Cálculo de un Cajón Hidráulico (alcantarillas) con el Sap V1
Publicado: Lun Abr 14, 2008 10:36 pm
Saludos, yo soy nuevo en el foro y también algo novato con el uso del sap en modelado de estructuras no tan convencionales como los cajones hidráulicos. Por esa razón, me dirijo a ustedes para comentarles mi experiencia en ese modelaje y conocer sugerencias sobre cómo sería el procedimiento que ustedes usarían.
La situación es la siguiente:
Para aquellos que no esté familiarizados con el término Cajón hidráulico, éstas son obras hidráulicas utilizadas en los drenajes transversales de las vías de comunicación. Debido que son obras que atraviesan los terraplenes de manera transversal, éstos van enterrados. Por lo tanto deben tener una capacidad de soporte del relleno de terraplen, el paso del agua para las épocas de lluvias, el peso de los vehículos (cuando el terraplen es diseñado para vehículos), peso de ferrocarriles ( cuando el terraplen es diseñado para ferricarriles), etc. En este caso específico, se tiene un cajón de dos celdas con las siguientes información:
Dimensiones
ancho: 3.5m por celda
altura. 3.0m
largo: 56m
Materiales
f´c: 250 kg/cm2
fy: 4200 kg/cm2
Datos:
Módulo de balasto: 3kg/m3
Relleno_ 6m por encima de la losa superior del cajón ( es mucho pero ese es el relleno que dá para el alineamiento más favorable desde el punto de vista hidráulico)
Cargas: todas las que se refieren al caso.
Ahora cómo lo modelo?. Bueno yo lo hice de esta manera.
1. Cree un grid con con las dimesiones del cajón para que al momento de crear mis áreas tener referencias.
2. Definí mis materiales, en este caso un concreto de f´c=250kg/cm2
3. Definí mi secciones de áreas, en este caso un shell-thin con un espesor de 50cm, el cual pienso comprobar al momento de finalizar el modelo.
4. Defino, el espectro, las cargas, los casos de análisis y las combinaciones.
5. Selecciono las áreas que funcionan como paredes y losa inferior dle cajón.
6. Le asigno los spring a las áreas para simular el suelo.
7. Le asigno las cargas debido al empuje del suelo con la herramienta del joint patter para así lograr las cargas distribuidas de manera prismáticas típica de los suelos y del agua.
8. Le asigno la rígides a los spring para efectos del modelo. ( en este punto es donde tengo mis dudas, asñi que sería genial si ayudan aclarar.)
9. Le asingo el modulo de balasto. ( vale la pena recordar que la asignación que exige el sap es con unidades de presión (kg/m2) pero el módulo de balasto está en kg/cm3, y aquí es otra de la dudas que se me planteó y la resolví multiplicando por 1m. Claro si alguien tiene una sugerencia sería genial.)
10. Run model.
Los resultados fueron los que esperaba, las fuerzas de corte me dieron muy grande y el espesor de 50cm de concreto se quedó corto. Vale la pena comentar que el relleno es de 6m.
Bueno luego de comentarles el cómo modele el cajón hidráulico, sería interesante conocer sus observaciones, sugerencias, estrategias de modelaje más efectivas, etc., cualquier información que pueda ser de utilidad.
Ahora bien, cómo lo modelo.
Yo lo hice de está manera.
1. Inicie generando un grid que tuviera las dimensiones del cajón,
La situación es la siguiente:
Para aquellos que no esté familiarizados con el término Cajón hidráulico, éstas son obras hidráulicas utilizadas en los drenajes transversales de las vías de comunicación. Debido que son obras que atraviesan los terraplenes de manera transversal, éstos van enterrados. Por lo tanto deben tener una capacidad de soporte del relleno de terraplen, el paso del agua para las épocas de lluvias, el peso de los vehículos (cuando el terraplen es diseñado para vehículos), peso de ferrocarriles ( cuando el terraplen es diseñado para ferricarriles), etc. En este caso específico, se tiene un cajón de dos celdas con las siguientes información:
Dimensiones
ancho: 3.5m por celda
altura. 3.0m
largo: 56m
Materiales
f´c: 250 kg/cm2
fy: 4200 kg/cm2
Datos:
Módulo de balasto: 3kg/m3
Relleno_ 6m por encima de la losa superior del cajón ( es mucho pero ese es el relleno que dá para el alineamiento más favorable desde el punto de vista hidráulico)
Cargas: todas las que se refieren al caso.
Ahora cómo lo modelo?. Bueno yo lo hice de esta manera.
1. Cree un grid con con las dimesiones del cajón para que al momento de crear mis áreas tener referencias.
2. Definí mis materiales, en este caso un concreto de f´c=250kg/cm2
3. Definí mi secciones de áreas, en este caso un shell-thin con un espesor de 50cm, el cual pienso comprobar al momento de finalizar el modelo.
4. Defino, el espectro, las cargas, los casos de análisis y las combinaciones.
5. Selecciono las áreas que funcionan como paredes y losa inferior dle cajón.
6. Le asigno los spring a las áreas para simular el suelo.
7. Le asigno las cargas debido al empuje del suelo con la herramienta del joint patter para así lograr las cargas distribuidas de manera prismáticas típica de los suelos y del agua.
8. Le asigno la rígides a los spring para efectos del modelo. ( en este punto es donde tengo mis dudas, asñi que sería genial si ayudan aclarar.)
9. Le asingo el modulo de balasto. ( vale la pena recordar que la asignación que exige el sap es con unidades de presión (kg/m2) pero el módulo de balasto está en kg/cm3, y aquí es otra de la dudas que se me planteó y la resolví multiplicando por 1m. Claro si alguien tiene una sugerencia sería genial.)
10. Run model.
Los resultados fueron los que esperaba, las fuerzas de corte me dieron muy grande y el espesor de 50cm de concreto se quedó corto. Vale la pena comentar que el relleno es de 6m.
Bueno luego de comentarles el cómo modele el cajón hidráulico, sería interesante conocer sus observaciones, sugerencias, estrategias de modelaje más efectivas, etc., cualquier información que pueda ser de utilidad.
Ahora bien, cómo lo modelo.
Yo lo hice de está manera.
1. Inicie generando un grid que tuviera las dimensiones del cajón,