Cómo calcular los esfuerzos en un arco parabólico o circul

[cesarflores]

Amigos de construaprende :
En este foro soy un nuevo participante , he estado revisando los temas del foro de las sesiones pasadas sobre artículos de mi interés y la utilización acertada de sap 2000 por ser un programa mucho mas completo y potente que los otros software.

Hasta ahora no encuentro la manera mas directa de dibujar en sap2000 v10.0 un arco parabólico o arco circular ; pero que la distribución de los elementos estructurales a dichos arcos sean de sección calada (Armadura) ,es decir las bridas o cordones superiores e inferiores ,diagonales y montantes, estén como una armadura Pratt o Howe.
Una vez hecha el dibujo y los demás datos del diseño ya se podrían calcular los esfuerzos para elemento expuesto a las cargas puntuales y uniformemente repartida sobre una estructura.

Ruego a los invitados foristas a responderme , si alguien sabe cómo resolver las preguntas e inquietudes siguientes:

1. ¿Cómo puedo hacer un dibujo de arcos en sap 2000?,pero de forma rápida tan igual que en autocad y además en la nueva versión de sap v10.0 , ya no existe la presentación de armaduras Pratt y Howe.
2. ¿Por qué cuando se importa los dibujos de DXF desde autocad a Sap 2000, con las coordenadas pedidas no podemos encontrar estos archivos?, será porque sap2000 trabaja los objetos como si fueran mallas y los valores de los datos introducidos en autocad tiene que ser cercanos a un numero entero ( máximo dos decimales) .
3. Si alguien conoce o tiene ejemplos prácticos sobre los temas de arcos parabólicos y arcos circulares, y me pueda indicar en qué lugares de Web site puedo descarga estos archivos.
4. Dónde puedo encontrar un utilitario adicional al sap 2000?, para que pueda abrir cualquier archivo de las versiones antiguas y posteriores.
5. Tal vez por ahí existe un programa o utilitario de sap2000, que dibuje los arcos en forma directa o abreviada , pero por ahora busco un programa hecho exclusivamente para los temas de arcos y que tenga varias opciones para guardar los archivo de tipo sdb, o s2k, dxf, dwg, etc. y desde luego que cualquier versión de Sap 2000 lo reconozca automáticamente al archivo sdb.
Recibo respuestas a e-mail: incitec@hotmail.com


Muchas gracias.

[ReneM]

Hola, no tengo el SAP a mano, pero sé que puedes dibujar formas parabólicas donde el usuario ingresa los parámetros. Dibuja un frame y en el formulario que se abre cambia de línea recta a parabólica.

[guzmancivil]

En respuesta a la pregunta 2 cuando dibujes en el cad, lleva tu dibujo a las coordenadas 0,0,0



osea selecciona todo tu dibujo y la opcion mover, luego te va a pedir el punto de desplazamiento, haces click en el comienzo o en el final de la estructura y enter, luego te pedira el punto a donde lo quieres mover y digitas 0,0 si el dibujo esta en 2d y 0,0,0 si el dibujo esta en 3d

y al momento q lo importes al sap ya lo podras ver

otro dato adicional, nunca dibujes en la capa 0 por q no importa nada el sap de esa capa

espero haberte ayudado

[heramir]

ReneM como te fue con el terremoto en Chile? saludos

[cesarflores]

Agradezco a ustedes señores ReneM moderador de este medio , guzmancivil y a los miembros de este foro por sus esclarecimiento puntuales sobre uso del programa Sap2000; para una mejor comprensión al tema de arcos de tipo articulado o empotrada adjunto los dibujos de éstos a la forma indicada de la premisa preliminar de mi inquietud de esta portada. En todo caso aquí extiendo con un ejemplo bien claro a una de las preguntas anteriores y ruego al publico lector por las disculpas del caso en el sentido de que las preguntas dirigidas carecían cierta de objetividad.
El modelo adjunto es una viga de arco cuadrangular tipo warren con verticales, este tipo de armadura o cercha es bastante conocida y la mas usada en las construcciones de techos curvos para la industria, por que cuando se aplican las cargas Puntuales a los nudos de la estructura ,mas aun las cargas distribuidas uniformemente sobre toda la armadura principal son absorbidas directamente por las barras montantes Radiales, no las diagonales y por lo tanto disminuyen grandemente los esfuerzos en las barras diagonales, también se aminoran los esfuerzos en las barras sometidas a la tensión y compresión ;en resumen se ahorra el material empleada en la bridas superior o inferior.
¿Cómo calcular los esfuerzos axiales en los arcos parabólicos o circulares con Sap2000?
Durante el periodo de permanencia de mi inquietudes personal en este medio , he recogido las ideas esclarecedoras del participante moderador Rene que maneja cabalmente a plenitud el sap2000, además , quien me ha permitido conocer algo mas acerca del programa indicado, y desde luego he seguido muy cuidadosamente los pasos para dibujar un arco circular o parabólico con Sap2000 v10.0.1
Así mismo, También, mis agradecimientos a guzmancivil , sobre sus alcances sobre en la importación de los Dibujos autocad a Sap2000 y las conclusiones llegadas son las siguientes:

1. Una vez dibujado el modelo en Cad le damos nombre de la capa diferente al que existe , en mi modelo hay dos archivos de tipo DXF tiene una capa de nombre circular y parabólica ( dos arcos ), cuando se dibujan en Cad tiene capas por defecto 0 ( cero ) ;pues en este ultimo sap2000 no lo reconoce cuando se importa de Cad.
2. Ante que nada para exportar dibujos Cad de extensión DWG a Sap, primero debemos guardar estos dibujo con la extensión DXF, y además todos los dibujos de Cad deben ser llevadas a las coordenadas 0,0,0 ( 3D ), dado que mi dibujo tiene 2D , eso no es el problema ;pero igual va abrir el Sap.
3. Ya estando en Sap2000 , importas el dibujo con extensión DXF en el mensaje frame buscar la capa Circular , en Global up direction hice check Z y lo visualicé completo el dibujo; pero no de la forma original de sap, que sus dibujos son simétricos a sus ejes de coordenadas.
4. Cuando se selecciona el dibujo ir opción Mover ( Grid de coordenadas), luego nos pide el punto de desplazamiento, hacemos clic en el comienzo o en el final de estructura y enter , luego te pedirá el punto a quieres mover y digitamos 0,0, si el dibujo esta hecho en 2D y también 0,0,0 si esta en 3D.
Para llegar a los cálculos sobre un arco adjunto tres archivos del arco Circular y parabólico con los dos apoyos articulados, es decir, no empotrados .
DWG, DXF y SDB , los cuales están dibujados en forma independiente, listos para ser intercambiado archivo entre los programas involucrados para el caso , de la misma forma ya estando en Sap 2000 pueden ser calculados sus esfuerzos pedidos en cada uno de sus elementos.
El conjunto de archivo para el foro se llama TechoCurvo, también para los foristas le hago llegar la idealización estructural del conjunto del arco ,buscar por Arco de Celosia.
La verdad ¿ En qué lugar de este foro se recepcionan los archivos que acompaño sobre el tema?
Muchas gracias a todos ustedes, espero que amplíen el tema de arcos articulados usando el método de las matrices .

Cesar Flores H.

[Haroldsf]

Saludos, en la parte final de tu escrito dice que como se recepcionan los documentos en el foro, es decir como se adjunta un documento, bueno creo que esa es tu interrogante.

Cuando le das a responder, te sale este cuadro sobre el que escribimos nuestro mensaje, abajo en el extremo inferior izquierdo se lee "subir adjunto", le das clic y te aparace la opcion de buscarlo (Browse) donde tienes alojado tu documento o adjunto y luego le das a subir archivo, dependiento de cuanto pesa, se puede tardar un poco, una vez adjuntado, le das a enviar. Espero te sirva, claro si era esa la inquietud.

[cesarflores]

Doy gracias , a Haroldsf, por su aclaración bien dicha sobre de cómo subir el documento para este foro, tal como en un principio pensé saber a cabalidad el comportamiento de arcos, exactamente en esta oportunidad ¿cómo llego a obtener la fuerza cortante ( Qx) máxima en un arco parabólico o circular bi-articulados ( dos opciones)?
Sobre el arco estoy aplicando siete(7) puntuales o concentradas equi-distanciadas entre sí.
Para una mejor visualización de los ejemplos y las respuestas oportunas ver los archivos Techo curvo y el arco de Celosía( adjuntados).
Muchos saludos a Uds., espero que sus aportes sirvan a todos nosotros a fin quedar bien aclarado el uso de arcos para techos.
Cesar flores H.

[morfeo]

Doy gracias , a Haroldsf, por su aclaración bien dicha sobre de cómo subir el documento para este foro, tal como en un principio pensé saber a cabalidad el comportamiento de arcos, exactamente en esta oportunidad ¿cómo llego a obtener la fuerza cortante ( Qx) máxima en un arco parabólico o circular bi-articulados ( dos opciones)?
Sobre el arco estoy aplicando siete(7) puntuales o concentradas equi-distanciadas entre sí.
Para una mejor visualización de los ejemplos y las respuestas oportunas ver los archivos Techo curvo y el arco de Celosía( adjuntados).
Muchos saludos a Uds., espero que sus aportes sirvan a todos nosotros a fin quedar bien aclarado el uso de arcos para techos.
Cesar flores H.

Hola amigo.....se ve interesante tu documento, vamos a echarle una leida con cuidado......pero asi inicialmente si quiero pedirte una aclaracion, si entendemos q todo arco hace parte de un circulo, como estas diferenciando lo q tu llamas arco circular y arco parabolico (viendo tus cad no encuentro la diferencia)??......una observacion que hice asi muy rapidamente, tu defines una celosia de seccion constante que es la que forma tu arco pero en la parte inferior aparentemente estas colocando un tensor, esto es asi o estoy equivocado?

Saludos !!

[cesarflores]

Amigo, Morfeo Veo que reconoces muy acertadamente al ojo los tipos de arcos; pero te sugiero que compares los dibujos milimétricamente en Cad, en todo caso la interrogante para dirigida a Ud., es:
¿ Qué diferencia exquisita encuentra en los dos arcos mencionados?, y ¿ Cómo los denominaría a cada una de ellas en relación a los dibujos mostrados?.
Aunque ciertamente existen muchas conjeturas sobre los arcos y es porque ,en un arco circular o parabolico la linea de empuje sigue la linea funicular de presiones, es decir el eje neutro de dicha armadura.

Por tratarse de arcos hiperestáticos y sin entrar a los conceptos de líneas de presiones o empujes funiculares y antifuniculares , para mi la diferencia encontradas hasta aquí, está en la línea de trazado y replanteo, y resumo en la siguiente :

1.- Que en un arco circular , la línea de trazado es la sigue a la línea de directriz circular ( segmento circular) de puntos continuos a lo largo de su eje, desde luego que cuando tengamos que presentar una parte frontal de una armadura circular , entonces aquí es donde debemos de trazar las dos curvas paralelas ,que viene a ser Brida inferior y superior de este arco ( trazada con un tramo de compás igual al radio de la curvatura),mas aun para la construcción del arco pedido ,aquí insertamos las barras cortantes y diagonales.
El arco se compone de dos caras frontales ,aquí también se insertara la barras de arriostre tanto en la parte superior e inferior( arriba y abajo) a fin de eliminar esbeltez y pandeo local.

2.- Ya en un arco llamado tipo parabólico ,la lineada de trazado esta regida por la función :
y = 4fx( L-x)/L2 , en la cual esta función nos permite obtener las alturas parciales hasta una máxima altura sobre la luz del arco( flecha), como vemos ya no se utiliza el tramos de compás.

Claramente que la curva de este arco no es circular, ahí otra gran diferencia con la anterior, además, la línea de trazado sigue una función cuadrática ,tal vez de ahí su nombre de parabólica , lo que esta dicho hasta ahora, es que la línea de curvatura de un arco parabólico,viene a ser la curva inversa de un cable suspendido usado en los puentes colgantes, técnicamente los arcos parabólicos fueros utilizados en la construcción muy posterior a la de arco circular.

3.- No necesariamente que la sección transversal de un arco, sea constante puede ser también de sección variable, lo que nos interesa en forma general es la lineal directriz( línea de empujes), a decir verdad en este acápite la línea directriz de trazado siempre será la misma y lo que si varia es el compartimiento de la sección a lo largo del arco .

4.- Conceptualmente , cuando de trata de un arco bi-articulados, en este caso especial de sección calada o celosía ,no deben utilizarse tensores entre los dos apoyos; pero cuando deseamos que cumpla una función arquitectónica se colocan los tensores para proyectar colgantes , así tender los cableados eléctricos para los artefactos de iluminación a lo recintos arquitectónicos.
El modelo cad no tiene estos tensores, veo que usted las confunde con líneas de cota del dibujo.
Ya que la premisa anterior era resolver con 3 4, 6 ,7... n cargas concentradas sobre el arco.

Me despido de ustedes y muchos saludos .

[carlosmora]

El calcular los esfuerzos no le veo problemas...la verdadera pregunta deberia ser se pueden o deben aplicar las normas LRFD/ASD/EUROCODIGO 3 a una viga curva...???

Como ejemplo para lo que es flexion ... el manual da instrucciones para determinadas luces segun las distancia entre los apoyos....esto se puede aplicar a la viga curva ????

Las normas en su conjunto se pueden aplicar a la viga curva...????