Manual Basico Staad

Manual del Curso Básico de Staad Pro Elaborado por: Ing. Julio B. Hernández

MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro INDICE

TEMA 1.- CONOCIENDO CONOCIENDO LA INTERFAZ DE STAA D PRO. ____________________________ 3 TEMA 2.- MODELA DO BA SICO SICO DE UNA ESTRUCTURA. ____________________________ 17 TEMA 3.- DISEÑ DISEÑO O BA SICO DE UNA ESTRUCTURA DE CONCRETO. _________________ 31 TEMA 4.4.- DISEÑ DISEÑO O B ASICO DE UNA ESTRUCTURA DE A CERO. _____________________ 33 EJEMPL O DE MODEL ADO Y DISEÑO DISEÑO OFICINA OFICINA S DE 2 NIVELES NIVELES (CONCRETO). _______ 37 EJEMPLO DE MODELA DO Y DISEÑ DISEÑO O DE UNA NAVE A B ASE DE MARCOS CON ARMA DURAS (ESTRUCTURA (ESTRUCTURA DE ACERO). _________________________ _______________ 72

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro TEMA 1.- CONOCIENDO LA INTERFAZ DE STAAD PRO. Al momento momento de abrir abrir el programa programa nos nos aparece aparece la siguiente siguiente pantalla: pantalla:

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1.- PROJECT TASK

New Project: Se refiere a crear un archivo nuevo. Open Project: Abre archivos que ya han sido creados Configuration: Aquí se puede personalizar el programa de acuerdo a las necesidades del usuario Backup Manager: Administra la frecuencia de Auto-guardado.

2.- RECENT FILES

En esta parte se muestran los últimos archivos abiertos.

3.- LICENSE CONFIGURATION

En esta parte se muestran los códigos que están disponibles para diseño, y si se cuenta con el módulo de “Motor de Analisis Avanzado”. Generalmente se utilizan lo s primeros 3 de la columna izquierda.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro MODULO “MODELLING” VENTANA “SET UP”

Pestaña de Módulos Pestañas de Modelado

Área de Modelado

Barra de cursores

Ventanas de ayuda de Modelado

Al momento de abrir un archivo (existente) de Staad, aparece la pantalla por default en la pestaña “Set up”. La función de la pestaña Set Up, es generar la información requerida para dar presentación al proyecto.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “GEOMETRY”

En las pestañas de modelado aparecen las siguientes sub-pestañas: BEAM : Sirve para modelar elementos “barra” o sea vigas y/o columnas PLATE : Sirve para modelar elementos en placa. SURFACE : Sirve para modelar elementos tipo superficie (similar a placas, pero con mayor precisión en análisis) SOLIDS: Sirve para modelar elem entos “Solidos” COMPOSITE DECK : Sirve para modelar LOSACERO. PHYSICAL MEMBER: Se tiene que modelar primero en BEAM y después utilizar ésta pestaña para agrupar los diferentes elementos. Las ventanas de ayuda de modelado son las siguientes: Nudos: Aquí se especifican las coordenadas de cada nudo de la estructura, y se pueden editar a conveniencia del modelador

Incidencias: Aquí se especifican las incidencias de cada elemento modelado. (puede editarse a conveniencia del modelador)

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “GENERAL”

En las pestañas de modelado aparecen las siguientes sub-pestañas: PROPERTY: Su función es definir las secciones geométricas de cada elemento modelado previamente . SPEC : Su función es especificar como van a trabajar cada elemento, nudo, placa, etc. SUPPORTS: Su función modelar el tipo de apoyo . LOADS AND DEFINITIONS: Aquí se definen las cargas y sus combinaciones. MATERIALS: Aquí se definen los materiales que se van a usar, contiene 4 materiales pre-definidos.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “ANALYSIS/PRINT ”

La función principal de lo que se define en ésta pestaña es lo más importante para el proyecto, el tipo de análisis que se va a hacer. Por lo general, solo se hace un análisis simple, sin embargo hay proyectos que pueden necesitar un análisis más a fondo y/o especializado. Además en esta pestaña se define que datos deberán ser “impresos” en el archivo de salida de resultados del

programa. En las pestañas de modelado aparecen las siguientes sub-pestañas: PRE-PRINT: Su función “imprimir” todos los datos con los que se hace el análisis estructural. ANALYSIS: Su función es indicar el tipo de análisis a utilizar. POST-PRINT : Su función “imprimir” todos los datos OBTENIDOS en el análisis estructural.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “DESIGN”

La función de esta pestaña es determinar los parámetros, códigos o especificaciones de diseño de la estructura modelada. Aparecen las siguientes sub-pestañas: STEEL: Aquí engloba todos los parámetros y códigos de diseño de estructuras de acero. CONCRETE : Similar a Steel , pero en concreto. TIMBER: Similar a Steel , pero en madera. ALUMINIUM : Diseño estructuras de aluminio. SHEARWALL: Diseño de muros de Cortante.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PROCESSING” M ODULO “POST -

Este módulo se activa una vez hecho el análisis, y aquí se pueden ver los resultados de éste. PESTAÑA “NODE”

Contiene las siguientes sub-pestañas: DISPLACEMENT: Se muestran los desplazamientos de los nudos y de los elementos REACTIONS: Se muestran las reacciones en cada nudo, y la comprobación de equilibrio de la estructura INESTABILITY : Esta pestaña se muestra cuando en el modelo existen inestabilidades que pueden generar conflictos en el análisis.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “BEAM”

Contiene las siguientes sub-pestañas: FORCES: Se muestran los valores de las fuerzas que actúan en cada elemento tipo barra, para cada condición de carga (momentos, cortantes, cargas axiales) STRESSES: Se muestran valores de los esfuerzos que se generan en los elementos tipo barra para cada condición de carga. GRAPH : Se muestra en forma gráfica la variación de los elementos mecánicos (momentos, cortantes, axiales, esfuerzos) que actúan en un elemento tipo barra. UNITY CHECK : Esta sub-pestaña aparece cuando se hace el diseño de elementos de acero. Su función es determinar, mediante un diagrama de colores, si una viga cumple o no con la relación de esfuerzos que limitan los códigos y especificaciones de diseño.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “PLATE”

Esta pestaña aparece cuando se tiene elementos tipo placa en el modelo. Contiene las siguientes sub-pestañas: CONTOUR: Se muestran los valores de elementos mecánicos (momentos, cortantes, esfuerzos) que actúan en cada placa. La ventana “DIAGRAMS” muestra mediante un diagrama de color es la diferente distribución de los elementos mecánicos que se deseen. RESULTS ALONG LINE : Se puede generar un corte por una línea y con ella ver la distribución de elementos mecánicos a lo largo de esa línea.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “ANIMATION ”

Contiene la siguiente sub-pestaña: ANIMATE: Muestra una animación de cómo se comporta la estructura dependiendo de la condición y/o combinación de carga que se desee.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro PESTAÑA “DYNAMICS ”

Esta pestaña aparece cuando se hace un análisis dinámico o que implique la obtención de modos de vibrar. Contiene solo una pestaña en la cual se muestran los períodos de vibración y formas modales de la estructura que se está modelando.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro

Estos iconos son los más usados para trazar el modelo.

Add beam es el que se utiliza para trazar elementos en forma de barra. Add 4 noded plate: se utiliza para trazar placas de 4 nudos. Add surface: se utiliza para trazar superficies. Add solids: se utiliza para trazar sólidos.

Mesh: Inserta una malla, para poder facilitar el trazo de elementos. Add point: Inserta nudos en los elementos barra seleccionados Generate Mesh, genera una suoperficie con placas seleccionando los nudos que delimitarán ésta superficie.

Traslational y Rotational Repeat: Funcionana como el comando “offset” y “array” de Auto Cad.

Mirror: Espejea los elementos seleccionados Generate rotate: Similar al Rotational Repeat Stretch: Estira o estrecha un elemento tipo barra.

Ejes GLOBALES DE LA ESTRUCTURA.

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BARRA DE VISTAS Genera las perspectivas del modelo, vista frontal, lateral, isometría, etc.

BARRA DE RESULTADOS Muestra gráficamente los resultados del análisis (cargas, cortantes, momentos, etc)

LISTA DE CARGAS Es una lista de todas las cargas que se generan en la pestaña “Loads and Definitions”, al momento de

seleccionar una carga de ésta lista, y si ya se realizó el análisis, se muestran los resultados para dicha condición de carga.

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METODOS DE ASIGNACION Assign to selected Beams/Plates: Esta opción asigna las propiedades, cargas, especificaciones, etc a los elementos previamente seleccionados, el procedimiento que hay que hacer es primero seleccionar la propiedad, carga, especificación, que se va a asignar, después elegir los miembros o elementos a los que les será asignado y luego la opci ón “ Assign To Selected Beams/Plates” y finalmente pulsar el botón “Assign” Assign To View: Si se tiene una vista que comprende todo o parte del modelo, entonces esta opción asigna la especificación a todo lo que se incluya en ésta vista. Use Cursor to Assign: La asignación de la especificación se hace cuando se le da click a cada miembro/elemento. Assign To Edit List: Cuando conocemos el número de miembro o elemento se puede generar una lista y asignarle una especificación. La opción “TOGGLE ASSIGN” es una herramienta muy útil para la corrección de errores de asignación ya que

si se le asigna una especificación errónea a algún miembro/elemento seleccionando esta opción y volviendo a asignar la especificación entonces se elimina éste miembro/elemento del listado de miembros/elementos con esta especificación.

Menú de Análisis Ejecuta la corrida computacional del modelo. Dependiendo de hasta que pestaña se cargaron datos, hace análisis, o análisis y diseño. También se puede emplear el método rápido que es Ctrl+F5, o la tecla F9 del teclado. Cada vez que se realiza una corrida, el archivo se guarda.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro TEMA 2.- MODELADO BASICO DE UNA ESTRUCTURA. Se tiene que iniciar con la generación de un modelo nuevo, dentro de una carpeta a la que se pueda acceder de manera fácil. VENTANAS DE NEW PROJECT

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Al momento de dar click en “New Project ” aparece la siguiente ventana, donde tenemos que definir lo siguiente:

1.- Si es una estructrura en: Marcos en 3 Dimensiones se selecciona Space Marcos en 2 Dimensiones se selecciona Plane Pisos, se selecciona Floor Armaduras solas (no en conjunto con columnas) se selecciona Truss 2.- El nombre del Archivo y la Carpeta en la que se va a guardar. 3.- Las unidades con las que se iniciará el modelo (éstas pueden ser cambiadas cada vez que se requiera) Una vez terminado de definir ésta página se da click en siguiente y aparece la siguiente pantalla: En la que se decide como iniciar el proyecto.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Al momento de dar clic en “Finish” nos lleva a la pestaña de “Geometry” y nos muestra una malla, con esta malla se puede empezar a trazar la estructura, sin embargo se tiene que determinar una separación entre puntos de la malla, lo cual nos da una desventaja en el modelado de elementos que tienen diferentes dimensiones. Para evitar el uso de la malla, en este manual se recomienda modelar por coordenadas. PASOS PARA INICIAR EL MODELADO (ELEMENTOS TIPO BARRA)

Se teclean las coordenadas de cada nudo del primer marco, no hay una regla general para la secuencia de generación de nudos.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro TRAZO DE MIEMBROS

Para modelar los elementos tipo barra se puede hacer de dos maneras: La primera es ir tecleando las incidencias en la v entana de “BEAMS” “add beam” que aparece arriba a la izquierda de la pestaña de La segunda es usando el botón “MODELLING”, al dar click en éste botón el cursor cambia de forma, y se traza el miembro dando click en los nudos deseados.

Se recomienda que todas las vigas y las columnas mantengan una misma secuencia de dibujado, o sea, si la primer viga que se dibuja va de izquierda a derecha, todas o la mayoría de las demás vigas vayan en ese sentido, si la primer columna que se modeló va de arriba hacia abajo, todas o la mayoría vayan de arriba hacia abajo. Si se desea repetir un elemento se puede utilizar los comandos “copy” y “paste”, para continuar el modelado, por ejemplo, si seleccionamos el elemento que va de los nudos “2” a “3” (elemento inclinado) y lo copiamos al

portapapeles (CTRL+C), después se vacía al modelo (CTRL+V), aparece la siguiente pantalla:

donde se determina la distancia a la que hay que mover el elemento, y el punto de referencia de donde se va a pegar. PÁGINA 19 DE 10 5

MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Existe otra opcion para el modelado de miembros, la cual puede ser mas sencilla, dependiendo del nivel de experiencia del usuario para utilizar el programa AutoCad. En este tipo de modelado se puede generar un archivo en 3D unifilar del proyecto.

Se guarda como archivo tipo *DXF Y mediante la opcion IMPORT se “jala” el archivo hacia el modelo de Staad.

Se selecciona la opcion 3D DXF Y finalmente se selecciona la orientacion de los ejes globales del archivo de AutoCad, hay que tener cuidado con ésta por que varias opciones de modelado no son compatibles con el cambio de ejes globales. El programa STAAD trabaja con el eje global Z hacia arriba, mientras que en el Autocad el eje Y es el Vertical. De igual manera se puede “exportar” el archivo a

Auto Cad.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE PROPIEDADES

Dependiendo del tipo de estructura, la asignación de propiedades se hace de varias maneras: Para Estructuras de Acero: Se usan los botones “Section Database”, “User Table” y/o “Define”.

SECTION DATABASE : Se maneja una base de datos de los diferentes perfiles comerciales que pudiesen existir.

Base de Datos Fabricantes

Perfiles

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DEFINE : Para estructuras de acero solo se utiliza la opción “Tapered I”, la cual genera v igas tipo I con sección variable.

USER TABLE : Se utiliza cuando se ha realizado el usuario ha creado una base de datos, y ésta base de datos se guarda en forma de tablas dependiendo del tipo de perfil a utilizar, canal, cajón, I, etc.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Para estructuras hechas en concreto se utiliza el botón de “DEFINE”

Las opciones que más se utilizan son Circle, Rectangle, Tee.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE ESPECIFICACIONES Una vez definidos las diferentes secciones que se utilizarán en el proyecto, se procede a asignar especificaciones de como deberán trabajar los miembros.

En el botón de NODE: aparece una ventana donde se especifica el nudo que Va a regir los desplazamientos horizontales o verticales de la estructura. Esta es una especificación muy importante para generar diafragmas que hacen que la estructura sea más rígida. Pulsando el botón BEAM, aparece la ventana de especificación de miembros. En esta ventana se encuentran varias sub-pestañas, las más usadas son: RELEASE : Cuya función es hacer liberar elementos mecánicos al inicio o al final de cada miembro. Es decir, si se selecciona Mx, el elemento no tendrá capacidad de resistir un momento por torsión en la localización que se especificó, si se selecciona Fy, el elemento no podrá resistir una carga por cortante en la dirección “y”, por lo que

puede desplazarse en ese sentido. Esta función sirve para cuando se quieren generar conexiones articuladas entre miembros. Hay que tener cuidado cuando se quieren tener conexiones que No resistan momento (articulaciones) ya que de un lado se Pueden quitar los 3 momentos (Mx, My y Mz), pero del otro lado Se debe quedar al menos Mx PÁGINA 24 DE 10 5


TRUSS, COMPRESSION y TENSION : Cuyas funciones son similares, ya que evitan que los elementos trabajen a flexión, cuando un miembro se especifica con TRUSS, éste puede Trabajar a compresión o tensión. Y cuando se especifica con alguno De los otros dos entonces trabaja a Compresión o Tensión.

OFFSET : El programa trabaja a líneas de centro, sin embargo a veces es necesario modelar ciertas excentricidades de los elementos, cuando esto se requiere entonces se hace uso de éste botón, en la lista de “Location” se indica donde estará la excentricidad (inicio o final) en la lista “Direction” se elige si es con respecto a los ejes locales

del elemento o con los ejes globales de la estructura. Y por último se define la excentricidad con respecto a los ejes que hayamos definido (locales o globales).

Conexión “Centro a Centro”

Conexión usando “Offset”

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE SOPORTES Dependiendo de las consideraciones que hagamos podemos seleccionar varios tipos de soportes, Articulados (pinned), empotrados (fixed) o una combinación de ellos (fixed but).

Como puede verse en las imágenes, los apoyos “fix ed” y “pinned” estan seleccionadas restricciones que van a dar los apoyos, en la pestaña “fixed but” se puede elegir o crear una combinación de restricciones por las necesidades del proyecto que se tenga. O en su caso, se puede modelar un “resorte” si se cuenta con un estudio de mecánica de suelos que pueda definir las constantes “K”. “K”.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE CARGAS

Antes de de asignar asignar cargas se se debe tener definido definido si va a ser una una CONDICION CONDICION DE CARG A , o si va a ser una COMBINACION COMBINACION DE CA RGA , ya que cada una de ellas tiene características diferentes dependiendo del tipo de especificación que se le asigne a los miembros. Además el el programa programa tiene diferentes diferentes rutinas rutinas que permiten generar generar estados de carga para diferentes diferentes condiciones accidentales tales como sismo, viento, cargas móviles, etc. CONDICIONES CONDICIONES DE CARGA S

Como se sabe, las condiciones de cargas pueden ser permanentes (cargas muertas), temporales (cargas vivas) o accidentales (sismo, viento, etc), p ara cada una de ellas se debe generar un “Caso” de carga en el código del programa y después ir asignándola a los miembros o elementos estructurales que vayan a ser afectados por dichas cargas.

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Una condición o caso de carga se genera al momento de seleccionar “Load Cases Details” y después dar click en el comando “ADD”, al hacer esto se despliega una ventana en donde se indica:

PRIMARY: Caso PRIMARY: Caso de carga, éste genera CONDICIONES , un título que le identifique y el tipo (muerta, viva, viento, etc) que se le vaya a asignar. El tipo de carga sirve para definir auto-combinaciones. “LOAD GENERATION ”: ”: Cuando se usan las definiciones. COMBINACIONES DE CARGA de forma manual. DEFINE COMBINATIONS: COMBINATIONS: Sirve para generar COMBINACIONES

AUTO LOAD COMBINATION COMBINATION : Es una herramienta que genera COMBINACIONES DE CARGA a partir de un Manual, o una tabla de usuario.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Generación de Condiciones de Carga: Una vez definido el nombre y tipo de carga que requerimos aparece la siguiente ventana:

Opciones de Mayor Uso

Las opciones de mayor uso son: SELFWEIGHT: Como su nombre lo indica es definir el peso propio de la estructura. NODAL: Genera cargas puntuales en los nudos. MEMBER: Genera cargas en miembros, linear, trapezoidal, puntual, etc. FLOOR: Genera un plano (no inclinado) de carga y distribuye automáticamente (en una o dos direcciones) dentro del plano la carga por área considerada.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro TEMA 3.- DISEÑO BASICO DE UNA ESTRUCTURA DE CONCRETO. Hay dos maneras de diseñar elementos de concreto con el programa STAAD Pro, ambas varían y dependiendo de la pericia y experiencia de modelador una puede ser mejor aprovechada que la otra. En este manual se proporcionará la información de solo una de ellas. Una vez realizado el modelo computacional hasta el adicionado de cargas, se procede a asignar los parámetros de diseño, sea concreto o acero. En la pestaña DESIGN, aparece la sub-pestaña CONCRETE y aparece la siguiente pantalla: Donde se muestran los diferentes códigos que se pueden utilizar para el diseño de estructuras de concreto. Para la región se utiliza el código ACI, y en esta versión de Staad V8i se maneja el código ACI 318-05. Dependiendo del tipo de miembro se debe especificar los parámetros necesarios para que el diseño de éste sea satisfactorio a los requerimientos de cargas a los que esté sometido. Si damos click en el botón DEFINE PARAMETERS aparece la sig. Ventana:

Los parámetros de mayor uso son los siguientes: CLB, CLS y CLT son los recubrimientos que se le dará al refuerzo. FC el valor del f’c que se v a a dar al concreto

FY MAIN y FYSEC: EL valor del fy (esfuerzo de fluencia) del acero de refuerzo principal o secundario. MAXMAIN, MIN MAIN: Es un filtro para el uso del diámetro de varillas que se usarán dentro del proyecto. (Si se quiere usar solo un diámetro entonces ambos parámetros deben ser iguales) REINF: Es el tipo de refuerzo transversal que se usará en elementos columna, ya sea espiral o estribo (spiral, tie respectivamente) RHOMN: Es el porcentaje del área total de la sección transversal de la columna que será de acero de refuerzo, por código varía del 1% al 8% (aunque hay sus excepciones). PÁGINA 31 DE 10 5


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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro TEMA 4.- DISEÑO BASICO DE UNA ESTRUCTURA DE ACERO. Hay dos maneras de diseñar elementos de acero con el programa STAAD Pro, ambas varían y dependiendo de la pericia y experiencia de modelador una puede ser mejor aprovechada que la otra. En este manual se proporcionará la información de solo una de ellas. Una vez realizado el modelo computacional hasta el adicionado de cargas, se procede a asignar los parámetros de diseño. En la pestaña DESIGN, aparece la sub-pestaña STEEL y aparece la siguiente pantalla: De la lista desplegable se elige el código que se vaya a utilizar para el diseño, y de la misma manera que para elementos de concreto se eligen los parámetros necesarios para el correcto diseño de los elementos. Para el método ASD los parámetros de mayor uso son los siguientes:

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CB: Es la constante que se define mediante el diagrama de momentos de los elementos FYLD, FU: es el límite de fluencia y límite de ruptura del acero. KY KZ: Son los valores de las constantes de longitud efectiva de miembros a compresión, LY LZ: Son los valores de las longitudes d e pandeo en los ejes “Y” y “Z” locales en los miembros a COMPRESION MAIN: Permite ignorar los límites de KL/r cuando se diseñan elementos a tensión o compresión. SHE : Hace la revisión por cortante TORSION : Hace la revisión por torsión UNB y UNT: Son los valores de la longitud libre de los patines entre apoyos de los miembros en FLEXION Para LY, LZ, UNB, y UNT el programa toma por default la distancia entre nudos, sin embargo ésta puede no ser correcta por la modelación que se tenga, ya que a un elemento principal le pueden llegar varios elementos secundarios y las distancias entre nudos son menores a la distancia total del miembro En la figura anexa se intenta explicar lo anterior: En la columna de la izquierda, se tiene un nudo a 3.50m, el programa tomará LY, LZ UNB y UNT como 3.50m, siendo que la altura real de la columna es de 3.50+3.40+1.40 =8.30m. Sin embargo como existen elementos que contribuyen al arriostramiento en varios puntos los parámetros LY, LZ UNB y UNT difieren de 8.30m.

Los ejes locales se identifican con colores, el eje color AZUL es el eje “x”, el eje color ROJO es el eje “ y” y el eje color VERDE es el eje “z” PÁGINA 34 DE 10 5


Por ejemplo la cuerda superior tiene una LY de 1.38m, porque se tenderá a pandear entre los elementos verticales y diagonales en el eje local y, esta es la longitud que toma por default el programa, sin embargo se le deberá asignar un valor de LZ de 8.28m, porque su longitud de pandeo en el eje z será entre las columnas. De igual manera en la cuerda inferior, el valor de LY es el que está entre los nudos pero el valor de LZ es la distancia entre columnas.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro EJEMPL O DE MODEL ADO Y DISEÑO OFICINAS DE 2 NIVELES (CONCRETO).

Se requiere diseñar unas oficinas de 2 niveles, el área mide 15m x 25.5m, y la altura a la primera losa deberá ser de 4.50m y a la azotea deberá ser 3.00m. En la azotea se colocaran equipos de Aire acondicionado. La estructuración será losas en una dirección, los marcos cargadores estarán a cada 7.50m y cada marco tendrá columnas a cada 5.00m, exceptuando el último que estará a 5.50m. La azotea llevará una pendiente del 1%, esta será paralela a los 25.50m La losa deberá ser de 20 cm de espesor total, puede considerarse aligerante de poliestireno. Esta estructura deberá tener las siguientes cargas: Muertas: Peso Propio Pretil a base de block de 1.00m de altura: Instalaciones: Acabados: Acabados en Pisos Muros Perimetrales: Muros Interiores de Tablaroca

170 kg/m 2 30 kg/m 2 50 kg/m2 100 kg/m 2 170 kg/m 2

Vivas: Sobrecarga Viva en Azotea: Sobrecarga Viva en Entrepiso y Mezzanine: Equipos en Azotea:

100 kg/m 2 250 kg/m 2 400 kg

Se tomará una qz = 80 kg/m 2 para el cálculo de las fuerzas de viento. El material a usar será concreto con un f ’c = 250 kg/ cm2

El diseño se deberá hacer en base al Código ACI 318-05.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro En la pestaña GEOMETRY se trazan las coordenadas del primer marco transversal.

Con el botón

se van trazando los miembros entre cada nudo, procurando seguir una secuencia.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Una vez trazado el primer marco, se procede a definir las secciones transversales de las vigas y columnas de éste marco. Pero antes de definir las secciones hay que seleccionar la resistencia del concreto que vamos a utilizar, por 2 default, el staad maneja un concreto f’c =2 10 kg/cm pero este puede ser modificado. En la pestaña “PROPERTY”, en la sub -pestaña “MATERIALS” apar ece la siguiente ventana:

Al dar clic en el botón “CREATE” nos aparece la siguiente ventana:

Se elige “CONCRETE” y se cambia el nombre para poder hacer la edición de propiedades: 2

Para el caso de concreto f’c = 250 kg/cm E = 2,387,519,633 kg/m

2

Por lo tanto se modifica solo el valor del Módulo de Young (E) En versiones más recientes del Staad, vienen otras 3 opciones.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se proponen columnas de 35x35 cm y vigas de 30x40cm. En la pestaña “PROPERTY” se da clic al botón “DEFINE”

Y en rectangular se definen las propiedades de las vigas y columnas, y se van asignando a los miembros. Ahora ya teniendo el primer marco Típico se procede a Modelar los siguientes 3 marcos. Se selecciona los miembros que serán repetidos, y se utiliza el com ando “Traslational Repeat” la siguiente ventana y se llena de la siguiente manera.

, aparece

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se selecciona la “Global Direction” en “Z”, (ya que se empezó el modelo en el plano XY) y se indica el número

de espacios que habrá entre los marcos (No of Steps), en este caso serán 2 y la separación típica, después si alguna de éstas separaciones no es típica se puede modificar en la tabla. AL dar click en “OK” se repiten todos los miembros seleccionados:

*El marco en rojo es el original. Se unen el primer y último marco con una viga se asignan y a ésta se le asignan las propiedades geométricas y después se procede a segmentar en cada cruce de columna

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro |

se seleccionan los miembros que se intersectaran y en el menú “GEOMETRY” se selecciona la opción “INTERSECT y se le define una tolerancia de intersección, en este caso se deja en “0”, se da clic en OK y aparece la pantalla

en donde se indica cuantos miembros nuevos fueron creados.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se procede a modelar el primer entrepiso: Se seleccionan los elementos que componen el primer nivel y se hace un corte usando el botón “CUT

SECTION”

y aparece la siguiente pantalla:

Se selecciona la pestaña “SELECT TO VIEW” y se selecciona la opción “VIEW HIGHLIGHTED ONLY”.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se proponen nervaduras de 15 cm de ancho, y aligerante de 60 cm de ancho, por lo tanto la separación entre centros de nervadura será de 75 cm.

Se selecciona una viga principal y se da clic en el botón

(add node),

Se indica n=9 y se da clic en “Add n Points”, y nos coloca la separación

del lado derecho de la pantalla, se da click en OK y nos debe mostrar el elemento dividido. Y así sucesivamente en las demás vigas principales. Y se trazan los nuevos miembros.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Y finalmente se procede a intersectar los miembros nuevos y a copiar el patrón de distribución de vigas en el nivel superior.

Para asignar propiedades a las nervaduras

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Si observamos un render del modelo (usando el botón

) se puede observar lo siguiente:

Se asignan apoyos EMPOTRADOS en cada base de columnas.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE CARGAS. De la información del problema tenemos lo siguiente: Muertas: Peso Propio Pretil a base de block de 1.00m de altura: Relleno para pendientes (30cm): Instalaciones: Acabados: Acabados en Pisos Muros Perimetrales: Muros Interiores de Tablaroca

170 kg/m 2 220 kg/m 2 30 kg/m 2 50 kg/m2 100 kg/m 2 170 kg/m 2

Vivas: Sobrecarga Viva en Azotea: Sobrecarga Viva en Entrepiso: Equipos en Azotea:

100 kg/m 2 250 kg/m 2 400 kg

Calculo de Cargas en Azotea: Muertas: Pretil Perimetral: 170x1.0 = 170 kg/m Instalaciones + Acabados + Pendiente= 0.75 x (220 + 30+50) =225 kg/m Vivas: Sobrecarga Viva= 0.75 x (100) =75 kg/m Equipos en Azotea: 400 kg Calculo de Cargas en Entrepiso: Muertas: Muro Perimetral: 170x4.5 = 765 kg/m Instalaciones + Acabados + Pisos= 0.75 x (30+50+100) =135 kg/m Vivas: Sobrecarga Viva= 0.75 x (250) =188 kg/m =190 kg/m Viento Se tomará una qz = 80 kg/m 2 para el cálculo de las fuerzas de viento. b/d = 15/25.5 = 0.588 H = 7.50 m H/d = 7.50/25.5 = 0.30

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Del manual de CFE 1993:

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PARA LA DIRECCIÓN +X CARGAS EN COLUMNAS DE BARLOVENTO: Fz = Az x Cpe x Qz x Ka Fz1 = (7.5/2) x 0.8 x 0.8 x80 =190 kg/m Fz2 = 7.5x 0.8 x 0.8 x80 =380 kg/m CARGAS EN COLUMNAS DE SOTAVENTO: Fz3 = (7.5/2) x -0.5 x 0.8 x80 =120 kg/m Fz4 = 7.5x 0.8 x -0.5 x80 =240 kg/m CARGAS EN COLUMNAS LATERALES: Fz5 = (5/2)x -0.65 x 0.8 x80 =-105 kg/m Fz6 = 5x 0.8 x -0.65 x80 =-210 kg/m Fz7 = 5 x -0.5 x 0.8 x80 =-160 kg/m Fz8 = 5x 0.8 x -0.5 x80 =-160 kg/m Fz9 = 5x -0.3 x 0.8 x80 =-96 kg/m Fz10 =2.5x -0.3 x -0.5 x80 =-48 kg/m

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro CARGAS EN AZOTEA: W1 = -0.9 x 80 x 0.8 = 58 kg/m 2 W2 = -0.5 x 80 x 0.8 = 32 kg/m 2 W3 = -0.3 x 80 x 0.8 = 19 kg/m 2 PARA LA DIRECCIÓN +Z CARGAS EN COLUMNAS DE BARLOVENTO: Fz = Az x Cpe x Qz x Ka Fz1 = (5/2) x 0.8 x 0.8 x80 =130 kg/m Fz2 = 5x 0.8 x 0.8 x80 =260 kg/m CARGAS EN COLUMNAS DE SOTAVENTO: Fz3 = (5/2) x -0.5 x 0.8 x80 =80 kg/m Fz4 = 5x 0.8 x -0.5 x80 =160 kg/m CARGAS EN COLUMNAS LATERALES: Fz5 = (7.5/2)x -0.65 x 0.8 x80 =-160 kg/m Fz6 = 7.5x 0.8 x (-0.65-0.50)/2 x80 =-280 kg/m Fz7 = (7.5/2)x -0.50 x 0.8 x80 =-120 kg/m CARGAS EN AZOTEA: W1 = -0.9 x 80 x 0.8 = 58 kg/m 2 W2 = -0.5 x 80 x 0.8 = 32 kg/m 2

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Se crean las dos condiciones de cara que se van a tener. Después se alimenta en cada una de ellas los valores

que deban de tener.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro MUERTAS: Se selecciona la condicion MUERTAS y se da click en el Botón “ADD” La primer ventana muestra la carga por peso propio, en este caso se añade a las condiciones de carga dejando la direccion Y y con valor de -1.

Después se procede a añadir las cargas en las vigas.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Finalmente se asignan las cargas a la viga.

Se repite éste procedimiento para las cargas vivas. Para las cargas por viento en la azotea se realizará el siguiente procedimiento: Una vez alimentadas las cargas en columnas como se explicó en los puntos anteriores se procede a usar la opción FLOOR:

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se repite para la condicion de carga por viento en el otro sentido. De acuerdo al Reglamento de Construcciones para Concreto Estructural ACI 318-08 se deberán usar las siguientes combinaciones:

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Las combinaciones de carga pueden ser alimentadas de dos maneras diferentes, ya sea manual, o con una generación automática por medio del programa. La generacion automatica de combinaciones usa las combinaciones que se marcan en la imagen de arriba, y queda a criterio del modelador cual de ellas conviene o no cargar. Primero se explicará la manera de insertar combinaciones manualmente. AL momento de añadir una condicion de carga nueva (Load Cases Detail), aparece la siguiente ventana: En ella en vez de añadir una condicion (primary) se elije la opcion “Define Combinations”. En la parte izqquierda aparecen las condiciones de carga que se alimentaron previamente Al lado derecho de ellas aparecen los Simbolos de > , >>, <, <<, con éstos Simbolos sirven para filtrar las cargas a combinar. (si se requiere pasar una sola a un lado se utilliza < ó >, si se requiere pasar todas se utiliza << ó >> ) y en la columna factor se indica el factor por el cual será multiplicada la condicion de carga

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Para insertar combinaciones Automaticas, entonces se debe definir primero en cada condicion primaria el tipo de carga que va a ser (dead, live, seismic, etc). Se selecciona “ Auto Load Combination” donde aparece la siguiente pantalla:

Se selecciona la opción ACI de la lista desplegable, y se selecciona el tipo de combinacion que se usará.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Con los Simbolos de > , >>, <, <<, se filtran las combinaciones a usar (si se requiere pasar una sola a un lado se utilliza < ó >, si se requiere pasar todas se utiliza << ó >> ).

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Una vez definidas las combinaciones de carga se añade el comando de realizar el análisis.

Después en la pestaña POT- Print, se da clic al botón “DEFINE COMMANDS” y aparece la siguiente ventana: En ella se selecciona la pestaña LOAD LIST, éste comando “filtra” los resultados para las cargas que

se indiquen en la tabla de la derecha. Este ítem puede usarse cuantas veces se requiera, y se debe colocar antes de los resultados que se requiera filtrar. Por ejemplo, si se tienen miembros de Acero y Concreto se coloca un “LOAD LIST” antes

de definir los parámetros de diseño de Concreto y otro load list antes de definir los parámetros de diseño de Acero.

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Se asignarán los siguientes parámetros: FC = 250 kg/cm 2 a todos los miembros. MAXMAIN: 20 a todas las vigas principales y columnas. MAXMAIN: 12 a todas las nervaduras. MINMAIN: 12 a todas los miembros. REINF: 0 a todas las columnas. Se usaran los comandos DESIGN BEAM y DESIGN COLUMN.

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Por último se asigna los comandos anteriores a las columnas y/o vigas. Y se procede a hacer la corrida computacional.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro CÓDIGO DEL EDITOR DEL MO DELO: STAAD SPACE START JOB INFORMATION ENGINEER DATE 12-Aug-13 END JOB INFORMATION INPUT WIDTH 79 UNIT METER KG JOINT COORDINATES 1 0 0 0; 2 5 0 0; 3 10 0 0; 4 15 0 0; 5 20 0 0; 6 25.5 0 0; 7 0 4.5 0; 8 5 4.5 0; 9 10 4.5 0; 10 15 4.5 0; 11 20 4.5 0; 12 25.5 4.5 0; 13 0 7.5 0; 14 5 7.5 0; 15 10 7.5 0; 16 15 7.5 0; 17 20 7.5 0; 18 25.5 7.5 0; 19 0 0 7.5; 20 5 0 7.5; 21 10 0 7.5; 22 15 0 7.5; 23 20 0 7.5; 24 25.5 0 7.5; 25 0 4.5 7.5; 26 5 4.5 7.5; 27 10 4.5 7.5; 28 15 4.5 7.5; 29 2 0 4.5 7.5; 30 25.5 4.5 7.5; 31 0 7.5 7.5; 32 5 7.5 7.5; 33 10 7.5 7.5; 34 15 7.5 7.5; 35 20 7.5 7.5; 36 25.5 7.5 7.5; 37 0 0 15; 38 5 0 15; 39 10 0 15; 40 15 0 15; 41 20 0 15; 42 25.5 0 15; 43 0 4.5 15; 44 5 4 .5 15; 45 10 4.5 15; 46 15 4.5 15; 47 20 4.5 15; 48 25.5 4.5 15; 49 0 7.5 15; 50 5 7.5 15; 51 10 7.5 15; 52 15 7.5 15; 53 20 7.5 15; 54 25.5 7.5 15; 55 0 4.5 8.25; 56 0 4.5 9; 57 0 4.5 9.75; 58 0 4.5 10.5; 59 0 4.5 11.25; 60 0 4.5 12; 61 0 4.5 12.75; 62 0 4.5 13.5; 63 0 4.5 14.25; 64 25.5 4.5 8.25; 65 25.5 4.5 9; 66 25.5 4.5 9.75; 67 25.5 4.5 10.5; 68 25.5 4.5 11.25; 69 25.5 4.5 12; 70 25.5 4.5 12.75; 71 25.5 4.5 13.5; 72 25.5 4.5 14.25; 73 0 4.5 0.75; 74 0 4.5 1.5; 75 0 4.5 2.25; 76 0 4.5 3; 77 0 4.5 3.75; 78 0 4.5 4.5; 79 0 4.5 5.25; 80 0 4.5 6; 81 0 4 .5 6.75; 82 25.5 4.5 0.75; 83 25.5 4.5 1.5; 84 25.5 4.5 2.25; 85 25.5 4.5 3; 86 25.5 4.5 3.75; 87 25.5 4.5 4.5; 88 25.5 4.5 5.25; 89 25.5 4.5 6; 90 25.5 4.5 6.75; 91 0 7.5 8.25; 92 0 7.5 9; 93 0 7.5 9.75; 94 0 7.5 10.5; 95 0 7.5 11.25; 96 0 7.5 12; 97 0 7.5 12.75; 98 0 7.5 13.5; 99 0 7.5 14.25; 100 25.5 7.5 8.25; 101 25.5 7.5 9; 102 25.5 7.5 9.75; 103 25.5 7.5 10.5; 104 25.5 7.5 11.25; 105 25.5 7.5 12; 106 25.5 7.5 12.75; 107 25.5 7.5 13.5; 108 25.5 7.5 14.25; 109 0 7.5 0.75; 110 0 7.5 1.5; 111 0 7.5 2.25; 112 0 7.5 3; 113 0 7.5 3.75; 114 0 7.5 4.5; 115 0 7.5 5.25; 116 0 7.5 6; 117 0 7.5 6.75; 118 25.5 7.5 0.75; 119 25.5 7.5 1.5; 120 25.5 7.5 2.25; 121 25.5 7.5 3; 122 25.5 7.5 3.75; 123 25.5 7.5 4.5; 124 25.5 7.5 5.25; 125 25.5 7.5 6; 126 25.5 7.5 6.75; 127 5 7.5 6.75; 128 5 7.5 6; 129 5 7.5 5.25; 130 5 7.5 4.5; 1 31 5 7.5 3.75; 132 5 7.5 3; 133 5 7.5 2.25; 134 5 7.5 1.5; 135 5 7.5 0.75; 136 5 4.5 6.75; 137 5 4.5 6; 138 5 4.5 5.25; 139 5 4.5 4.5; 140 5 4.5 3.75; 141 5 4.5 3; 142 5 4.5 2.25; 143 5 4.5 1.5; 144 5 4.5 0.75; 145 10 7.5 6.75; 146 10 7.5 6; 147 10 7.5 5.25; 148 10 7.5 4.5; 149 10 7.5 3.75; 150 10 7.5 3; 151 10 7.5 2.25; 152 10 7.5 1.5; 153 10 7.5 0.75; 154 10 4.5 6.75; 155 10 4.5 6; 156 10 4.5 5.25; 157 10 4.5 4.5; 158 10 4.5 3.75; 159 10 4.5 3; 160 10 4.5 2.25; 161 10 4.5 1.5; 162 10 4.5 0.75; 163 15 7.5 6.75; 164 15 7.5 6; 165 15 7.5 5.25; 166 15 7.5 4.5; 167 15 7.5 3.75; 168 1 5 7.5 3; 169 15 7.5 2.25; 170 15 7.5 1.5; 171 15 7.5 0.75; 172 15 4.5 6.75; 173 15 4.5 6; 174 15 4.5 5.25; 175 15 4.5 4.5; 176 15 4.5 3.75; 177 15 4.5 3; 178 15 4.5 2.25; 179 15 4.5 1.5; 180 15 4.5 0.75; 181 20 7.5 6.75; 182 20 7.5 6; 183 20 7.5 5.25; 184 20 7.5 4.5; 185 20 7.5 3.75; 186 20 7.5 3; 187 20 7.5 2.25; 188 20 7.5 1.5; 189 20 7.5 0.75; 190 20 4.5 6.75; 191 20 4.5 6; 192 20 4.5 5.25; 193 20 4.5 4.5; 194 20 4.5 3.75; 195 20 4.5 3; 196 20 4.5 2.25; 197 20 4.5 1.5; 198 20 4.5 0.75; 199 5 7.5 14.25; 200 5 7.5 13.5; 201 5 7.5 12.75; 202 5 7.5 12; 203 5 7.5 11.25; 204 5 7.5 10.5; 205 5 7.5 9.75; 206 5 7.5 9; 207 5 7.5 8.25; 208 5 4.5 14.25; 209 5 4 .5 13.5; 210 5 4.5 12.75; 211 5 4.5 12; 212 5 4.5 11.25; 213 5 4.5 10.5; 214 5 4.5 9.75; 215 5 4.5 9; 216 5 4.5 8.25; 217 10 7.5 14.25; 218 10 7.5 13.5; 219 10 7.5 12.75; 220 10 7.5 12; 221 10 7.5 11.25; 222 10 7.5 10.5; 223 10 7.5 9.75; 224 10 7.5 9; 225 10 7.5 8.25; 226 10 4.5 14.25; 227 10 4.5 13.5; 228 10 4.5 12.75; 229 10 4.5 12; 230 10 4.5 11.25; 231 10 4.5 10.5; 232 10 4.5 9.75; 233 10 4.5 9; 234 10 4.5 8.25; 235 15 7.5 14.25; 236 15 7.5 13.5; 237 15 7.5 12.75; 238 15 7.5 12; 239 15 7.5 11.25; 240 15 7.5 10.5; 241 15 7.5 9.75; 242 15 7.5 9; 243 15 7.5 8.25; 244 15 4.5 14.25; 245 15 4.5 13.5; 246 15 4.5 12.75; 247 15 4.5 12; 248 15 4.5 11.25; 249 15 4.5 10.5; 250 15 4.5 9.75; 251 15 4.5 9; 252 15 4.5 8.25; 253 20 7.5 14.25; 254 20 7.5 13.5; 255 20 7.5 12.75; 256 20 7.5 12; 257 20 7.5 11.25; 258 20 7.5 10.5; 259 20 7.5 9.75; 260 20 7.5 9; 261 20 7.5 8.25; 262 20 4.5 14.25; 263 20 4.5 13.5; 264 20 4.5 12.75; 265 20 4.5 12; 266 20 4.5 11.25;

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro 267 20 4.5 10.5; 268 20 4.5 9.75; 269 20 4.5 9; 270 20 4.5 8.25; MEMBER INCIDENCES 1 1 7; 2 7 13; 3 2 8; 4 8 14; 5 3 9; 6 9 15; 7 4 10; 8 10 16; 9 5 11; 10 11 17; 11 6 12; 12 12 18; 13 7 8; 14 8 9; 15 13 14; 16 14 15; 17 15 16; 18 9 10; 19 10 11; 20 11 12; 21 16 17; 22 17 18; 23 19 25; 24 25 31; 25 20 26; 26 26 32; 27 21 27; 28 27 33; 29 22 28; 30 28 34; 31 23 29; 32 29 35; 33 24 30; 34 30 36; 35 25 26; 36 26 27; 37 31 32; 38 32 33; 39 33 34; 40 27 28; 41 28 29; 42 29 30; 43 34 35; 44 35 36; 45 37 43; 46 43 49; 47 38 44; 48 44 50; 49 39 45; 50 45 51; 51 40 46; 52 46 52; 53 41 47; 54 47 53; 55 42 48; 56 48 54; 57 43 44; 58 44 45; 59 49 50; 60 50 51; 61 51 52; 62 45 46; 63 46 47; 64 47 48; 65 52 53; 66 53 54; 67 13 109; 68 7 73; 69 14 135; 70 8 1 44; 71 15 153; 72 9 162; 73 16 171; 74 10 180; 75 17 189; 76 11 198; 77 18 118; 78 1 2 82; 79 31 91; 80 25 55; 81 32 207; 82 26 216; 83 33 225; 84 27 234; 85 3 4 243; 86 28 252; 87 35 261; 88 29 270; 89 36 100; 90 30 64; 91 55 56; 92 56 57; 93 57 58; 94 58 59; 95 59 60; 96 60 61; 97 61 62; 98 62 63; 99 63 43; 100 64 65; 101 65 66; 102 66 67; 103 67 68; 104 68 69; 105 69 70; 106 70 71; 107 71 72; 108 72 48; 109 73 74; 110 74 75; 111 75 76; 112 76 77; 113 77 78; 114 78 79; 115 79 80; 116 80 81; 117 81 25; 118 82 83; 119 83 84; 120 84 85; 121 85 86; 122 86 87; 123 87 88; 124 88 89; 125 89 90; 126 90 30; 127 63 208; 128 62 209; 129 61 210; 130 60 211; 131 59 212; 132 58 213; 133 57 214; 134 56 215; 135 55 216; 137 81 136; 138 80 137; 139 79 138; 140 78 139; 141 77 140; 142 76 141; 143 75 142; 144 74 143; 145 73 144; 146 91 92; 147 92 93; 148 93 94; 149 94 95; 150 95 96; 151 96 97; 152 97 98; 153 98 99; 154 99 49; 155 100 101; 156 101 102; 157 102 103; 158 103 104; 159 104 105; 160 105 106; 161 106 107; 162 107 108; 163 108 54; 164 109 110; 165 110 111; 166 111 112; 167 112 113; 168 113 114; 169 114 115; 170 115 116; 171 116 117; 172 117 31; 173 118 119; 174 119 120; 175 120 121; 176 121 122; 177 122 123; 178 123 124; 179 124 125; 180 125 126; 181 126 36; 182 99 199; 183 98 200; 184 97 201; 185 96 202; 186 95 203; 187 94 204; 188 93 205; 189 92 206; 190 91 207; 191 117 127; 192 116 128; 193 115 129; 194 114 130; 195 113 131; 196 112 132; 197 111 133; 198 110 134; 199 109 135; 200 127 32; 201 128 127; 202 129 128; 203 130 129; 204 131 130; 205 132 131; 206 133 132; 207 134 133; 208 135 134; 209 136 26; 210 137 136; 211 138 137; 212 139 138; 213 140 139; 214 141 140; 215 142 141; 216 143 142; 217 144 143; 218 145 33; 219 146 145; 220 147 146; 221 148 147; 222 149 148; 223 150 149; 224 151 150; 225 152 151; 226 153 152; 227 154 27; 228 155 154; 229 156 155; 230 157 156; 231 158 157; 232 159 158; 233 160 159; 234 161 160; 235 162 161; 236 163 34; 237 164 163; 238 165 164; 239 166 165; 240 167 166; 241 168 167; 242 169 168; 243 170 169; 244 171 170; 245 172 28; 246 173 172; 247 174 173; 248 175 174; 249 176 175; 250 177 176; 251 178 177; 252 179 178; 253 180 179; 254 181 35; 255 182 181; 256 183 182; 257 184 183; 258 185 184; 259 186 185; 260 187 186; 261 188 187; 262 189 188; 263 190 29; 264 191 190; 265 192 191; 266 193 192; 267 194 193; 268 195 194; 269 196 195; 270 197 196; 271 198 197; 272 199 50; 273 200 199; 274 201 200; 275 202 201; 276 203 202; 277 204 203; 278 205 204; 279 206 205; 280 207 206; 281 208 44; 282 209 208; 283 210 209; 284 211 210; 285 212 211; 286 213 212; 287 214 213; 288 215 214; 289 216 215; 290 217 51; 291 218 217; 292 219 218; 293 220 219; 294 221 220; 295 222 221; 296 223 222; 297 224 223; 298 225 224; 299 226 45; 300 227 226; 301 228 227; 302 229 228; 303 230 229; 304 231 230; 305 232 231; 306 233 232; 307 234 233; 308 235 52; 309 236 235; 310 237 236; 311 238 237; 312 239 238; 313 240 239; 314 241 240; 315 242 241; 316 243 242; 317 244 46; 318 245 244; 319 246 245; 320 247 246; 321 248 247; 322 249 248; 323 250 249; 324 251 250; 325 252 251; 326 253 53; 327 254 253; 328 255 254; 329 256 255; 330 257 256; 331 258 257; 332 259 258; 333 260 259; 334 261 260; 335 262 47; 336 263 262; 337 264 263; 338 265 264; 339 266 265; 340 267 266; 341 268 267; 342 269 268; 343 270 269; 344 262 72; 345 244 262; 346 226 244; 347 208 226; 348 263 71; 349 245 263; 350 227 245; 351 209 227; 352 264 70; 353 246 264; 354 228 246; 355 210 228; 356 265 69; 357 247 265; 358 229 247; 359 211 229; 360 266 68; 361 248 266; 362 230 248; 363 212 230; 364 267 67; 365 249 267; 366 231 249; 367 213 231; 368 268 66; 369 250 268; 370 232 250; 371 214 232; 372 269 65; 373 251 269; 374 233 251; 375 215 233; 376 270 64; 377 252 270; 378 234 252; 379 216 234; 380 190 90; 381 172 190; 382 154 172; 383 136 154; 384 191 89; 385 173 191; 386 155 173; 387 137 155; 388 192 88; 389 174 192; 390 156 174; 391 138 156; 392 193 87; 393 175 193; 394 157 175; 395 139 157; 396 194 86; 397 176 194; 398 158 176; 399 140 158; 400 195 85; 401 177 195; 402 159 177; 403 141 159; 404 196 84; 405 178 196; 406 160 178; 407 142 160; 408 197 83; 409 179 197; 410 161 179; 411 143 161; 412 198 82; 413 180 198; 414 162 180; 415 144 162; 416 253 108; 417 235 253; 418 217 235; 419 199 217;

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro 420 254 107; 421 236 254; 422 218 236; 423 200 218; 424 255 106; 425 237 255; 426 219 237; 427 201 219; 428 256 105; 429 238 256; 430 220 238; 431 202 220; 432 257 104; 433 239 257; 434 221 239; 435 203 221; 436 258 103; 437 240 258; 438 222 240; 439 204 222; 440 259 102; 441 241 259; 442 223 241; 443 205 223; 444 260 101; 445 242 260; 446 224 242; 447 206 224; 448 261 100; 449 243 261; 450 225 243; 451 207 225; 452 181 126; 453 163 181; 454 145 163; 455 127 145; 456 182 125; 457 164 182; 458 146 164; 459 128 146; 460 183 124; 461 165 183; 462 147 165; 463 129 147; 464 184 123; 465 166 184; 466 148 166; 467 130 148; 468 185 122; 469 167 185; 470 149 167; 471 131 149; 472 186 121; 473 168 186; 474 150 168; 475 132 150; 476 187 120; 477 169 187; 478 151 169; 479 133 151; 480 188 119; 481 170 188; 482 152 170; 483 134 152; 484 189 118; 485 171 189; 486 153 171; 487 135 153; DEFINE MATERIAL START ISOTROPIC CONCRETO250 E 2.38752e+009 POISSON 0.17 DENSITY 2402.62 ALPHA 1e-005 DAMP 0.05 END DEFINE MATERIAL MEMBER PROPERTY AMERICAN 13 TO 22 35 TO 44 57 TO 126 146 T O 181 200 TO 343 PRIS YD 0.4 ZD 0.3 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 PRIS YD 0.35 ZD 0.35 MEMBER PROPERTY AMERICAN 127 TO 135 137 TO 145 182 TO 199 344 TO 487 PRIS YD 0.2 ZD 0.75 YB 0.15 ZB 0.15 CONSTANTS MATERIAL CONCRETO250 ALL SUPPORTS 1 TO 6 19 TO 24 37 TO 42 FIXED LOAD 1 LOADTYPE Dead TITLE MUERTAS SELFWEIGHT Y -1 LIST 1 TO 135 137 TO 487 MEMBER LOAD 67 77 79 89 146 TO 181 UNI GY -170 15 TO 17 21 22 37 TO 39 4 3 44 59 TO 61 65 66 182 TO 1 99 416 TO 487 UNI GY -225 13 14 18 TO 20 57 58 62 TO 64 68 78 80 90 TO 126 UNI GY -765 13 14 18 TO 20 35 36 40 TO 42 57 58 62 TO 64 127 TO 135 137 T O 145 344 TO 415 UNI GY -135 LOAD 2 LOADTYPE Live TITLE VIVAS MEMBER LOAD 15 TO 17 21 22 37 TO 39 43 44 59 TO 61 65 66 182 TO 199 416 T O 487 UNI GY -75 13 14 18 TO 20 35 36 40 TO 42 57 58 62 TO 64 127 TO 135 137 T O 145 344 TO 415 UNI GY -190 LOAD 3 LOADTYPE Wind TITLE VIENTO +X +X MEMBER LOAD 1 2 45 46 UNI GX 190 23 24 UNI GX 380 11 12 55 56 UNI GX 120 33 34 UNI GX 240 45 46 UNI GZ 105 47 TO 50 UNI GZ 210 51 52 UNI GZ 160 53 54 UNI GZ 96 55 56 UNI GZ 48 1 2 UNI GZ -105 3 TO 6 UNI GZ -210 7 8 UNI GZ -160 9 10 UNI GZ -96 11 12 UNI GZ -48 ONEWAY LOAD YRANGE 7.45 7.55 ONE ONE 32 XRANGE 10 15 ZRANGE 0 15.5 15.5 GY YRANGE 7.45 7.55 ONE 58 XRANGE 0 10 10 ZRANGE 0 15.5 15.5 GY YRANGE 7.45 7.55 ONE ONE 19 XRANGE 15 25.6 25.6 ZRANGE 0 15.5 15.5 GY LOAD 4 LOADTYPE Wind TITLE VIENTO +Z +Z MEMBER LOAD 1 2 11 12 UNI GZ 130 3 TO 10 UNI GZ 260 45 46 55 56 UNI GZ 80

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro 47 TO 54 UNI GZ 160 11 12 UNI GX 160 33 34 UNI GX 280 55 56 UNI GX 120 1 2 UNI GX -160 23 24 UNI GX -280 45 46 UNI GX -120 ONEWAY LOAD YRANGE 7.49 7.55 ONE ONE 58 XRANGE 0 25.5 25.5 ZRANGE 0 7.5 7.5 GY YRANGE 7.49 7.55 ONE ONE 32 XRANGE 0 25.5 25.5 ZRANGE 7.5 15 GY LOAD COMB 5 Generated ACI Table1 1 1 1.4 LOAD COMB 6 Generated ACI Table1 2 1 1.2 2 1.6 LOAD COMB 7 Generated ACI Table1 4 1 1.2 3 0.8 LOAD COMB 8 Generated ACI Table1 5 1 1.2 4 0.8 LOAD COMB 9 Generated ACI Table1 6 1 1.2 2 1.0 3 1.6 LOAD COMB 10 Generated ACI Table1 7 1 1.2 2 1.0 4 1.6 LOAD COMB 11 Generated ACI Table1 8 1 0.9 3 1.6 LOAD COMB 12 Generated ACI Table1 9 1 0.9 4 1.6 PERFORM ANALYSIS LOAD LIST 5 TO 12 START CONCRETE DESIGN CODE ACI MAXMAIN 20 MEMB 1 TO 126 146 TO 181 200 TO 343 MINMAIN 12 ALL MAXMAIN 12 MEMB 127 TO 135 137 TO 145 182 TO 199 344 TO 487 REINF 0 MEMB 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 RHOMN 0.01 MEMB 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 FC 2.5e+006 ALL DESIGN BEAM 17 18 61 62 71 72 83 84 218 223 227 232 290 294 295 299 303 304 393 TO 395 465 TO 467 DESIGN COLUMN 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 END CONCRETE DESIGN FINISH

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Para ver los resultados del diseño de concreto existen 2 maneras. La primera es haciendo doble click en algún miembro al que se le haya asignado el comando “DESIGN BEAM” BEAM” o “DESIGN COLUMN”

Al dar doble doble click a una viga, aparece aparece ésta pantalla, en la pestaña “Concrete Design” aparece el armado requerido

para resistir los elementos mecánicos que se pueden presentar.

Aquí indica indica que se se requieren requieren 2 vs#5 vs#5 en ambos lechos, y se presentan las longitudes de los “bastones” del lecho

superior, y además se presenta la cantidad y separación de estribos. En éste caso se indican varilla #4 como estribo, pero eso se puede modificar al momento de cambiar el parámetro MINSEC

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Al dar doble click a una columna aparece ésta pantalla, en la pestaña “Concrete Design” aparece

el armado requerido para resistir los elementos mecánicos que se pueden presentar. Aquí indica que se requieren 4 vs#6 y se presentan una distribución de varillas. Además se presenta un área requerida de acero. Esta distribución es utilizando siempre el mismo diámetro de varillas y en cada cara debe haber la misma cantidad de varillas. En ocasiones el programa muestra un “error” diciendo que “ no se puede encontrar un arreglo posible para la columna”, este error es por lo indicado en el párrafo anterior.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro La segunda manera es al m omento de terminar la corridacomputacional, seleccionar “View Output File” y dar

click en DONE:

Este procedimiento nos llevará al archivo de salida del Staad

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Se da click en donde dice RESULTS y luego donde dice “CONCRETE DESIGN”

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro 227. 228. 229. 230. 231. 232. 233. 234. 235. 236. 237.

LOAD LIST 5 TO 12 START CONCRETE DESIGN CODE ACI MAXMAIN 20 MEMB 1 TO 126 146 TO 181 200 TO 343 MINMAIN 12 ALL MAXMAIN 12 MEMB 127 TO 135 137 TO 145 182 TO 199 344 TO 487 REINF 0 MEMB 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 RHOMN 0.01 MEMB 1 TO 12 23 TO 34 45 TO 56 FC 2.5E+006 ALL DESIGN BEAM 17 18 61 62 71 72 83 84 218 223 227 232 290 294 295 299 303 304 393 TO 395 465 TO 467

===================================================================== BEAM LEN -

NO.

5000. MM

17 DESIGN RESULTS - FLEXURE PER CODE ACI 318-05 FY -

414.

FC -

25.

MPA, SIZE -

300. X

400. MMS

LEVEL

HEIGHT BAR INFO FROM TO ANCHOR (MM) (MM) (MM) STA END _____________________________________________________________________ 1 2 3

59. 341. 341.

2 - 16MM 2 - 16MM 2 - 16MM

630. 0. 3330.

4162. 1461. 5000.

NO YES NO

NO NO YES

B E A M N O. 17 D E S I G N R E S U L T S - SHEAR AT START SUPPORT - Vu= 15.41 KNS Vc= 84.20 KNS Vs= 0.00 KNS Tu= 0.04 KN-MET Tc= 3.3 KN-MET Ts= 0.0 KN-MET LOAD 5 STIRRUPS ARE NOT REQUIRED. AT END SUPPORT - Vu= 15.08 KNS Vc= 84.52 KNS Vs= 0.00 KNS Tu= 0.04 KN-MET Tc= 3.3 KN-MET Ts= 0.0 KN-MET LOAD 5 STIRRUPS ARE NOT REQUIRED. ___ 15J____________________ 5000X 300X 400_____________________ 16J____ | | ||===================== =========================|| | 2No16 H 341. 0.TO 1461 2No16 H 341.3330.TO 5000 | | | | 2No16 H 59. 630.TO 4162 | | ======================================================= | | | |___________________________________________________________________________| ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ | | | | | | | | | | | oo | | oo | | | | oo | | oo | | 2#16 | | 2#16 | | | | 2#16 | | 2#16 | | | | | | | | | | | | | | 2#16 | | 2#16 | | 2#16 | | | | | | oo | | oo | | oo | | | | | | | | | | | | | |___________| |___________| |___________| |___________| |___________|

Esto muestra los mismos resultados para una viga, solo que está en formato para imprimir y entregar de salida del programa.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ==================================================================== COLUMN NO. 5 DESIGN PER ACI 318-05 - AXIAL + BENDING FY - 413.7 FC - 24.5 MPA, SQRE SIZE - 350.0 X 350.0 MMS, TIED ONLY MINIMUM STEEL IS REQUIRED. AREA OF STEEL REQUIRED = 1225.0 SQ. MM BAR CONFIGURATION REINF PCT. LOAD LOCATION PHI ---------------------------------------------------------4 - 20 MM 1.026 5 END 0.650 (PROVIDE EQUAL NUMBER OF BARS ON EACH FACE) TIE BAR NUMBER 12 SPACING 320.00 MM ====================================================================

Esto muestra de ésta manera los resultados para una columna. Hay que tener mucho cuidado con la interpretación de los resultados para el diseño de concreto. A veces el miembro tiene una longitud muy pequeña que no hace el diseño a cortante, por lo que hay que verificarlo de alguna otra manera. Ademas como se menciona anteriormente, todos los diseños se basan en el uso de un mismo diámetro de varilla, por lo que es posible que no se encuentren armados “ideales” al programa.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro EJEMPLO DE MODELADO Y DISEÑO DE UNA NAVE A BA SE DE MARCOS CON ARMADURAS (ESTRUCTURA DE A CERO).

Se requiere diseñar una nave con las siguientes dimensiones: Longitud de 60.00m de 5 claros, los primeros 3 estarán espaciados a cada 10.00m y los dos restantes a 15.00m Ancho de 15.00m Altura Libre: 5.00m Altura a nivel inferior de lámina: 6.50m Pretil de 1.0m en el perímetro, usando lámina. La estructuración será como sigue 1 Marco compuesto de Armaduras de ángulos y columnas de elementos PER. (M-1) 4 Marcos compuestos de Armaduras de ángulos y columnas de elementos IPR. (M-2) 1 Marco compuesto de vigas y columnas de elementos IPR. (M-3) El techo no llevará pendiente. Esta estructura deberá tener las siguientes cargas: Muertas: Peso Propio Cubierta y pretil a base de lámina R-101: Instalaciones: Polinería y Accesorios:

6 kg/m2 10 kg/m2 10 kg/m2

Vivas: Sobrecarga Viva en Cubierta:

100 kg/m2

Los efectos de viento y sismo pueden despreciarse para este ejemplo. El diseño se deberá hacer en base al Código AISC-ASD 1989, o en su defecto por el Código AISC 360-05 ASD.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro 1.- Se trazan las columnas y las cuerdas superior e inferior de los marcos M-1 y M-2.

2.- Se determina la separación que deberá de haber entre elementos verticales y se modelan éstos. Existen 2 formas: 2.1.-La primera es dividir las cuerdas: Se utiliza el comando “Insert Node” que será dividido.

y se selecciona el elemento

Aparece ésta ventana en la cual se especifica dónde se va a colocar el punto nuevo, o en cuantos nudos se dividirá la viga. En este ejemplo se definirán a cada 1.50m la separación entre nudos. Se indica n=9 y se da clic en “Add n Points”, y nos coloca la separación del lado derecho de la pantalla, se da click en OK y nos debe mostrar el elemento dividido.

De esta manera se procede en la cuerda siguiente.

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Mediante el botón Add Beam, se trazan los elementos faltantes. 2.2.- Se selecciona un elemento que será repetido, en éste caso el elemento que va del nudo “2” al nudo “5”, y se utiliza el comando “Traslational Repeat”

.Aparece la pantalla en donde se define en que eje se va a repetir el elemento, en “No of Steps” se define cuantas veces se repetirá el elemento y en “Default Step Spacing” se define una separación típica; esta se puede cambiar en cada “step”.

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Una vez formada la primera armadura, se procede a la asignación de propiedades geométricas, especificaciones generales, y condiciones de carga. Como primer Tanteo se harán las siguientes suposiciones: 1.-Las cuerdas serán ángulos dobles de 76x76x10 mm separados 10mm 2.- Los elementos diagonales y verticales serán 76x76x6 mm. 3.- Las columnas serán IPR 12”x 8” x 59.8 kg/m. 4.-Las columnas cuadradas serán HSS de 8”x8”x3/8” 5.- La viga será una IPR 14”x8”x63.8 kg/m En la pestaña GENERAL, sub-pestaña PROPERTY, damos clic al botón “Section Database ” Aparecerá la pantalla de la base de datos de la mayoría de los perfiles comerciales y no comerciales de acero, buscamos la base de datos “American” o “Mexican” con las que

vamos a llenar nuestro modelo.

Para éste caso usaremos la base de datos Americana

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Se busca el perfil requerido para las cuerdas, en este caso el 3”x3”x3/8” (L30306) si no se sabe la designación del programa se puede buscar mediante el botón “View Table”. Como van a ser ángulos dobles, se selecciona

LD o SD y se le especifica la separación entre alas de los ángulos (en este caso será de 10mm). Y se añade, mediante el uso del botón “ADD”

Se busca el perfil requerido para las cuerdas, en este caso el 3”x3”x1/4”, (L30304) si no se sabe la designación del programa se puede busca r mediante el botón “View Table”. Y se añade, mediante el uso del botón “ADD”. Se busca el perfil requerido para las columnas cuadradas, en este caso el HSS 8”x8”x3/8”, y se añade, mediante el uso del botón “ADD”.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se busca el perfil requerido para las columnas, en este caso el W12x40, y se añade, mediante el uso del botón “ADD”.

Se busca el perfil requerido para las vigas, en este caso el W14x43, y se añade, mediante el uso del botón “ADD”.

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Se selecciona la propiedad R1, después se seleccionan los miembros que tendrán dicha propiedad y después se les asigna mediante “assign to selected beams”. Y así sucesivamente se asignan las demás propiedades.

Quedando de ésta forma finalmente. PÁGINA 82 DE 10 5

MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Ahora ya teniendo el primer marco Típico se procede a Modelar los siguientes 5 marcos. Se selecciona los miembros que serán repetidos, y se utiliza el comando “Traslational Repeat” la siguiente ventana y se llena de la siguiente manera.

, aparece

Se selecciona la “Global Direction” en “Z”, (ya que se empezó el modelo en el plano XY) y se indica el número

de espacios que habrá entre los marcos (No of Steps), en este caso serán 5 y la separación típica (la mayoría son de 10m) después si alguna de éstas separaciones no es típica se puede modificar en la tabla. AL dar click en “OK” se repiten todos los miembros seleccionados:

*El marco en rojo es el original.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Ahora se procede a eliminar los miembros sobrantes del último marco y a cambiar las propiedades de las columnas.

Quedando de ésta manera el modelo. Ahora como el último marco es solo una viga, no tiene caso que se encuentre segmentada por lo que se procede a “pegar” cada segmento para f ormar una sola viga. En la barra de “Menú” se busca el menú “GEOMETRY” y el comando “MERGE SELECTED MEMBERS”

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Aparece la siguiente pantalla que indica que propiedad o que miembro se tomara como base para todos los segmentos que se van a pegar.

Quedando de la siguiente manera el marco final:

Ahora teniendo éstos marcos, se procede a colocar las vigas de arriostramiento entre cada marco, para que trabaje todo el conjunto.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se unen el primer y último marco con una viga se asignan y a ésta se le asignan las propiedades geométricas y después se procede a segmentar en cada cruce de columna

se seleccionan los miembros que se intersectaran y en el menú “GEOMETRY” se selecciona la opción “INTERSECT y se le define una tolerancia de intersección, en este caso se deja en “0”, se da click en OK y aparece la

pantalla en donde se indica cuantos miembros nuevos fueron creados.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro A los elementos diagonales y verticales se les asigna la especificación “Truss” por ser elementos de una

armadura, y se supone trabajaran a compresión y/o tensión.

Se asignan apoyos articulados en cada base de columnas.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro ASIGNACION DE CARGAS. Para el marco M1 (extremo con armadura) el ancho tributario es de 5.00m, y se supone que en cada nudo hay una armadura tipo JOIST que sostiene a la cubierta (peso incluido en la carga muerta). Para los marcos M-2 y M-3el ancho tributario es de 10.00m, y se supone que en cada nudo hay una armadura tipo JOIST que sostiene a la cubierta (peso incluido en la carga muerta). Para el marco M-4 el ancho tributario es de 12.50m, y se supone que en cada nudo hay una armadura tipo JOIST que sostiene a la cubierta (peso incluido en la carga muerta). Para el marco M-5 el ancho tributario es de 15.00m, y se supone que en cada nudo hay una armadura tipo JOIST que sostiene a la cubierta (peso incluido en la carga muerta). Para el marco M-6 el ancho tributario es de 7.50m. Calculo de Cargas: Muertas: PESO PROPIO M1 = 5.00x1.50x 26 =195 kg M2 = 10.00x 1.50x26 = 390 kg M4 = 12.50 x 1.5x26 = 487.5 =490 kg M5 = 15.00 x 1.5 x 26 =585 = 590 kg M6 = 7.50 x 26 = 195 kg/m Vivas: M1 = 5.00x1.50x 100 =750 kg M2 = 10.00x 1.50x100 = 1,500 kg M4 = 12.50 x 1.5x100 = 1,875kg M5 = 15.00 x 1.5 x 100 =2,250 kg M6 = 7.50 x 100 = 750 kg/m

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Se crean las dos condiciones de cara que se van a tener. Después se alimenta en cada una de ellas los valores

que deban de tener.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro MUERTAS: Se selecciona la condicion MUERTAS y se da click en el Botón “ADD”

La primer ventana muestra la carga por peso propio, en este caso se añade a las condiciones de carga dejando la direccion Y y con valor de -1.

Después se procede a añadir las cargas en los nudos de las armaduras.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Finalmente se asignan las cargas a la viga.

Se repite éste procedimiento para las cargas vivas.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Antes de proceder al análisis de la estructura y una vez definidas las condiciones de carga, se deberá decidir que método se va a utilizar para el diseño, y entonces definir las combinaciones de carga.

COMB INACIONES QUE MARCA EL A SCE 07- MINIMUM DESIGN LOADS

Las combinaciones del punto 2.3 son para el método LRFD, las del punto 2.4 son para el método ASD. Las combinaciones de carga pueden ser alimentadas de dos maneras diferentes, ya sea manual, o con una generación automática por medio del programa. La generacion automatica de combinaciones usa las combinaciones que se marcan en la imagen de arriba, y queda a criterio del modelador cual de ellas conviene o no cargar. Primero se explicará la manera de insertar combinaciones manualmente. AL momento de añadir una condicion de carga nueva (Load Cases Detail), aparece la siguiente ventana: En ella en vez de añadir una condicion (primary) se elije la opcion “Define Combinations”. En la parte izqquierda aparecen las condiciones de carga que se alimentaron previamente Al lado derecho de ellas aparecen los Simbolos de > , >>, <, <<, con éstos Simbolos sirven para filtrar las cargas a combinar. (si se requiere pasar una sola a un lado se utilliza < ó >, si se requiere pasar todas se utiliza << ó >> ) y en la columna factor se indica el factor por el cual será multiplicada la condicion de carga

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Para insertar combinaciones Automaticas, entonces se debe definir primero en cada condicion primaria eltipo de carga que va a ser (dead, live, seismic, etc). Se selecciona “ Auto Load Combination” donde aparece la siguiente pantalla:

Se selecciona la opción AISC de la lista desplegable, y se selecciona el tipo de combinacion que se usará, GENERAL es para ASD, PUBLIC y GARAGE, son para LRFD, despues se da click al comando “GENERATE LOADS”.

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Con los Simbolos de > , >>, <, <<, se filtran las combinaciones a usar (si se requiere pasar una sola a un lado se utilliza < ó >, si se requiere pasar todas se utiliza << ó >> ). Existe la opción “CREATE REPEAT LOAD CASES” esta opción se DEBE utilizar SIEMPRE que se tengan miembros definidos como TENSION , En este caso solo se usarán las combinaciones 2 y 3.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Una vez definidas las combinaciones de carga se añade el comando de realizar el análisis.

Después en la pestaña POT-Print, se da clic al botón “DEFINE COMMANDS” y aparece la siguiente ventana: En ella se selecciona la pestaña LOAD LIST, éste comando “filtra” los resultados para las cargas que

se indiquen en la tabla de la derecha. Este ítem puede usarse cuantas veces se requiera, y se debe colocar antes de los resultados que se requiera filtrar. Por ejemplo, si se tienen miembros de Acero y Concreto se coloca un “LOAD LIST” antes

de definir los parámetros de diseño de Concreto y otro load list antes de definir los parámetros de diseño de Acero.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se harán las siguientes suposiciones de diseño: Las cuerdas inferiores de las armaduras estarán arriostradas a cada 3.00m. Los apoyos son articulados. Las columnas tienen una altura de 6.50m, y la rodilla está a 5.00m El acero será de ALTA RESISTENCIA, con un Fy = 3520 kg/cm 2 en las armaduras, y de calidad A-36 (Fy=2530 kg/cm2) en las columnas y en viga.

De acuerdo a las suposiciones anteriores se colocarán los siguientes parámetros de diseño: En cuerdas superiores, inferiores, diagonales, y montantes: FYLD = 3.52 x 10 7 En cuerdas inferiores: Lz = 3.00 En columnas Ky = 2.0 Kz = 2.0 Lz =6.50 Por último se asigna el comando “CHECK CODE”.

Y se procede a hacer la corrida computacional.

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro CÓDIGO DEL EDITOR DEL MO DELO: STAAD SPACE START JOB INFORMATION ENGINEER DATE 01-Aug-13 END JOB INFORMATION INPUT WIDTH 79 UNIT METER KG JOINT COORDINATES 1 0 0 0; 2 0 5 0; 3 15 5 0; 4 15 0 0; 5 0 6.5 0; 6 15 6.5 0; 7 1.5 5 0; 8 1.5 6.5 0; 9 3 5 0; 10 3 6.5 0; 11 4.5 5 0; 12 4.5 6.5 0; 13 6 5 0; 14 6 6.5 0; 15 7.5 5 0; 16 7.5 6.5 0; 17 9 5 0; 18 9 6.5 0; 19 10.5 5 0; 20 10.5 6.5 0; 21 12 5 0; 22 12 6 .5 0; 23 13.5 5 0; 24 13.5 6.5 0; 25 0 0 10; 26 0 5 10; 27 15 5 10; 28 15 0 10; 29 0 6.5 10; 30 15 6.5 10; 31 1.5 5 10; 32 1.5 6.5 10; 33 3 5 10; 34 3 6.5 10; 35 4.5 5 10; 36 4.5 6.5 10; 37 6 5 10; 38 6 6.5 10; 39 7.5 5 10; 40 7.5 6.5 10; 41 9 5 10; 42 9 6.5 10; 43 10.5 5 10; 44 10.5 6.5 10; 45 12 5 10; 46 12 6.5 10; 47 13.5 5 10; 48 13.5 6.5 10; 49 0 0 20; 50 0 5 20; 51 15 5 20; 52 15 0 20; 53 0 6.5 20; 54 15 6.5 20; 55 1.5 5 20; 56 1.5 6.5 20; 57 3 5 20; 58 3 6.5 20; 59 4.5 5 20; 60 4.5 6.5 20; 61 6 5 20; 62 6 6.5 20; 63 7.5 5 20; 64 7.5 6.5 20; 65 9 5 20; 66 9 6.5 20; 67 10.5 5 20; 68 10.5 6.5 20; 69 12 5 20; 70 12 6.5 20; 71 13.5 5 20; 72 13.5 6.5 20; 73 0 0 30; 74 0 5 30; 75 15 5 30; 76 15 0 30; 77 0 6.5 30; 78 15 6.5 30; 79 1.5 5 30; 80 1.5 6.5 30; 81 3 5 30; 82 3 6.5 30; 83 4.5 5 30; 84 4.5 6.5 30; 85 6 5 30; 86 6 6.5 30; 87 7.5 5 30; 88 7.5 6.5 30; 89 9 5 30; 90 9 6.5 30; 91 10.5 5 30; 92 10.5 6.5 30; 93 12 5 30; 94 12 6.5 30; 95 13.5 5 30; 96 13.5 6.5 30; 97 0 0 45; 98 0 5 45; 99 15 5 4 5; 100 15 0 45; 101 0 6.5 45; 102 15 6.5 45; 103 1.5 5 45; 104 1 .5 6.5 45; 105 3 5 45; 106 3 6.5 45; 107 4.5 5 45; 108 4.5 6.5 45; 109 6 5 45; 110 6 6.5 45; 111 7.5 5 45; 112 7.5 6.5 45; 113 9 5 45; 114 9 6.5 45; 115 10.5 5 45; 116 10.5 6.5 45; 117 12 5 45; 118 12 6.5 45; 119 13.5 5 45; 120 13.5 6.5 45; 121 0 0 60; 124 15 0 60; 125 0 6.5 60; 126 15 6.5 60; MEMBER INCIDENCES 1 1 2; 2 3 4; 3 2 7; 4 5 8; 5 2 5; 6 3 6; 7 7 9; 8 8 10; 9 7 8; 10 9 11; 11 10 12; 12 9 10; 13 11 13; 14 1 2 14; 15 11 12; 16 13 15; 17 14 16; 18 13 14; 19 15 17; 20 16 18; 21 15 16; 22 17 19; 23 18 20; 24 17 18; 25 19 21; 26 20 22; 27 19 20; 28 21 23; 29 22 24; 30 21 22; 31 23 3; 32 24 6; 33 23 24; 34 5 7; 35 8 9; 36 10 11; 37 6 23; 38 24 21; 39 22 19; 40 12 13; 41 2 0 17; 42 14 15; 43 18 15; 44 25 26; 45 27 28; 46 26 31; 47 29 32; 48 26 29; 49 27 30; 50 31 33; 51 32 34; 52 31 32; 53 33 35; 54 34 36; 55 33 34; 56 35 37; 57 36 38; 58 35 36; 59 37 39; 60 38 40; 61 37 38; 62 39 41; 63 40 42; 64 39 40; 65 41 43; 66 42 44; 67 41 42; 68 43 45; 69 44 46; 70 43 44; 71 45 47; 72 46 48; 73 45 46; 74 47 27; 75 48 30; 76 47 48; 77 29 31; 78 32 33; 79 34 35; 80 30 47; 81 48 45; 82 46 43; 83 36 37; 84 44 41; 85 38 39; 86 42 39; 87 49 50; 88 51 52; 89 50 55; 90 53 56; 91 50 53; 92 51 54; 93 55 57; 94 56 58; 95 55 56; 96 57 59; 97 58 60; 98 57 58; 99 59 61; 100 60 62; 101 59 60; 102 61 63; 103 6 2 64; 104 61 62; 105 63 65; 106 64 66; 107 63 64; 108 65 67; 109 66 68; 110 65 66; 111 67 69; 112 68 70; 113 67 68; 114 69 71; 115 70 72; 116 69 70; 117 71 51; 118 72 54; 119 71 72; 120 53 55; 121 56 57; 122 58 59; 123 54 71; 124 72 69; 125 70 67; 126 60 61; 127 68 65; 128 62 63; 129 66 63; 130 73 74; 131 75 76; 132 74 79; 133 77 80; 134 74 77; 135 75 78; 136 79 81; 137 80 82; 138 79 80; 139 81 83; 140 82 84; 141 81 82; 142 83 85; 143 84 86; 144 83 84; 145 85 87; 146 86 88; 147 85 86; 148 87 89; 149 88 90; 150 87 88; 151 89 91; 152 90 92; 153 89 90; 154 91 93; 155 92 94; 156 91 92; 157 93 95; 158 94 96; 159 93 94; 160 95 75; 161 96 78; 162 95 96; 163 77 79; 164 80 81; 165 82 83; 166 78 95; 167 96 93; 168 94 91; 169 84 85; 170 92 89; 171 86 87; 172 90 87; 173 97 98; 174 99 100; 175 98 103; 176 101 104; 177 98 101; 178 99 102; 179 103 105; 180 104 106; 181 103 104; 182 105 107; 183 106 108; 184 105 106; 185 107 109; 186 108 110; 187 107 108; 188 109 111; 189 110 112; 190 109 110; 191 111 113; 192 112 114; 193 111 112; 194 113 115; 195 114 116; 196 113 114; 197 115 117; 198 116 118; 199 115 116; 200 117 119; 201 118 120; 202 117 118; 203 119 99; 204 120 102; 205 119 120; 206 101 103; 207 104 105; 208 106 107; 209 102 119; 210 120 117; 211 118 115; 212 108 109; 213 116 113; 214 110 111; 215 114 111; 216 121 125; 217 124 126; 219 125 126; 222 5 29; 223 6 30; 224 101 125; 225 77 101; 226 53 77; 227 29 53; 228 102 126; 229 78 102; 230 54 78; 231 30 54; DEFINE MATERIAL START ISOTROPIC STEEL E 2.09042e+010

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro POISSON 0.3 DENSITY 7833.41 ALPHA 1.2e-005 DAMP 0.03 END DEFINE MATERIAL MEMBER PROPERTY AMERICAN 3 4 7 8 10 11 13 14 16 17 19 20 22 23 25 26 28 29 31 32 46 47 50 51 53 54 56 57 59 60 62 63 65 66 68 69 71 72 74 75 89 90 93 94 96 97 99 100 102 103 105 106 108 109 111 112 114 115 117 118 132 133 136 137 139 140 142 143 145 146 148 149 151 152 154 155 157 158 160 161 175 176 179 180 182 183 185 186 188 189 191 192 194 195 197 198 200 201 203 204 TABLE LD L30306 SP 0.01 9 12 15 18 21 24 27 30 33 TO 43 52 55 58 61 64 6 7 70 73 76 TO 86 95 98 101 104 107 110 113 116 119 TO 129 138 141 144 147 150 153 156 159 162 TO 172 181 184 187 190 193 196 199 202 205 TO 215 TABLE ST L30304 1 2 5 6 TABLE ST HSST8X8X0.375 44 45 48 49 87 88 91 92 130 131 1 34 135 173 174 177 178 216 217 222 TO 230 231 TABLE ST W12X40 219 TABLE ST W14X43 CONSTANTS MATERIAL STEEL ALL MEMBER TRUSS 9 12 15 18 21 24 27 30 33 TO 43 52 55 58 61 64 6 7 70 73 76 TO 86 95 98 101 104 107 110 113 116 119 TO 129 138 141 144 147 150 153 156 159 162 TO 172 181 184 187 190 193 196 199 202 205 TO 215 SUPPORTS 1 4 25 28 49 52 73 76 97 100 121 124 PINNED LOAD 1 LOADTYPE Dead TITLE MUERTA JOINT LOAD 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 FY -195 29 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 FY -390 53 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 77 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 FY -490 101 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 FY -590 MEMBER LOAD 219 UNI GY -195 SELFWEIGHT Y -1 LIST 1 TO 215 219 222 TO 231 LOAD 2 LOADTYPE Live TITLE VIVA JOINT LOAD 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 FY -750 29 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 FY -1500 53 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 77 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 FY -1875 101 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 FY -2250 MEMBER LOAD 219 UNI GY -750 LOAD COMB 3 GENERATED AISC GENERAL 2 1 1.0 2 1.0 LOAD COMB 4 GENERATED AISC GENERAL 3 1 1.0 2 0.75 PERFORM ANALYSIS LOAD LIST 3 4 PARAMETER 1 CODE AISC FYLD 3.5e+007 MEMB 3 4 7 TO 43 46 47 50 TO 86 89 90 93 TO 129 132 133 136 137 TO 172 175 176 179 TO 215 LZ 3 MEMB 3 7 10 13 16 19 22 25 28 31 46 50 53 5 6 59 62 65 68 71 74 89 93 96 99 102 105 108 111 114 117 132 136 139 142 145 148 151 154 157 160 175 179 182 185 188 191 194 197 200 203 KY 2 MEMB 1 2 5 6 44 45 48 49 87 88 91 92 130 131 134 135 173 174 177 178 KZ 2 MEMB 1 2 5 6 44 45 48 49 87 88 91 92 130 131 134 135 173 174 177 178 LZ 6.5 MEMB 1 2 5 6 44 45 48 49 87 88 91 92 130 131 134 135 173 174 177 178 CHECK CODE ALL FINISH

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MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Hay dos maneras de comprobar que los elementos que se propusieron satisfacen las condiciones a las que estarán sometidos. Una de ellas es a través de la sub-pestaña UNITY CHECK del Módulo de Post Processing,

En la cual se indica mediante 3 colores las relaciones de esfuerzo que se tienen, si estas son mayores a 1.0, entonces el miembro está sobre-esforzado. Sin embargo, el caso en que se encuentren en rojo o azul quiere decir que el miembro llegue a cedencia o ruptura, estos valores se deben de interpretar como “el miembro esta excedido en un porcentaje mayor al del límite establecido por:___, (esbeltez o una relación de kl/r > 200, esfuerzos, desplazamiento relativo entre nudos)

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Fc =102.5 N/mm 2 =1025 kg/cm 2 x9.3 = 9530 kg

305/200 =1.525



203/200 =1.015



PARA EL MÉTODO ASD 1989, SE DEBE CUMPLIR CON ESTOS REQUISITOS. Para las especificaciones del AISC 2005 y 2010 se deben cumplir otras ecuaciones diferentes a las mostradas en ésta imagen.


MANUAL DEL CURSO BASICO DE STAAD Pro Se volverá a revisar los elementos que no cumplen. Se añadirá el comando MAIN en algún lugar antes del com ando “CHECK CODE” de la siguiente manera:

Se selecciona un parámetro de diseño cualquiera, después se abre la pestaña de parámetros y se selecciona “MAIN” y se elige el (1) DO NOT CHECK FOR SLENDERNESS, el cual quita la revisión por esbeltez, se palomea la opción “After Current” (para generar un renglón después del parámetro antes seleccionado) y se da clic en “ADD”

Finalmente se asigna el parámetro “Main” a los elementos que

Se quiera evitar su revisión por esbeltez. Ahora con ese filtro de resultados muestra la relacion de esfuerzos A la falla de los miembros que hayan sido seleccionados.


Manual Basico Staad

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