la pantalla dónde se despliegan los dibujos de modelos y resultados en forma pictórica.
Page ControlEl Page Control es un juego de etiquetas que aparecen en la mayor parte en la pantalla a la izquierda. Cada etiqueta en el Page Control le permite realizar tareas específicas. La organización de las Páginas, de la parte superior a la inferior, representa la sucesión lógica de operaciones, como, definición de vigas, la especificación de propiedades del miembro, cargas, y así sucesivamente.
Cada etiqueta tiene un nombre y un icono para fácil identificación. El nombre en las etiquetas puede o no puede aparecer dependiendo de la resolución de su pantalla y el tamaño de la ventana de STAAD.Pro. Sin embargo, en los iconos en el Page Control las etiquetas siempre aparecen.
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Problema Tutorial 1
Las Páginas en el área Page Control dependen en el Modo de operación. El Modo de operación puede ponerse del menú Mode de la barra del Menú.
Elementos de la Pantalla del STAAD.Pro
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Figura 2. 9
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Problema Tutorial 1
Data AreaEl lado derecho de la pantalla se llama el Data Area, donde las diferentes cajas de diálogo, tablas, la lista de cajas, etc. aparece dependiendo del tipo de operación que usted está realizando. Por ejemplo, cuando usted selecciona la Página Geometry | Beam, el Data Area contiene la tabla de Node-Coordinate y la tabla de Member-incidence. Cuando usted está en la Página Load, el contenido de Data Area cambia para desplegar el actual caso de Carga asignada y los iconos para los tipos diferentes de cargas.
Los iconos en el toolbar así como en el Page Control area ofrecen ayuda (ToolTip). Cuando nosotros movemos el indicador del ratón encima de un botón, el nombre del botón - llamado un ToolTip - aparece encima o debajo del botón. Ésta Herramienta flotante de puntero de ayuda identificará el icono. Una descripción breve del icono también aparece en la barra de estado.
Nosotros estamos ahora listos para empezar la construcción de la geometría del modelo. Los pasos y, dondequiera que sea posible, los correspondientes comandos del STAAD.Pro (las instrucciones se escribirán en el archivo de entrada del STAAD) se describen en las secciones siguientes.
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2.5.1 Generando la Geometría del Modelo
La geometría de la estructura consiste en números de juntas, sus coordenadas, números de miembros, la información de conectividad del miembro, número de elemento placa, etc. Desde el punto de vista del comando file del STAAD, los comandos a ser generados para la estructura mostrados en Figura 2.1 son:
JOINT COORDINATES1 0. 0. ; 2 0. 15. ; 3 20. 15. ; 4 20. 0.MEMBER INCIDENCE1 1 2 ; 2 2 3 ; 3 3 4
Pasos:
1. Nosotros seleccionamos la opción Add Beam antes para facilitar la adición de vigas para crear la estructura. Ésta comienza una malla en el área del dibujo principal como es mostrado debajo. Las direcciones de los ejes globales (X,Y,Z) se representan en el icono en la parte más baja de la esquina a mano izquierda del área del dibujo.
Figura 2. 10
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Problema Tutorial 1
2. La caja de diálogo Snap Node/Beam también aparece en el área de los datos en el lado derecho de la pantalla. En nuestra estructura, el segmento que consiste en los miembros de 1 a 3, y nudos de 1 a 4, quedan en el plano X-Y. Así, en ésta caja de diálogo, permítanos conservar X-Y como el Plano de la malla. El tamaño del modelo que puede dibujarse cuando se quiera se controla por el número de Construction Lines a la izquierda y derecha del origen de los ejes, y el Spacing entre las líneas de construcción adyacentes. Poniendo 20 como el número de líneas a la derecha del origen a lo largo de X, 15 sobre el origen a lo largo de Y, y un espacio de 1 feet entre las líneas a lo largo de ambos X y Y (vea la figura debajo) nosotros podemos dibujar un marco de 20ft X 15ft, adecuado para nuestra estructura. Por favor note que éstos arreglos son sólo un arranque de arreglo de malla, que nos permite empezar el dibujo de la estructura, y no restringen a nuestro modelo global a ésos límites.
Figura 2. 11
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3. Con la ayuda del ratón, haga clic en el origen (0, 0) para crear el primer nudo.
Figura 2. 12
4. De una manera similar, haga clic en los puntos siguientes para crear los nudos y automáticamente unir los nudos sucesivos para los miembros de la viga.
(0, 15), (20, 15), y (20, 0)
La localización exacta de la flecha del ratón puede supervisarse en la barra de estado localizada al fondo de la ventana dónde las coordenadas X, Y, y Z de la posición del cursor actual se ponen al día continuamente.
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Problema Tutorial 1
Cuando los pasos de 1 a 4 se completan, la estructura se desplegará en el área del dibujo como es mostrado debajo.
Figura 2. 13
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5. A estas alturas, permítanos quitar la malla de la estructura. Para hacer esto, haga clic en el botón Close en la caja de diálogo Snap Node/Beam.
Figura 2. 14
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Problema Tutorial 1
La malla se quitará ahora y la estructura en la ventana principal debe parecerse a la figura mostrada debajo.
Figura 2. 15
Es muy importante que nosotros salvemos a menudo nuestro trabajo, para evitar pérdida de datos y proteger nuestra inversión de tiempo y esfuerzo contra las interrupciones de energía, problemas del sistema, u otros eventos imprevistos. Para salvar el archivo, baje el menú File y seleccione el comando Save.
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2.5.2 Activando y Desactivando Etiquetas de Nudos y Vigas
1. Las etiquetas de nudos y vigas son una manera de identificar las entidades que nosotros hemos utilizado en la pantalla. En orden de desplegar los node y beam numbers dé un clic derecho en cualquier parte en el área del dibujo. En la caja del diálogo que viene, escoja Labels (como se muestra en la figura debajo). Alternativamente, uno puede accesar ésta opción seleccionando el menu View seguido por la opción Structure Diagrams de la barra del menú superior, y la etiqueta Labels de la caja del diálogo que aparece.
Figura 2. 16
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Problema Tutorial 124
2. En la caja de diálogo Diagrams que aparece, active los Node Numbers y Beam Numbers y entonces haga clic en OK (vea la figura debajo).
Figura 2. 17
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Problema Tutorial 1
La figura siguiente ilustra los números de los nudos y de las vigas desplegados en la estructura. La estructura en la ventana principal debe parecerse a la figura mostrada debajo.
Figura 2. 18
Si usted está sintiéndose aventurero, aquí está un ejercicio pequeño para usted. Cambie la fuente de la etiqueta node/beam yendo al menú View y seleccione el comando Options, y seleccione entonces la etiqueta apropiada (Node Labels / Beam labels) de la caja Options.
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2.5.3 Especificando Propiedades del Miembro
Nuestra próxima tarea es asignar las propiedades de sección transversal para las vigas y columnas (vea la Figura 2.1). Para aquéllos de nosotros que somos curiosos de saber los comandos equivalentes en el comando file del STAAD, ellos son :
MEMBER PROPERTY AMERICAN1 3 TABLE ST W12X352 TABLE ST W14X34
Pasos:
1. Para definir las propiedades del miembro, dé clic en el icono
Property Page localizado en la parte superior del toolbar.
Figura 2. 19
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Problema Tutorial 1
Alternativamente, uno puede ir a la Página General | Property del lado izquierdo de la pantalla como se muestra debajo.
Figura 2. 20
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2. En cualquier caso, la caja de diálogo Properties surge (vea la Figura 2.22). Dado que nosotros sabemos que la primera propiedad (ST W12X35) será asignada a los miembros 1 y 3, permítanos primero seleccionar a éstas a priori de los miembros a generar la propiedad. Se seleccionan los Miembros 1 y 3 (los miembros verticales) sosteniendo la tecla ‘Ctrl’ abajo y haciendo clic en ellos. Los miembros seleccionados se resaltarán. (Por favor refiérase a la sección ‘Frequently Performed Tasks’ al final de éste manual para aprender más sobre seleccionar los miembros.)
Figura 2. 21
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Problema Tutorial 1
3. El tipo de propiedad que nosotros deseamos crear es la forma W de la tabla AISC. Esto está disponible bajo el botón Database en la caja de diálogo Properties como es mostrado debajo.
Figura 2. 22
4. En la caja de diálogo Select Country que aparece, escoja el nombre del país cuya tabla de acero usted quiere usar, en nuestro caso, American. Luego, dé clic en OK.
Figura 2. 23
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5. En la caja de diálogo American Steel Table , seleccione la etiqueta W Shape. Note que la caja Material es checada . Permítanos guardarlo de ésa manera porque nos permitirá que asignemos como consecuencia a las constantes de los materiales E, la Densidad, Poisson, etc. junto con la sección transversal dado que nosotros queremos asignar los valores predefinidos. Escoja W12X35 como el tamaño de viga, ST como el tipo de sección. Dado que nosotros ya hemos seleccionado a los miembros que serán asociados con ésta propiedad, hagamos clic en el botón Assign como es mostrado en la figura debajo. La explicación detallada de las condiciones como ST, T, CM, TC, BC, etc. están disponibles en la Sección 5 del Manual Técnico de Referencia del STAAD.
Figura 2. 24
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Problema Tutorial 1
Después de que la primera propiedad del miembro se ha asignado, el modelo aparecerá como es mostrado debajo.
Figura 2. 25
Haga clic en cualquier parte en el área del dibujo para resaltar a los miembros. Esto evitará la asignación accidental de datos no deseados a éstos miembros.
6. Para asociar la segunda propiedad del miembro (ST W14X34) con el miembro 2, repita los pasos de 2 a 5, seleccionando al miembro 2 (el miembro horizontal) y la forma de W14X34. En ésos pasos, substituya el miembro 2 por los miembros 1 y 3, y, seleccione W14X34 (en lugar de W12X35).
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Después de que la segunda propiedad del miembro se ha asignado, el modelo aparecerá como es mostrado debajo.
Figura 2. 26
Haga clic en cualquier parte en el área del dibujo para resaltar al miembro. También permítanos Cerrar (Close) la caja de diálogo Properties.
Permítanos una vez más salvar nuestra estructura tirando del menú File y seleccione el comando Save.
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Problema Tutorial 1
2.5.4 Especificando Constantes de Materiales
En la Sección 2.5.3, conservamos la caja de chequeo del Material en “on” mientras se asignaban las propiedades del miembro. Por consiguiente, las constantes de los materiales se asignaron a los miembros junto con las propiedades, y los comandos siguientes se generaron en el archivo de comandos:
CONSTANTSE 29000 MEMB 1 TO 3POISSON 0.3 MEMB 1 TO 3DENSITY 0.000283 MEMB 1 TO 3ALPHA 6.5e-006 MEMB 1 TO 3
De aquí que, no haya necesidad de asignar las constantes separadamente. Sin embargo, si nosotros no las asignamos anteriormente, nosotros podríamos ir a la opción del menú Commands | Material Constants y las asignamos explícitamente como es mostrado en la figura debajo.
Figura 2. 27
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2.5.5 Cambiando Unidades de Longitud de la Entrada
Para especificar valores de offset a los miembros, a manera de conveniencia, es más simple si nuestras length units son inches en lugar de feet. Los comandos a ser generados son:
UNIT INCHES KIP
Pasos:
1. Para cambiar las unidades de longitud de pies a pulgadas, haga clic ya sea en el icono Input Units de la apropiada toolbar.
Figura 2. 28
Alternativamente, uno puede seleccionar la opción del menú Tools | Set Current Input Unit como se muestra en Figura 2.29.
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Problema Tutorial 1
Figura 2. 29
2. En cualquier caso, la siguiente caja del diálogo aparece. Ponga el Length Units a Inch y haga clic en el botón OK.
Figura 2. 30
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2.5.6 Especificando Member Offsets
Dado que el claro de la viga 2 actualmente mide sólo la distancia entre las caras de la columna, y no la distancia centro a centro, nosotros podemos aprovecharnos de éste aspecto especificando los offsets. El Miembro 2 está OFFSET en su junta START por 6 pulgadas en la dirección de X global, 0.0 y 0.0 en las direcciones de Y y Z. El mismo miembro está offset por -6.0 pulgadas en su junta END. Los comandos de STAAD correspondientes son:
MEMBER OFFSET2 START 6.0 0.0 0.02 END -6.0 0.0 0.0
Pasos:
1. Dado que nosotros sabemos que el miembro 2 es el que va a ser asignado con el offset, permítanos primero seleccionar a éste miembro a priori para definir su propio offset. El miembro 2 se
selecciona haciendo clic en él usando el Beams Cursor . El miembro seleccionado se resaltará. (Por favor refiérase a la sección ‘Frequently Performed Tasks’ al final de éste manual para aprender más sobre seleccionar a los miembros.)
2. Para definir el offset del miembro, haga clic en el icono Specification Page localizado en la parte superior de la toolbar.
Figura 2. 31
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Problema Tutorial 1
Alternativamente, uno puede ir al General | Spec Page del lado izquierdo de la pantalla.
Figura 2. 32
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3. En cualquier caso, la caja de diálogo Specifications mostrada debajo surge. El Member Releases y Offsets se definen a través del botón Beam en ésta caja de diálogo como es mostrado debajo.
Figura 2. 33
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Problema Tutorial 1
4. En la caja de diálogo Beam Specs que se abre, seleccione la etiqueta Offset. Nosotros queremos definir el offset en el nudo inicial en la dirección de X. Entonces, asegúrese que el botón Start es seleccionado. Entonces, entre 6.0 en la caja de edición en X. Dado que nosotros ya hemos seleccionado al miembro, permítanos hacer clic en el botón Assign.
Figura 2. 34
5. Para aplicar el offset al nudo final, repita los pasos 3 y 4, salvo seleccionar el botón End y proporcionando -6.0 en la caja de edición de X.
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Después de que ambos el Start y End offsets se han asignado, el modelo aparecerá como es mostrado debajo.
Figura 2. 35
Haga clic en cualquier parte en el área del dibujo para no-resaltar el miembro. También permítanos Close las Specifications en la caja de diálogo.
Permítanos salvar el trabajo de nuevo tirando del menú File y seleccionando el comando Save.
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2.5.7 Imprimiendo Información del Miembro en el Archivo de Salida
Nos gustaría conseguir un reporte que consiste en la información sobre todos los miembros incluso los números de la junta de inicio y fin (la incidencia), la longitud del miembro, ángulo beta y relajaciones en los extremos de los miembros en el archivo de salida de STAAD. El comando de STAAD correspondiente es:
PRINT MEMBER INFORMATION ALL
Pasos:
1. Dado que la información se requiere para todos los miembros, seleccione a todos los miembros yendo a la opción del menú Select | By All | All Beams.
Figura 2. 36
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2. Entonces, vamos a Commands | Pre Analysis Print | Member Information de la barra del menú de arriba como es mostrado en la figura debajo.
Figura 2. 37
43
Problema Tutorial 1
3. Asegúrese que el método de la asignación está activo To Selection. Apriete el botón OK en la caja de diálogo Print Member Information.
Figura 2. 38
También permítanos salvar nuestra estructura de nuevo usando la opción Save en el menú File.
44
2.5.8 Especificando Soportes
Las especificaciones de éste problema (vea la Figura 2.1) requiere restringir todos los grados de libertad en el nudo 1 (FIXED support) y un tipo articulado de restricción en el nudo 4 (restringido contra todas las traslaciones, libre para todas las rotaciones) Los comandos a ser generados son :
SUPPORTS1 FIXED ; 4 PINNED
Pasos:
1. Para crear un soporte, haga clic en el icono Support Page localizado en la parte alta de toolbar como es mostrado debajo.
Figura 2. 39
45
Problema Tutorial 1
Alternativamente, uno puede ir a General | Support Page del lado izquierdo de la pantalla.
Figura 2. 40
46
2. En cualquier caso, la caja de diálogo Supports viene como es mostrado en la Figura 2.41. Dado que nosotros ya sabemos que el nudo 1 será asociado con un soporte Fixed, usando Nodes Cursor
, seleccione el nudo 1. Se resalta. (Por favor refiérase al ‘Frequently Performed Tasks’ al final de éste manual para aprender más sobre seleccionar los nudos.)
3. Entonces, haga clic en el botón Create en la caja de diálogo Supports como es mostrado debajo.
Figura 2. 41
47
Problema Tutorial 1
4. En la caja de diálogo Create Support que se abre, seleccione la etiqueta Fixed (qué también resulta ser el valor predeterminado) y hace clic en el botón Assign como es mostrado debajo. Esto crea un tipo de soporte FIXED en el nudo 1 donde se restringen todos los 6 grados de libertad.
Figura 2. 42
5. Para crear un soporte PINNED en el nudo 4, repita los pasos de 2 a 4, salvo seleccionar el nudo 4 y seleccione la etiqueta Pinned en la caja de diálogo Create Support.
48
Después de que los soportes se han asignado, la estructura se parecerá a una como la mostrada debajo.
Figura 2. 43
Después de asignar ambos soportes, permítanos cerrar la caja de diálogo Supports haciendo clic en el botón Close (vea la Figura 2.41).
También permítanos guardar nuestro estructura usando la opción File | Save.
49
Problema Tutorial 1
2.5.9 Cambiando las Unidades de Entrada de Longitud
Para especificar los valores de carga, por conveniencia, es más simple si nuestras length units son feet en lugar de inches. El comando a ser generado es:
UNIT FEET KIP
Pasos:
1. Para cambiar las unidades de longitud de inch a feet, como anteriormente, ya sea haga clic en el icono Input Units de la parte superior del toolbar,
Figura 2. 44
Ó alternativamente, uno puede seleccionar la opción del menú Tools | Set Current Input Unit como es mostrado en la Figura 2.45.
50
Figura 2. 45
2. En ambos casos, la siguiente caja de diálogo aparece. Arregle las Length Units a Foot y haga clic en el botón OK.
Figura 2. 46
51
Problema Tutorial 1
2.5.10 Especificando Cargas
Tres casos de carga van a ser creados para ésta estructura. Detalles de los casos individuales son explicados al principio de éste tutorial. Los comandos correspondientes a ser generados son listados debajo.
LOADING 1 DEAD + LIVEMEMBER LOAD2 UNI GY -2.5
LOADING 2 WIND FROM LEFTJOINT LOAD2 FX 10.
LOAD COMBINATION 3 75 PERCENT OF (DL+LL+WL)1 0.75 2 0.75
Pasos:
1. Para crear las cargas, haga clic en el icono Load Page localizado en la parte superior del toolbar.
Figura 2. 47
Haga clic en el botón New Primary en la caja de diálogo Loads que aparece al iniciar el primer caso de carga.
52
Alternativamente, uno puede ir a General | Load Page de lado izquierdo de la pantalla.
Figura 2. 48
53
Problema Tutorial 1
2. En la caja de diálogo Set Active Primary Load Case que aparece, entre DEAD + LIVE así como el Title for Load Case 1 y haga clic en OK. (vea la figura debajo)
Figura 2. 49
3. Ahora aparecerán las Loads en la caja de diálogo. Dado que conocemos que la carga del miembro que vamos a crear estará asociada con el miembro 2, permítanos seleccionar ése miembro a priori para crear la carga en él. (Por favor refiérase a la sección ‘Frequently Performed Tasks’ al final de éste manual para aprender más acerca de la selección de miembros.)
54
4. Las cargas en los Member son asignadas a través de las cajas de diálogo disponibles bajo el botón Member. Entonces, haga clic en el botón Member (vea la figura debajo).
Figura 2. 50
55
Problema Tutorial 1
5. En la caja de diálogo Beam Loads que aparece, seleccione la etiqueta Uniform Force. Especifique GY como la Direction y entre -2.5 como la Force. Dado que ya hemos seleccionado el miembro, haga clic en el botón Assign.
Figura 2. 51
56
Después de que la carga en el miembro ha sido asignada, el modelo se verá como se muestra debajo.
Figura 2. 52
57
Problema Tutorial 1
6. El siguiente paso es crear el segundo caso de carga el cual contiene una carga en la junta. Hagamos clic en el botón New Primary en la caja de diálogo Loads para iniciar el segundo caso de carga.
Figura 2. 53
7. En la caja de diálogo Set Active Primary Load Case que aparece, asegúrese que el botón Create New Primary Load Case ha sido seleccionado. Entonces, entre WIND FROM LEFT como el Title para Load Case 2 y haga clic en OK (vea la figura debajo).
58
Figura 2. 548. Una vez más, antes de crear la carga, vamos a seleccionar el nudo
donde la carga del nudo será aplicada. Seleccione el nudo 2
usando el Nodes Cursor . (Por favor refiérase a la sección ‘Frequently Performed Tasks’ al final de éste manual para aprender más acerca de seleccionar nudos.)
9. Joint loads son creados a través de cajas de diálogo disponible bajo el tipo Nodal de cargas. Entonces, haga clic en el botón Nodal como se muestra debajo.
Figura 2. 55
59
Problema Tutorial 1
10. En la caja de diálogo Node Loads que aparece, asegúrese que la etiqueta Node es seleccionada. Entonces, entre 10 para Fx. Podemos directamente hacer clic en el botón Assign para aplicar ésta carga en el nudo seleccionado.
Figura 2. 56
60
Después de asignar la carga en el nudo, el modelo se verá como se muestra debajo.
Figura 2. 57
61
Problema Tutorial 1
11. El siguiente paso es definir el caso de carga 3 como 0.75 x (Load 1 + Load 2) la cual es una combinación de carga. Para hacer esto, haga clic en el botón Combine en la caja de diálogo Loads como se muestra debajo.
Figura 2. 58
62
12. Cuando la caja de diálogo Define Combinations aparece, presione el botón New para iniciar el tercer caso de carga.
Figura 2. 59
13. Cuando presionamos el botón New, la siguiente caja de diálogo aparece. Entre el Title como 75 Percent of (DL+LL+WL) y haga clic en el botón OK.
Figura 2. 60
63
Problema Tutorial 1
14. Lo siguiente, en la caja de diálogo Define Combinations, entre 0.75 en la caja de edición Factor (vea la figura debajo). Cheque la caja de chequeo Combine Algebraically . Seleccione ambas casos de cargas del lado izquierdo de la lista de la caja (sosteniendo hacia abajo ‘Ctrl’ key) y haciendo clic en el botón
. Los Casos de Carga con el Combination Factor aparecen en el lado derecho de la lista de la caja como se muestra en la figura debajo. (Éstos datos indican que estamos añadiendo los dos casos de carga con un factor de multiplicación de 0.75 y que el resultado de la combinación de carga será obtenido por la suma algebraica de los resultados para los casos de carga individuales.) Presione en el botón OK.
Figura 2. 61
Ahora hemos completado la tarea de crear los casos de cargas.
Nuevamente salvemos nuestro modelo tirando del menú File y seleccionando el comando Save ó sosteniendo la tecla ‘Ctrl’ y presionando la tecla ‘S’.
64
2.5.11 Especificando el Tipo de Análisis
El tipo de análisis que requerimos hacer es de tipo lineal estático. También necesitamos obtener un reporte de equilibrio estático. Esto requiere el comando:
PERFORM ANALYSIS PRINT STATICS CHECK
Pasos:
1. Para especificar el comando Analysis, primero vaya a la página Analysis/Print Page del lado izquierdo de la pantalla. Entonces haga, clic en la sub-página Analysis de la segunda columna de la página como se muestra debajo.
Figura 2. 62
65
Problema Tutorial 1
2. Haga clic en el botón Define Commands en el área de datos a mano derecha de la pantalla.
Figura 2. 63
3. En la caja de diálogo Analysis/Print Commands que aparece, seleccione la etiqueta Perform Analysis. Entonces, cheque la opción Statics Check print. Finalmente, haga clic en el botón Add seguidamente en el botón Close.
Figura 2. 64
66
Salvemos los datos una vez más usando la opción File | Save.
67
Problema Tutorial 1
2.5.12 Especificando los comandos de Post-Analysis Print
Nos gustaría obtener las fuerzas en los miembros y las reacciones en los soportes escritos en el archivo de salida. Esto requiere la especificación de los siguientes comandos:
PRINT MEMBER FORCES ALLPRINT SUPPORT REACTION LIST 1 4
Pasos:
1. La caja de diálogo para especificar los comandos de arriba están en la sub-página Post-Print del Analysis | Print page.
Figura 2. 65
68
2. Después, seleccione todos los miembros mediante una ventana alrededor de ellos usando el mouse.
3. Haga clic en el botón Define Commands en el área de datos a mano derecha de la pantalla.
Figura 2. 66
69
Problema Tutorial 1
4. En la caja de diálogo Analysis/Print Commands que aparece, seleccione la etiqueta Member Forces tab y haga clic en el botón Assign seguidamente el botón Close.
Figura 2. 67
5. Repita los pasos de 2 a 4 excepto para seleccionar ambos los soportes y la etiqueta Support Reactions en la caja de diálogo Analysis/Print Commands. (Recuerde que los soportes pueden ser seleccionados activando el Nodes Cursor, sosteniendo la tecla presionada ‘Ctrl’, y haciendo clic en los soportes.) Después de clickear en el botón Assign, Close la caja de diálogo.
70
En éste punto, la caja de diálogo Post Analysis Print se verá como se muestra debajo.
Figura 2. 68
Salve el trabajo usando la opción del menú File | Save.
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Problema Tutorial 1
2.5.13 Listado Corto de los Casos de Carga que serán Usados en el Diseño de Acero
El diseño de acero tiene que ser desarrollado para los casos de Carga 1 y 3 solamente por la especificación al principio de éste tutorial. Para instruir al programa para usar solamente éstos casos, e ignorar el resto, tenemos que usar el comando LOAD LIST.
El comando aparecerá en el archivo de STAAD como :
LOAD LIST 1 3
Pasos:
1. En los menús en la parte superior de la pantalla, vaya a la opción Commands | Loading | Load List como se muestra debajo.
Figura 2. 69
72
2. Una caja de diálogo Load List aparecerá. De la lista izquierda de la caja Load Cases, dé doble clic en 1: DEAD + LIVE y 3: 75 Percent of (DL+LL+WL) para enviarlos a la derecha de la caja Load List, como se muestra debajo. Entonces haga clic en el botón OK para desaparecer la caja de diálogo.
Figura 2. 70
73