SAP2000 v10 - Area uniform loads to frames

[edferlac]

Hola a todo el mundo.
Estoy empezando a ver que diferencias incorpora esta nueva versión respecto la v9, y me he encontrado con esta característica, que por lo que parece, permite asignar cargas superficiales, aplicadas sobre elementos tipo shell, y que estas sean transmitidas a las vigas que lo soportan, como por ejemplo, un forjado de losa, soportado por vigas metálicas.

¿Alguien ha probado esta nueva características? ¿Funciona correctamente? ¿Hay que tomar alguna precaución o realizar alguna operación previa a su uso? ¿Es fiable?

¿Como puede hacer para que solo se transmitan las cargas? es decir, para que no influyan las características del elemento shell (Como transmisión de cortantes, momentos...) y solo "transforme" una carga superficial en un carga aplicada sobre un elemento lineal

Gracias a todos.

[FYU]

Estimado,

esta opción es una "copia" de la que trae el RISA 2D y 3D hace mucho tiempo, pero en el SAP tiene un gran error, que se supone vendría solucionado en la versión 11.

Este error consiste en que no discrimina sobre qué elemetos debe aplicar la carga de área, es decir, en una plataforma metálica no sólo cargará las vigas sino tambien los elementos diagonales que arriostran la plataforma en su plano, por lo cual no sirve para este caso. Pero en un edificio de concreto, o una losa colaborante con vigas metálicas, donde no tienes dichos elementos sino sólo las vigas, con esta opción puedes repartir la carga de área a las vigas en base a dos criterios, si la losa trabaja en una dirección o en dos direcciones.

[FYU]

Ah... y para que el shell no influya en el análisis, ya que sólo quieres transmitir cargas, debes generar un nuevo material con peso y densidad nulos y con un módulo de elasticidad igual a 1.0E-08(ksi).
Luego con ese material defines la sección del shell con un espesor igual a 1.0E-04(in).
Finalmente, con esa sección dibujas los shell los cuales no tendrán ninguna rigidéz, pero te servirán para repartir cargas de área a las vigas.

[edferlac]

Mañana lo probaré e intentaré subir el archivo para que podais ver los resultados.

Gracias por todo.

[manuel navarrete]

Hola estimados amigos

¿Quisiera saber si esta nueva opcion es parecida a la opcion del etabs cuando se trabaja con shell como membrana?

Ahora me imagino que esta opcion reparte las cargas distribuida asignada al elemeto shell con el criterio de area tributaria para una direccion o para dos direcciones.

Pues hice un modelo el cual es un portico de 5 x 5 defini propiedades nulas al concreto de la losa, defini una carga viva CV y el asigne un carga de 0.5 tn/m2 y por ejmplo como se ve en la imagen la carga distribuida debido a la carga viva es 2.5 tn/m cuando deberia de ser

0.5 x 2.5 /2 = 0.625 tn/m

¿que esta pasando?
¿aparte que me sale un error cuando corro el modelo?

[yucapareja]

Estimado,

revise tu archivo y no encuentro ningun problema. Son 500 kg/m2 y el area son 5x5=25 m2, entonces las carga total en cada barra es 5x5x500/4=3125 kg.

Si te fijas en la imagen que adjunto la carga distribuida es de forma triangular, donde su pico es 1250 kg/m, entonces la carga total sera 1250*5/2=3150 kg. exactamente el valor.

PD: no modifique en nada tu archivo solo lo corri y revise los perfiles

[manuel navarrete]

Ok amigo gracias por tu respuesta

Pero dime que version usas del sap2000 yo tengo la v10.0.1
y en esa version a mi me sale ese error, y ese resultado de la carga distribuida (2.5tn/m)
Las reacciones me salen 3.125tn, pero si observas tu grafico tus reacciones o cortantes te arrojan un valor de 1.563 tn, y si cometi un error el pico mas alto deberia ser 0.5*2.5 = 1.25 tn/m. pero no se visualiza asi en la imagen anterior que colgue si no cmo te digo 2.5 tn/m

[FYU]

Estimado,

para ver cómo SAP distribuyó las cargas de área sobre las vigas debes hacer lo siguiente:

En el menu ir a >>Display >>Show Load Assigns >>Area... y seleccionar >>Uniform Load to Frames Resultants Distribution >>Two-Way

En cuanto al error que te sale, yo uso la versión 10.1.1 y no me aparece el error que mencionas...

[edferlac]

Si, a mi también me pasaba lo mismo con la versión 10.0.1, es un fallo que tiene que parece se ha corregido en la 10.1.1.

Por lo demás, parece que esta opción de asignar fuerzas mediante áreas funciona mas o menos bien cuando esas áreas están en un plano paralelo a XY, pero cuando están inclinadas, condicionan en mayor o menor grado os desplazamientos de la estructura, a pesar de mostrar los mismos esfuerzos, o muy similares (diferencias en torno al 1%).

Mañana subo un archivo (para la versión 10.1.1 en el que se ve la misma estructura con carga "superficial" y lineales, inclinada y no inclinada y me comentáis algo.
Saludos.

[FYU]

Es verdad, se me había olvidado que ese error salía en la 10.0.1, mejor dicho en las versiones anteriores a la 10.0.5.

En cuanto a lo que dices de las cargas inclinadas, no lo he usado, como trabajo diseñando estructuras metálicas industriales/mineras no he encontrado mucho en que usar esta opción, ya que no puedo discriminar que elementos carguar bajo el área del shell.

[edferlac]

Este es mi "test"

[FYU]

Estimado,

Observaciones:

Los tres modelos tienen diferentes cargas (ver figura):
1) sólo carga lateral
2) carga lateral + carga de área con shell (produce carga triangular sobre las vigas, con carga máxima 50.99 kgf/m)
3) carga lateral + carga uniforme sobre las vigas (25.49kgf/m)

Pregunta:

No entendí que quieres demostrar, los modelos no son comparables, porque las cargas son diferentes. Por favor, me lo podrías aclarar.

Gracias.

[fher962933]

los elementos finitos tipo membrana losa o mixto, segun sus grados de libertad, sirven para ese proposito, en al caso del programa sap2000 puede asignar coeficientes de rigidez a los elementos, no es necesario crear otro material, pero el problema radica en la resolucion de las funciones de interpolacion...

Ah... y para que el shell no influya en el análisis, ya que sólo quieres transmitir cargas, debes generar un nuevo material con peso y densidad nulos y con un módulo de elasticidad igual a 1.0E-08(ksi).
Luego con ese material defines la sección del shell con un espesor igual a 1.0E-04(in).
Finalmente, con esa sección dibujas los shell los cuales no tendrán ninguna rigidéz, pero te servirán para repartir cargas de área a las vigas.

[FYU]

Si, es cierto, pero el traspaso de cargas es discreto a través de los nudos y del mesh interno (Automatic Area Mesh) de los elementos de área.

Por otra parte el usar elementos de área del tipo Plate sólo descarga, según entiendo, en dos direcciones. Con la opción Area Loads - Uniform to Frames puedes aplicar cargas en una o dos direcciones.

Ahora, es verdad que puedes usar los modificadores de rigidez del elemento de área, pero hay que tener cuidado con la estabilidad de la solución. Lo mismo es válido para cuando usas un material y un elemento de área auxiliar como mencioné anteriormente.

Finalmente, notar que cuando se usa la opcíón Area Loads - Uniform to Frames los elementos de área tienen que tener desactivada la opción Automatic Area Mesh (o, en su efecto, definir un mesh adecuado, sino se distorsionan los diagramas de esfuerzos internos de los elementos frame).

[fher962933]

Es, cierto, afortunadamente el rango de coeficientes de rigidez es bastante amplio. hace unas semanas utilize con exito la transmision de efectos nodales via elementos finitos hacia elementos reticulares de solo 3 dof nudo, en una estructura espacial curva. los efectos nodales de los elementos finitos y sus direcciones segun sus coordenadas locales van a estar en funcion de sus DOFS.
Ud, tiene razon, es mejor establecer uno mismo la malla de elementos finitos.

Saludos
Fernando Valdivia Vilca
CIP 73651
UNSA

Si, es cierto, pero el traspaso de cargas es discreto a través de los nudos y del mesh interno (Automatic Area Mesh) de los elementos de área.

Por otra parte el usar elementos de área del tipo Plate sólo descarga, según entiendo, en dos direcciones. Con la opción Area Loads - Uniform to Frames puedes aplicar cargas en una o dos direcciones.

Ahora, es verdad que puedes usar los modificadores de rigidez del elemento de área, pero hay que tener cuidado con la estabilidad de la solución. Lo mismo es válido para cuando usas un material y un elemento de área auxiliar como mencioné anteriormente.

Finalmente, notar que cuando se usa la opcíón Area Loads - Uniform to Frames los elementos de área tienen que tener desactivada la opción Automatic Area Mesh (o, en su efecto, definir un mesh adecuado, sino se distorsionan los diagramas de esfuerzos internos de los elementos frame).