Como verificar el diseño de elementos con overwrite

[arisilvanita]

Saludos, tengo una duda si tengo un modelo con una columna de concreto con longitud digamos de 10 m con su extremo inferior empotrado y le aplico cargas y momentos en su extremo libre y luego lo diseño con cualquier reglamento, el programa me diseña con los valores predeterminados , y me dá los armados y todo su diseño en la longitud de 10m.

Ahora a este mismo modelo lo salvo con otro nombre y la columna lo divido en diez partes iguales, le dejo las mismas cargas y le digo al programa que lo diseñe, el programa me diseñará cada pedazo en forma individual del tramo completo es decir 10 armados diferentes en cada pedazo, la duda es ¿ si tengo dividida la columna en 10 partes iguales y quiero que el programa lo diseñe como una sola columna de 10 m , como hago este ajuste y como puedo verificar que el programa lo considera correctamente?

[Alejandro Marin]

Hola,

No entiendo cual es el objetivo de dividir la columna en 10 partes iguales, quizás podrías darnos más información al respecto. Desde mi punto de vista, lo correcto es diseñar la columna como un solo elemento de 10 metros, esto hará que el programa considere el pandeo correctamente (recordá considerar uniones y dividir la columna en las partes que sea necesario).

Ahora, un par de observaciones (quizás apliquen en tu caso, quizás no, eso depende de tus consideraciones de diseño):

1- Si querés unir los 10 segmentos que creaste, podés ir a "Join frames" dentro de los comandos de "Edit", luego "Edit lines".

2- Debes especificar las combinaciones de carga que vas a utilizar (según el reglamento que utilices y el código de diseño) en "Define" y luego "Load combinations".

3- Debes eliminar las combinaciones de carga que trae el programa por defecto. Para hacerlo te vas a "design", "concrete frame design", "select design combos" y desactiva la opción que dice "Automatically Generate Code-Based Design Load Combinations".

Lo último que debo mencionar es que al dividir la columna en 10 partes, el programa diseña cada sección con el momento mayor de la misma, por lo cual no es posible tener la columna dividida y que el programa muestre el mismo refuerzo para todas, la opción más fácil es unir los segmentos y que el programa nos dé el refuerzo para los 10 metros (lo cual puede resultar más costoso).

En todo caso te recomiendo que consultes en cuantos segmentos podés dividir la columna (10 segmentos de 1m me parece demasiadas divisiones), y luego permitas que el SAP te muestre las propuestas de refuerzos para unos 5 tramos de 2 metros cada uno (por ejemplo).

Espero esto te ayude en algo, y si no, esperemos que alguien aporte


Saludos!

4- Para los "overwrites" te vas a "design", "concrete frame design", "view revise overwrites", aquí podrás cambiar especificar si el elemento tiene arriostramientos en los ejes débiles y fuertes, entre otras cosas.

[arisilvanita]

Gracias por sus comentarios, pongamos un caso real tengo que diseñar una cimentación piloteada y tengo forzosamente que dividir el pilote por decir algo que sea de 30 m, en tramos digamos a cada metro para aplicarle su resortes en los puntos nodales que representan la rigidez del suelo en cada tramo de los estratos que va a travesando, cuando lo diseño el pilote el programa me va dar forzosamente que requiere la cuantía mínima ( 1%) porque está tomando tramos entre nodos y nó la longitud efectiva de pandeo del pilote y esto no es real.

Es por esto que quiero saber que instrucción debo darle al programa para que me considere la longitud efectiva del pilote.

Personalmente lo que hago y quiero exponerlo a debate para saber si es correcto nó ,es lo siguiente:

1.- En lugar de que el programa me dé la cuantía de refuerzo, primero realizo es un filtrado del caso de carga más desfavorable con sus elementos mecánicos,
y veo los diagramas de flexión, cortante, y fuerza axial.

2.- Identifico el punto de inflexión del pilote es decir cuando el momento flexionante pasa por cero, a partir de ese punto mido la distancia desde este punto hasta la cabeza del pilote y lo he considerado que es la longitud efectiva de empotramiento, está distancia lo he verificado con distintos tipos de suelos aplicando las ecuación de Davisson y Robinson para el análisis de interacción suelo estructura y es muy certero a lo que arroja el programa para esa longitud .

3.- Con esta longitud efectiva considero los efectos de esbeltez y diseño el pilote por afuera es decir sin usar el sap2000 con los elementos mecánicos en la cabeza, obviamente debajo de esa profundidad los momentos flexionantes se van disipando y aumenta la carga axial porque el peso propio del pilote va incrementándose y en esas zonas debajo de la longitud considerada de pandeo lleva la cuantía mínima.

4.- Lo que he constatado es que el momento flexionante máximo se encuentra en la cabeza del pilote y la cuantía puede ser mayor que la mínima en una cierta distancia de la cabeza hacia abajo precisamente en la zona donde se consideró la longitud efectiva de pandeo.

5.- Comentarios finales, el suelo no es realmente rígido como para asegurarme que no se pandeará el pilote aunque esté enterrado, de hecho en el puente Atirantado Coatzacoalcos Antonio Dovalí Jaime , el diseño de las pilas el refuerzo tenía diferentes cuantías en diversas longitudes según los estratos que hiba atravesando.

[Holbert]

Gracias por sus comentarios, pongamos un caso real tengo que diseñar una cimentación piloteada y tengo forzosamente que dividir el pilote por decir algo que sea de 30 m, en tramos digamos a cada metro para aplicarle su resortes en los puntos nodales que representan la rigidez del suelo en cada tramo de los estratos que va a travesando, cuando lo diseño el pilote el programa me va dar forzosamente que requiere la cuantía mínima ( 1%) porque está tomando tramos entre nodos y nó la longitud efectiva de pandeo del pilote y esto no es real.

Es por esto que quiero saber que instrucción debo darle al programa para que me considere la longitud efectiva del pilote.

Personalmente lo que hago y quiero exponerlo a debate para saber si es correcto nó ,es lo siguiente:

1.- En lugar de que el programa me dé la cuantía de refuerzo, primero realizo es un filtrado del caso de carga más desfavorable con sus elementos mecánicos,
y veo los diagramas de flexión, cortante, y fuerza axial.

2.- Identifico el punto de inflexión del pilote es decir cuando el momento flexionante pasa por cero, a partir de ese punto mido la distancia desde este punto hasta la cabeza del pilote y lo he considerado que es la longitud efectiva de empotramiento, está distancia lo he verificado con distintos tipos de suelos aplicando las ecuación de Davisson y Robinson para el análisis de interacción suelo estructura y es muy certero a lo que arroja el programa para esa longitud .

3.- Con esta longitud efectiva considero los efectos de esbeltez y diseño el pilote por afuera es decir sin usar el sap2000 con los elementos mecánicos en la cabeza, obviamente debajo de esa profundidad los momentos flexionantes se van disipando y aumenta la carga axial porque el peso propio del pilote va incrementándose y en esas zonas debajo de la longitud considerada de pandeo lleva la cuantía mínima.

4.- Lo que he constatado es que el momento flexionante máximo se encuentra en la cabeza del pilote y la cuantía puede ser mayor que la mínima en una cierta distancia de la cabeza hacia abajo precisamente en la zona donde se consideró la longitud efectiva de pandeo.

5.- Comentarios finales, el suelo no es realmente rígido como para asegurarme que no se pandeará el pilote aunque esté enterrado, de hecho en el puente Atirantado Coatzacoalcos Antonio Dovalí Jaime , el diseño de las pilas el refuerzo tenía diferentes cuantías en diversas longitudes según los estratos que hiba atravesando.

No debes diseñar el pilote como si el suelo no existiera, ese es el caso de un resorte con una constante K=O en los nodos intermedios y te va a dar demasiado conservador.
La longitud efectiva depende del K de resorte del suelo y este varia segun las propiedades de los estratos de suelo, entre mas blando la longitud efectiva de pandeo es mayor, pero en general es pequeña. Asi que no me extraña que te de una cuantia pequeña, y para pilotes es normal usar una cuantia minima de 0.5%. Si quieres ser conservador(a). Puedes seguir el libro de Bowles Foundation Analysys and Design y el de Poulos y Davis: Piles Foundoation A y D

[delpiero212]

Para el caso de los pilotes puedes dividir el elemento frame que representan los pilotes en un determinado número de secciones que representen los estratos de suelo que tienes de acuerdo al estudio de mecánica de suelos.. Como bien dice el colega, el valor de K depende de las caracteristicas del suelo.. Por lo general los pilotes se arman con el acero minimo pero antes de hacer eso tendrás que analizar el problema y te darás cuenta como se llega a esa conclusión.. Saludos!