Sap2000 Bas Sesion 1 Manual

Instituto Científico del Pacífico www.icip.edu.pe

SESIÓN 01: ENTORNO DEL PROGRAMA Y LO NUEVO DE SAP2000 V.18


OBJETIVO El objetivo de la presente sesión es Conocer la utilidad del programa SAP2000 y familiarizarse con el entorno de trabajo


CONTENIDO OBJETIVO ................................................................................................................ 3 CONTENIDO .................................................. ......................... ................................................ ............................................... ................................... ........... 4 INTRODUCCIÓN .............................................. ...................... ................................................ ................................................. ............................... ...... 6 ¿Para qué sirve el SAP2000? ............................................. ...................... ............................................... ............................... ....... 7 Lo nuevo de la versión SAP2000 V.18 ............................................................ 9 Descripción de la Pantalla del SAP2000 V.18 ............................................ 10 Barra de menús ............................................... ....................... ................................................. ............................................. .................... 10 Barra de herramientas ................................................................................ 11 Barra de herramientas horizontales.......................................................... 11 Barra de d e herramientas her ramientas laterales ................................................ ....................... ......................................... ................ 12 Ventana de trabajo ................................................ ....................... ................................................. .................................... ............ 13 Unidades de trabajo ............................................... ...................... ................................................. .................................... ............ 14 Menú File: Archivos.......................................................................................... 15 New Model: Iniciar un nuevo modelo ..................................................... 16 Importar y exportar.................................................. ......................... ................................................. .................................... ............ 22 Compatible Compatibl e con Excel Ex cel ................................................ ....................... ................................................ ................................ ......... 22 Compatible Compatibl e con AutoCAD ............................................... ........................ ................................................ ......................... 25 Batch File Control: Archivo de lista de modelos .................................... 27 Create Video: Crear videos....................................................................... 28 Print Setup for Graphics: Configuración de impresión de gráficos .... 28 Print Graphics: Impresión de gráficos ...................................................... 29 Print Tables: Impresión de tablas t ablas ............................................... ...................... ......................................... ................ 30 Report Setup: Configuración de reporte ................................................ 31 Create Report: Report : Crear un reporte .................................................. .......................... .................................... ............ 32 Advanced Report Writer: Writ er: Formato F ormato avanzado de reporte report e ................... 33 Capture Enhanced Metafile: Capturar la mejor imagen “metafile” 34


Capture Picture: Capturar imagen .............................................. ...................... .................................... ............ 35 Modify/Show Project Information: Modificar la información del proyecto ................................................ ....................... ................................................ ................................................ ................................. ........ 35 Modify/Show Comments and Log: Mostrar los últimos análisis ........... 36 Show Input/Log Files: Mostrar los datos de ingreso y salida ................ 37 Menú Edit: Menú Edición ............................................................................... 39 Copy and Paste: Copiar y pegar ............................................................. ........................................ ..................... 40 Replicate: Replicar - lineal, radial y simetrías ......................................... 41 Extrude: Extruir - puntos, líneas y áreas .................................................... 42 Move: Mover - puntos, líneas, áreas y sólidos ........................................ 46 Edit Points: P oints: Edición de puntos ............................................... ........................ ............................................ ..................... 47 Edit Lines: Editar líneas................................................................................. 48 Edit Areas: Editar áreas ............................................... ....................... ............................................... ................................ ......... 49 Cambiar etiquetas ...................................................................................... 50 Menú View. .............................................. ...................... ................................................ ................................................. ................................. ........ 51 Set 3D View: Vistas en 3D ........................................................................... 52 Set 2D view v iew............................................... ....................... ................................................ ................................................. ............................. .... 53 Set Limits. ....................................................................................................... 54 Set Display Options. ..................................................................................... 55


INTRODUCCIÓN SAP2000 es un software de ingeniería que nos permite acceder a múltiples m últiples herramientas de diseño y análisis para estructuras tales como armaduras y pórticos en 2 dimensiones o en 3 dimensiones, así como también el análisis y/o diseño de elementos como cables y tendones. El programa SAP2000 nos permite importar datos de otros software de ingeniería tales como AutoCAD, Revit, etc. Este procedimiento es muy útil al momento de modelar estructuras con un grado de complejidad mayor a lo que usualmente se puede modelar en cuestión de minutos en SAP2000 usando solo las herramientas habituales. En esta sesión identificaremos cada una de las herramientas de trabajo que nos brinda el programa SAP2000 para modelar una estructura, encontraremos una descripción detallada de cada menú y cada procedimiento para poder empezar a modelar estructuras de un grado de complejidad bajo.


¿PARA QUÉ SIRVE EL SAP2000? Antes de comenzar el presente curso, la pregunta que se nos viene a la mente a menudo es: ¿Para qué sirve el programa SAP2000? Y podemos plantear las siguientes alternativas: alternativas: a) b) c) d)

Para nada Para analizar estructuras en el rango elástico Para diseñar estructuras de concreto armado y acero Para analizar estructuras de mampostería

Al respecto, el programa nos sirve para realizar análisis estático lineal de cualquier tipo de estructuras empleando el método de los elementos finitos. Qué tipos de estructuras se podría estudiar, por ejemplo, análisis de losas (fig.1.1), análisis de portadas tipo arco (fig. 1.2), análisis de edificaciones de mampostería (fig. 1.3) y análisis de monumentos históricos como (fig. 1.4), y se podría afirmar que el límite es la imaginación. Asimismo, se puede determinar la cuantía de acero, si en la estructura no se emplea acero será otro material resistente a la tracción.

Fig. 1.1 Análisis de losas


Fig. 1.2 Análisis de portadas portadas tipo arco

Fig. 1.3 Análisis de edificaciones de mampostería mampostería


Fig. 1.4 Análisis de monumentos históricos

LO NUEVO DE LA VERSIÓN SAP2000 V.18 La empresa Computer&Structures.Inc – CSI nos trae novedades en la nueva versión SAP2000 V.18, las cuales se detallan a continuación:

➢

Las cargas pueden ser mostrados para cada combinación de cargas. Todos los tipos de carga pueden ser mostrados en una sola vista. Nuevas operaciones para cambiar propiedades de los elementos

➢

“link”. Los menús “assign” y “select” fueron mejorados y permiten que

➢ ➢

➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

ambos permanezcan abiertos. Se adicionó el modelo para concreto Darwin-Pecknold. Se cuenta con diafragmas semirígidos. Se puede asignar la excentricidad accidental para el análisis dinámico mediante espectro de respuesta. Los gráficos de contorno son ahora disponibles para la condición de pórticos deformados. Se puede importar modelos del Revit Structure. Librería de tuber t uberías. ías. Diagramas de curvatura de secciones con tendones pretensados. Cargas de marea bajas, altas y estacionarias.


DESCRIPCIÓN DE LA PANTALLA DEL SAP2000 V.18 En la fig. 1.5 se detalla la ventana principal del programa SAP2000 V.18. Ventana de trabajo Barra de menú

Barra de herramientas

Barra de herramientas lateral Unidades Unidades de traba o

Fig. 1.5 Ventana principal del programa SAP2000 V.18

BARRA DE MENÚS Los menús contienen casi todas las operaciones que se pueden realizar utilizando SAP2000. Estas operaciones se denominan comandos de menú o comandos simples. Cada menú corresponde a un tipo básico de funcionamiento y un menú puede abrir submenús.

Fig. 1.6 Barra de menús


BARRA DE HERRAMIENTAS Los botones de las barras de herramientas proporcionan un acceso rápido a muchas de las operaciones de uso común. Mueva el cursor sobre uno de estos botones y aparecerá el nombre del botón en la pantalla, indicando el comando asociado.

BARRA DE HERRAMIENTAS HORIZONTALES Por defecto se muestran tres barras de herramientas, ubicadas horizontalmente en la parte superior, debajo de la barra de menú, tales como se muestran a continuación: Nuevo Modelo

Hacer deshacer

Guardar modelo

y

Desbloquear

Opciones de Zoom

Opciones de vista

Análisis

Actualizar

Analizar

Mover la pantalla

Fig. 1.7 Barra de herramientas standard

Fig. 1.8 Barra de herramientas display

Fig. 1.9 Barra de herramientas design


BARRA DE HERRAMIENTAS LATERALES Asimismo, se muestran tres barras de herramientas laterales colocadas verticalmente en la parte izquierda de la pantalla:

Fig. 1.10 Barra de herramientas draw

Fig. 1.11 Barra de herramientas snap

Fig. 1.12 Barra de herramientas select


VENTANA DE TRABAJO En el programa SAP2000 se puede tener hasta cuatro ventanas de trabajo (fig. 1.13), 1.13) , pero solo una de ellas estará activa (o también llamada en foco); dicha ventana se reconoce debido a que es la única cuya barra de título es de color azul.

Vista 3D

Vista de elevación en el plano XZ Vista de elevación en el plano YZ

Vista en planta

VENTANA ACTIVA SOMBREADA DE COLOR AZUL CLARO Fig. 1.13 Ventana de trabajo


UNIDADES DE TRABAJO Antes de que se genere un nuevo modelo o traiga la geometría desde un programa de dibujo externo, es muy importante definir las unidades de trabajo, ya que mediante ellas se podrá definir las unidades de un proyecto a analizar y diseñar.

Fig. 1.14 Unidades de trabajo


MENÚ FILE: ARCHIVOS Al entrar al menú file, se puede apreciar las siguientes opciones activas:

Nuevo modelo Abrir un modelo Guardar Archivo

Importar y Exportar Archivo de control Crear video

Imprimir

Crear reporte Escribir un reporte avanzado Capturar imágenes y archivos

Correr el último modelo Usar Comentario Mostar la entrada de archivo Salir


NEW MODEL: INICIAR UN NUEVO MODELO Al seleccionar la opción File > New Model, se abrirá una ventana de plantillas o modelos predeterminados, que son los siguientes: vigas, armaduras, pórticos, muros, losas, escaleras, reservorios y tuberías (fig. 1.15).

Unidades Condiciones de inicio

Seleccionar nuevo

Fig. 1.15 Ventana para crear un nuevo modelo


Información del proyecto

La mayoría de los modelos prestablecidos requieren de datos como: la geometría, materiales y secciones. A continuación, se muestran las plantillas de definición de geometrías para diferentes modelos prestablecidos.

Fig. 1.16 Plantilla para vigas

Fig. 1.17 Plantilla para armaduras 2D

Fig. 1.18 Plantilla para armaduras 2D


Fig. 1.19 Plantilla para pórticos 2D

Fig. 1.20 Plantilla para pórticos 3D

Fig. 1.21 Plantilla para muros de corte


Fig. 1.22 Plantilla para muros de corte

Fig. 1.23 Plantilla para escaleras

Fig. 1.24 Plantilla para sólidos


Fig. 1.25 Plantilla P lantilla para reservorios elevados

Fig. 1.26 Plantilla para tubos y placas


La opción para la definición de líneas de ayuda (grid) es muy empleada en el programa SAP2000, el cual es una opción para iniciar un nuevo modelo . Los datos de ingreso en la ventana que se despliega son: número de líneas, espaciamiento y origen de inicio.

Número de Líneas Espaciamiento en x z Número de Líneas

Fig. 1.27 Definición de líneas de ayuda rápida


IMPORTAR IMPORTA R Y EXPORTAR El programa SAP2000 permite la importación de archivos con base de datos como el MS Access y Excel; asimismo, es compatible con Autodesk Revit Structure, Tekla Structure, AutoCAD, Nastran, Staad y StruCAD3D. Algunas de estas funciones también se encuentran disponibles para la opción de Exportar.

COMPATIBLE CON EXCEL La geometría generada con los comandos del editor gráfico en el entorno SAP2000 puede ser exportada a Excel, por ejemplo, después de crear un modelo se selecciona File > Export > SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File y se obtiene la ventana de la fig. 1.29, en la cual debemos seleccionar los datos que se desea exportar. Seguidamente, direccionamos al directorio para guardar el archivo en Excel. Al término del proceso de exportación se puede visualizar los datos exportados, ver la fig. 1.30. Para importar un modelo desde Excel seleccionamos File > Import > SAP2000 MS Excel Spreadsheet .xls File y se obtiene la ventana que se muestra en la fig. 1.31, luego se hace click en aceptar y seleccionar el archivo Excel en el directorio correspondiente. Al término del proceso de la importación se puede visualizar una ventana de diálogo sobre los errores y advertencias del proceso realizado, ver la fig. 1.32.

Fig. 1.28 Importar y Exportar


Fig. 1.29 Seleccionar los datos del modelo a exportar

Fig. 1.30 El archivo archi vo se crea en varias hojas con los datos exportados


Fig. 1.31 Ventana de diálogo para importar modelos desde Excel

Fig. 1.32 Ventana de diálogo sobre errores y advertencias


COMPATIBLE CON AUTOCAD La geometría del modelo puede ser creada en el AutoCAD, por ejemplo, se realizará un modelo de una estructura en 3D conformada por líneas en una capa de nombre “pórtico”, como se muestra en la fig. 1.34. Luego, en el entorno SAP2000 para importar el archivo .dxf, se selecciona File > Import > AutoCAD .dxf File y se hace click en OK en la ventada de diálogo que se muestra en la fig. 1.35, entonces se obtiene la ventana de la fig. 1.36, en la cual se selecciona “pórtico” en la sección de Frames y finalmente se hace click en OK para obtener el modelo, ver fig. 1.37.

Fig. 1.33 Importación de pórtico en autoCAD


Fig. 1.34 Modelo de pórtico pór tico 3D creado en el AutoCAD

Fig. 1.35 Información de ejes coordenados

Fig. 1.36 Seleccionamos la capa en la cual se creó el modelo


Fig. 1.37 Modelo importado desde un archivo AutoCAD

BATCH FILE CONTROL: ARCHIVO DE LISTA DE MODELOS La opción Batch File Control permite crear una lista de modelos para correr el modelo, todos a la vez, la cual es muy útil para correr múltiples modelos cuando la computadora esta desatendida (por ejemplo, durante toda la noche), la fig. 1.38 muestra la ventana de trabajo para crear archivos “batch”.

Fig. 1.38 Ventana para crear un archivo de lista de modelos


CREATE VIDEO: CREAR VIDEOS El programa SAP2000 permite crear animaciones de los modos de vibración de las estructuras o el movimiento de la estructura durante algún análisis tiempo historia. La fig. 1.39 se muestra la ejecución de la animación de los modos de vibrac v ibración ión de un pórtico simple.

Fig. 1.39 Animación Animación de los modos de vibración de un pórtico simple

PRINT SETUP FOR GRAPHICS: CONFIGURACIÓN DE IMPRESIÓN DE GRÁFICOS Esta opción permite definir la impresora y las propiedades de ésta.

Fig. 1.40 Opciones de configuración de impresora


PRINT GRAPHICS: IMPRESIÓN DE GRÁFICOS Con esta opción se puede realizar impresión del modelo, para ello es necesario seleccionar la ventana de trabajo donde se encuentra el modelo que se desea imprimir.

Fig. 1.41 Impresión del modelo


PRINT TABLES: IMPRESIÓN DE TABLAS El programa SAP2000 permite imprimir los datos de ingreso y de salida en formato de tablas.

Fig. 1.42 Ventana para la elección de tablas para imprimir


REPORT SETUP: CONFIGURACIÓN DE REPORTE En la ventana de la fig. 1.43 se selecciona el formato del reporte, que podría ser el formato .rtf, la cual es compatible con el Microsoft Word.

Fig. 1.43 Ventana para configurar el formato de reportes


CREATE REPORT: CREAR UN REPORTE

Con esta opción se crea el reporte que contiene los datos de ingreso y salida, que se detallan con tablas y figuras.

Fig. 1.44 Reporte de análisis y diseño en el SAP2000


ADVANCED REPORT WRITER: FORMATO AVANZADO DE REPORTE

Se puede crear un formato del reporte de acuerdo a las necesidades del usuario, las cuales pueden contener aspectos como: antecedentes del diseño, normativa peruana, análisis estructural, diseño estructural, recomendaciones recomendaciones y conclusiones. conclusiones.

Fig. 1.45 Ventana para configurar un reporte personalizado


CAPTURE ENHANCED METAFILE: CAPTURAR LA MEJOR IMAGEN “METAFILE”

El programa SAP2000 permite crear imágenes en el formato “metafile”, que es un formato de gráficos vectoriales de gran calidad, muy bueno para realizar documentos de investigación toda vez que estas no tienen el problema de pixelado.

Fig. 1.46 Visualización Visualización del archivo “metafile”


CAPTURE PICTURE: CAPTURAR IMAGEN IM AGEN

Esta opción nos permite capturar y guardar imágenes, que pueden ser pantalla completa, ventana principal de SAP2000, ventana de trabajo actual con barra de título o ventana de trabajo actual sin barra de título.

Fig. 1.47 Visualización de la imagen capturada con la opción “Entire Screen”

MODIFY/SHOW PROJECT INFORMATION: INFORMACIÓN INFORMA CIÓN DEL PROYECTO


MODIFICAR

LA

La información del modelo como: nombre de la compañía, nombre del cliente, nombre del proyecto y otros, pueden ser modificadas de acuerdo a la necesidad del usuario.

Fig. 1.48 Ventana para modificar de la información del proyecto

MODIFY/SHOW COMMENTS AND LOG: MOSTRAR LOS ÚLTIMOS ANÁLISIS


Mediante esta opción se puede observar el historial de ejecuciones realizadas.

Fig. 1.49 Ventana para visualizar visualizar las últimas ejecuciones e jecuciones

SHOW INPUT/LOG FILES: MOSTRAR LOS DATOS DE INGRESO Y SALIDA


Esta opción muestra los datos de ingreso y salida en formato .txt, estos datos pueden ser modificados o actualizados para crear un nuevo modelo con la opción de importar.

Fig. 1.50 Archivo de datos de ingreso y salida


MENÚ EDIT: MENÚ EDICIÓN

Fig. 1.51 Comandos del menú edit


COPY AND PASTE: COPIAR Y PEGAR Primeramente, se selecciona el elemento que se desea copiar y luego Edit > Copy, seguidamente, se selecciona el comando Edit > Paste entonces se obtiene la ventana de diálogo de la fig. 1.52. En la l a ventana se debe ingresar las coordenadas donde se desea que se realice la copia.

Fig. 1.52 Ventana de diálogo para asignar coordenadas coordenadas en la cual se realizará la copia


REPLICATE: REPLICAR - LINEAL, RADIAL Y SIMETRÍAS Primeramente, se selecciona el elemento que desea replicar y luego Edit > Replicate, entonces se obtiene la ventana de diálogo de la fig. 1.53, las opciones para replicar son: lineal, radial y espejo.

Fig. 1.53 Ventana de diálogo para replicar linealmente

Fig. 1.54 Ventana de diálogo para replicar radialmente


Fig. 1.55 Ventana de diálogo para replicar de espejo

EXTRUDE: EXTRUIR - PUNTOS, LÍNEAS Y ÁREAS EXTRUIR DE PUNTOS A LÍNEAS


(a)

(b)

Fig. 1.56 Ventana de diálogo para extruir de punto a línea: l ínea: (a) linealmente, (b) en arco

Asimismo, se cuenta con una opción avanzada para extruir, como: arco 3D con centro, arco 3D con tres puntos, curva Bezier y B Splines. En la fig. 1.57 se aprecia las opciones avanzadas para extruir un punto.

Fig. 1.57 Ventana de diálogo para la opción avanzada de extruir


EXTRUIR DE LÍNEAS A ÁREAS

a)

b)

Fig. 1.58 Ventana de diálogo para extruir de línea a un área: (a) linealmente, (b) en arco


EXTRUIR DE UN ÁREA A UN SÓLIDO

a)……………..

b)

Fig. 1.59 Ventana de diálogo para extruir de un área a un sólido: (a) linealmente, (b) en arco


MOVE: MOVER - PUNTOS, LÍNEAS, ÁREAS Y SÓLIDOS Para los cuatro casos se realiza el mismo procedimiento, primeramente, se selecciona el elemento que se desea mover y luego Edit>Move.

Fig. 1.60 Ventana de diálogo para la opción mover


EDIT POINTS: EDICIÓN DE PUNTOS

Los puntos pueden ser combinados y alineados con referencia al eje “x” o “y”.

Adicionar líneas de Combinar nodos Alinear untos Desconectar nodos Conectar nodos Fig. 1.61 Ventana de edición de puntos


EDIT LINES: EDITAR LÍNEAS

Divide Frames

Fig. 1.62 Ventana de diálogo para la opción dividir una línea


EDIT AREAS: EDITAR ÁREAS

Las áreas se pueden dividir en numerosos segmentos, para lo cual se selecciona un área que se desea dividir.

Fig. 1.63 Ventana de diálogo para la opción dividir áreas


CAMBIAR ETIQUETAS

Las etiquetas de los puntos, las líneas, las áreas y los sólidos se pueden modificar, para lo cual se selecciona el elemento que se desea modificar en la etiqueta. etiqueta.

Fig. 1.64 Ventana de diálogo para la opción editar etiquetas


MENÚ VIEW.


SET 3D VIEW: VISTAS EN 3D

Vista Rápida -Ángulo Horizontal -Ángulo Vertical -Ángulo Apertura

de


SET 2D VIEW

Elegir plano

Regresar a la configuración por defecto

Regresar a la configuración actual de la ventana


SET LIMITS.

Límites de vista en X, Y, Z. Se pueden definir los valores límites en MIN Y MAX


SET DISPLAY OPTIONS. En este caso se selecciona el ítem que se desea aplicar y/o observar en pantalla


Sap2000 Bas Sesion 1 Manual

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