Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico
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ANSYS/CivilFEM INTRO
Práctica – Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico
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2ANSYS/CivilFEM
Introducción
El pórtico de la siguiente figura estña sometido a las cargas y combinaciones de carga especificadas según AISC LRFD. En el presente ejercicio se calculará:
• La combinación de cargas crítica que produce el máximoflector en la base de la columna derecha (punto A). También se quiere encontrar la tensión máxima en la fibrasuperior de la sección de la base de la columna derecha(punto A). Para estos dos cálculos se dibujarán lasrespectivas deformadas concomitantes con sus cargas.
• La tensión máxima en la fibra inferior en el centro del vanode la cubierta izquierda (punto B). También se dibujaránlas respectivas deformadas concomitantes con sus cargas.
• La tensión máxima producida por cualquiera de lascombinaciones de carga en todas las secciones.
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3ANSYS/CivilFEM
Propiedades geométricas• a = 30 ft• b = 15 ft
Secciones transversales• Vigas: W 12x50
(Unidades AISC U.S.)• Columnas: HP 12x63
(Unidades AISC U.S.)
Materiales• Acero A572 Fy = 50 ksi
a a
b
b
X
Y
b
A
B
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4ANSYS/CivilFEM
Cargas• D : carga muerta debido al peso de los elementos
estructurales y cargas permanentes.• L : sobrecarga debida a la ocupación y equipamiento móvil• Lr : sobrecarga del tejado• W : carga de viento• S : carga de nieve• E : carga sísmica determinada de acuerdo a la Parte I de
AISC Seismic Provisions for the Structural Steel Buildings• R : carga debida a la lluvia inicial o hielo, exclusivamente
para la contribución de los impactos
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5ANSYS/CivilFEM
Cargas
0.9 Kips/ft
0.9 Kips/ft
1.0 Kips/ft
Dead Load (D)
• Carga muerta de 1 Kips/ft en tejados y 0.9 Kips/ft en el resto de forjados.
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6ANSYS/CivilFEM
Live Load
• Sobrecarga de 1.3 Kips/ft en todos los forjados(incluido tejado). Todaslas sobrecargas se colocan de maneraindependiente en cadaelemento del forjado. 1.3 Kips/ft
1.3 Kips/ft
1.3 Kips/ft
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7ANSYS/CivilFEM
• Presión de viento de 0.8 Kips/ft en barlovento y una succión de 0.4 Kips/ft en sotavento. También se considera unasucción de 0.4 Kips/ft en el tejado.
• La acción del viento se divide en dos estados de cargaindependientes, uno con el viento soplando en la dirección+X y otro con el viento en la dirección -X.
0.4 Kips/ft
0.4 Kips/ft
0.8
Kip
s/ft
Wind X +
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8ANSYS/CivilFEM
0.8 Kips/ft
0.4 Kips/ft
0.4
Kip
s/ft
Wind X -
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9ANSYS/CivilFEM
• Carga de nieve de 0.5 kips/ft en el techo. 0.5 Kips/ft
Snow
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10ANSYS/CivilFEM
• La acción sísmica se representa por fuerzashorizontales de 20 kips, 24 kips y 22 kips de abajo a arriba del pórtico, actuando en la dirección X positiva.
24 K
ips
22 K
ips
20 K
ips
Earthquake X+
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11ANSYS/CivilFEM
• La lluvia provoca unasobrecarga de 1.0 Kips/ft en el tejado.
Rainwater
1.0 Kips/ft
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12ANSYS/CivilFEM
Combinaciones de carga
• El efecto más crítico puede producirse cuando una o más de las cargas descritas no estén acutando. Las siguientes combinaciones de cargas, y suscorrespondientes factores de carga, deben ser analizados:
– 1.4D (A4-1)– 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr ó S ó R) (A4-2)– 1.2D + 1.6(Lr ó S ó R) + (0.5L ó 0.8W) (A4-3)– 1.2D + 1.3W + 0.5L + 0.5(Lr ó S ó R) (A4-4)– 1.2D ± 1.0E + 0.5L + 0.2S (A4-5)– 0.9D ± (1.3W ó 1.0E) (A4-6)
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13ANSYS/CivilFEM
0. Configuración de CivilFem: Unidades y NormasMain Menu>Civil Setup
- Seleccionar Foot (longitud), s (tiempo), Kips (fuerza)O bien:
~UNITS,,LENG,FT
~UNITS,,TIME,S
~UNITS,,FORC,KIPS
1. Definir propiedades de materiales.Main Menu>Civil Preprocessor>Materials
- Seleccionar acero A 572 Gr 50 del catálogoO bien:
~CFMP,1,LIB,STEEL,ASTM,A572Gr50
Practice
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14ANSYS/CivilFEM
2. Definir tipos de elementosMain Menu>Civil Preprocessor>Element Type>Civil Beams
- Seleccionar 2D elast Beam 3O bien:
ET,BEAM3
3. Definir Secciones TransversalesMain Menu>Civil Preprocessor>Cross Sections
- Seleccionar W12x50 como sección de vigas (sección 1)- Seleccionar HP12x63 como sección de columnas (sección 2)
O bien:
~SSECLIB,1,1,51,219
~SSECLIB,2,1,54,7
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15ANSYS/CivilFEM
4. Definir Beam & Shell Properties (Propiedades de viga)Main Menu> Civil Preprocessor>Beam & Shell Properties
- Definir propiedades de viga con la sección 1- Definir propiedades de viga con la sección 2
O bien:
~BMSHPRO,1,BEAM,1,1,,,3,1,0
~BMSHPRO,2,BEAM,2,2,,,3,1,0
5. Generar el modelo5.1 Crear keypointsMain Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS
- Crear los siguientes keypoints
60330201XKP
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16ANSYS/CivilFEM
Main Menu>Preprocessor>Modeling>Copy>Keypoints- Presionar sobre pick all- Generar 4 copias (incluyendo el original)- Introducir el incremento en Y = 15
O bien:
KGEN,4,ALL, , , ,15, ,0,0
5.2 Crear las líneas.Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>Straight Line
- Seleccionar los keypoints para definir las líneas:
10-11, 11-123-6, 6-9, 9-122-5, 5-8, 8-111-4, 4-7, 7-107-8, 8-94-5, 5-6
TechoColumn Der.Columna CentralColumna Izq.Segunda
plantaPrimera planta
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17ANSYS/CivilFEM
O bien:
L,4,5 $ L,5,6
L,7,8 $ L,8,9
L,10,11 $ L,11,12
L,1,4 $ L,4,7 $ L,7,10
L,2,5 $ L,5,8 $ L,8,11
L,3,6 $ L,6,9 $ L,9,12
5.3 MalladoMain Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Tool
- Presionar set para definir el tamaño del elemento = 3- Mallar las vigas- Establecer real constant a 2 en la ventana de atributos del elemento- Mallar las columnas
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18ANSYS/CivilFEM
O bien:
ESIZE,3
REAL,1 $ LMESH,1,6
REAL,2 $ LMESH,7,15
6. Crear ComponentesUtility Menu>Select>Entities…
- Seleccionar los elementos del tejadoUtility Menu>Select>Comp/Assembly>Create Component
- Crear la componente Roof de elementosO bien:
LSEL,S,,,5,6,,1
CM,ROOF,ELEM
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19ANSYS/CivilFEM
- Del mismo modo, crear la componente de elementos FLOOR (suelos)- Crear la componente de elementos BEAMS (todas las vigas)- Crear la componente de elementos LCOLUMN (Columnas de la izq.)- Crear la componente de elementos CCOLUMN (Columnas centrales)- Crear la componente de elementos RCOLUMN (Columnas de la der.)- Crear la componente de elementos COLUMN (Todas las columnas)
O bien:
ESEL,S,REAL,,1
CMSEL,U,ROOF
CM,FLOOR,ELEM
CMSEL,S,ROOF
CMSEL,A,FLOOR
CM,BEAM,ELEM
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20ANSYS/CivilFEM
NSEL,S,LOC,X,0
ESLN,S,1
CM,LCOLUMN,ELEM
NSEL,S,LOC,X,30
ESLN,S,1
CM,CCOLUMN,ELEM
NSEL,S,LOC,X,60
ESLN,S,1
CM,RCOLUMN,ELEM
ESEL,S,REAL,,2
CM,COLUMN,ELEM
Utility Menu>Select>EverythingO bien:
allsel,all
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21ANSYS/CivilFEM
7. Aplicar condiciones de contornoMain Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>OnKeypoints
- Seleccionar los keypoints 1, 2 y 3- Restringir todos los grados de libertad
O bien:
/SOLU
DK,1,ALL
DK,2,ALL
DK,3,ALL
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22ANSYS/CivilFEM
8.Estados de carga8.1 Estado de carga 1: Carga muertaa) Carga muerta en la cubierta = 1 Kips/ft
Utility Menu>Select>Comp/Assembly>Select Comp/Assembly…- Seleccionar los elementos del tejadoMain Menu>Solution>Define Load>Apply>Structural>Pressure>On beams- Seleccionar Pick All- Aplicar la presión = 1 kips/ft
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23ANSYS/CivilFEM
O bien:
CMSEL,S,ROOF
SFBEAM,ALL,1,PRES,1.00
b) Carga muerta en forjados = 0.9 Kips/ft- Seleccionar elementos de los forjados.- Aplicar la presión.
O bien:
CMSEL,S,FLOOR
SFBEAM,ALL,1,PRES,0.90
c) Resolver el estado de cargas 1 (Load Step 1)Utility Menu>Select>EverythingMain Menu>Solution>Solve>Current LSSolveBorrar todas las cargas
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24ANSYS/CivilFEM
O bien:
ESEL,ALL
SOLVE
SFEDELE,ALL,ALL,ALL
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25ANSYS/CivilFEM
8.2 Estado de cargas 2 a 41: Sobrecarga (1.3 kips/ft) situada de maneraindependiente en cada elemento de los forjados.
Introducir:IELEM=0 ! Define the parameter IELEM
*DO,I,1,40 ! Create a CYCLE. There are 40 elements in floors.
/TITLE,LIVE LOAD %I%
CMSEL,S,FLOOR ! Select floor elements
IELEM=ELNEXT (IELEM) ! Select the first element from the selected ! component with number greater than current
! value of IELEM.
SFBEAM,IELEM,1,PRESS,1.30 ! Apply pressure on selected element
ESEL,ALL ! Select everything
SOLVE ! Solve current load step (I+1)
SFDELE,ALL,ALL,ALL ! Delete all loads
*ENDDO ! End of cycle
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26ANSYS/CivilFEM
8.3 Estado de cargas 42 a 61: Sobrecarga (1.3 kips/ft) situada de manera independiente en cada elemento de las cubiertas.
Introducir:IELEM=0 ! Define the parameter IELEM
*DO,I,1,20 ! Create a cycle. There are 20 elements in roof.
/TITLE, LIVE LOAD ROOF %I%
CMSEL,S,ROOF ! Select roof elements
IELEM=ELNEXT (IELEM) ! Select the first element from the selected ! component with number greater than current ! value of IELEM.
SFBEAM,IELEM,1,PRESS,1.30 ! Apply pressure on selected element
ESEL,ALL ! Select everything
SOLVE ! Solve current load step (I+41)
SFDELE,ALL,ALL,ALL ! Delete all loads
*ENDDO ! End of cycle
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27ANSYS/CivilFEM
Notas sobre 8.2 y 8.3:- No es posible trabajar con el comando *DO a través de menús y
ventanas.- ELNEXT es una abreviatura de una de las funciones del comando *GET.
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28ANSYS/CivilFEM
8.4 Estado de cargas 62: Viento según +Xa) Presión de 0.8 Kips/ft sobre la columna izquierda- Seleccionar los elementos de la columna izquierda (componente LCOLUMN).- Aplicar 0.80 Kips/ft en todos los elementos de la columna izquierdab) Succión de 0.4 Kips/ft en la cubierta- Seleccionar los elementos de la cubierta (componente ROOF).- Aplicar -0.40 Kips/ft en todos los elementos de la cubiertac) Succión de 0.4 Kips/ft en la columna de la derecha- Seleccionar los elementos de la columna derecha (componente RCOLUMN).- Aplicar 0.40 Kips/ft en todos los elementos de la derechad) Resolver el estado de cargas 62- Seleccionar todo- Resolver- Borra las cargas
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29ANSYS/CivilFEM
O bien:
CMSEL,S,LCOLUMN
SFBEAM,ALL,1,PRES,0.80
CMSEL,S,ROOF
SFBEAM,ALL,1,PRES,-0.40
CMSEL,S,RCOLUMN
SFBEAM,ALL,1,PRES, 0.40
ESEL,ALL
SOLVE
SFEDELE,ALL,ALL,ALL
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30ANSYS/CivilFEM
8.5 Estado de cargas 63: Viento según -Xa) Presión de 0.8 Kips/ft sobre la columna derecha- Seleccionar los elementos de la columna derecha (componente RCOLUMN).- Aplicar 0.80 Kips/ft en todos los elementos de la columna derechab) Succión de 0.4 Kips/ft en la cubierta- Seleccionar los elementos de la cubierta (componente ROOF).- Aplicar -0.40 Kips/ft en todos los elementos de la cubiertac) Succión de 0.4 Kips/ft en la columna de la izquierda- Seleccionar los elementos de la columna derecha (componente LCOLUMN).- Aplicar 0.40 Kips/ft en todos los elementos de la izquierdad) Resolver el estado de cargas 63- Seleccionar todo- Resolver- Borra las cargas
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31ANSYS/CivilFEM
O bien:
CMSEL,S,LCOLUMN
SFBEAM,ALL,1,PRES,-0.40
CMSEL,S,ROOF
SFBEAM,ALL,1,PRES,-0.40
CMSEL,S,RCOLUMN
SFBEAM,ALL,1,PRES,-0.80
ESEL,ALL
SOLVE
SFEDELE,ALL,ALL,ALL
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32ANSYS/CivilFEM
8.6 Estado de cargas 64: Carga de nieve (0.5 Kips/ft)- Seleccionar los elementos de la cubierta (componente ROOF).
- Aplicar 0.50 Kips/ft en todos los elementos de la cubierta
- Seleccionar todo
- Resolver
- Borrar todas las cargasO bien:
CMSEL,S,ROOF
SFBEAM,ALL,1,PRES,0.50
ESEL,ALL
SOLVE
SFEDELE,ALL,ALL,ALL
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33ANSYS/CivilFEM
8.7 Estado de cargas 65: Sismo +Xa) Fuerza horizontal de 22 kips en el primer superiorMain Menu>Solution>Define Load>Apply>Structural>Force/Moment>On Keypoints- Seleccionar el keypoint 4 (izquierda del primer piso)- Introducir Fx=22b) Fuerza horizontal de 24 kips en el segundo pisoMain Menu>Solution>Define Load>Apply>Structural>Force/Moment>On Keypoints- Seleccionar el keypoint 7 (izquierda del segundo piso)- Introducir Fx=24c) Fuerza horizontal de 20 kips en la cubiertaMain Menu>Solution>Define Load>Apply>Structural>Force/Moment>On Keypoints- Seleccionar el keypoint 11 (izquierda de la cubierta)- Introducir Fx=20
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34ANSYS/CivilFEM
d) Resolver el estado de cargas 65- Resolver- Borrar todas las cargas
O bien:
FK, 4,FX,22.00
FK, 7,FX,24.00
FK,10,FX,20.00
SOLVE
FKDELE,ALL,ALL
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35ANSYS/CivilFEM
8.8 Estado de cargas 66: Carga debida a la lluvia (1.00 Kips/ft)
- Seleccionar elementos de la cubierta- Aplicar presión de1.00 Kips/ft en todos los elementos- Seleccionar todo- Resolver el estado de cargas 66- Borrar todas las cargasO bien:
CMSEL,S,ROOF
SFBEAM,ALL,1,PRES,1.00
ESEL,ALL
SOLVE
SFEDELE,ALL,ALL,ALL
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36ANSYS/CivilFEM
9. Definir reglas de combinación
CMB 11 to16OptionC11,C12,C13,C14,C15,C16, or C1717
CMB 1,10Add. Var Coeff0.9*D+/-C1016
CMB 1,6,2,5Add. Var Coeff1.2D+/-1.0*E+0.5L+0.2*S15
CMB 1,4,2,8Addition1.2D+1.3W+0.5L+0.5C814
CMB 1,8,9Addition1.2*D+1.6*C8+0.5*C913
CMB 1,2,8Addition1.2*D+1.6*L+0.5*C812
CMB 1Addition1.4*D11
CMB 4,6Sel var coeff1.3*W or 1.0*E10
CMB 2,4Sel var coeff0.5*L or 0.8*W9
CMB 3,5,7OptionLr, S or R8
LS 66CompatibleRainwater (R)7
LS 65OpposedEarthquake (E)6
LS 64CompatibleSnow (S)5
LS 62 to 63Incomp.Wind (W)4
LS 42 to 61CompatibleRoof Live Load (Lr)3
LS 2 to 41CompatibleLive Load (L)2
LS 1AdditionDead Load (D)1
Start StatesTypeNameCMB nº
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37ANSYS/CivilFEM
9. Definir reglas de combinaciónA4-1 1.4D A4-2 1.2*D + 1.6*L + 0.5*(Lr ó S ó R)A4-3 1.2*D + 1.6*(Lr ó S ó R) + 1.0*(0.5*L ó 0.8*W)A4-4 1.2*D +1.3*W + 0.5*L + 0.5*(Lr ó S ó R)A4-5 1.2*D +/- 1.0*E + 0.5*L + 0.2*SA4-6 0.9*D +/- (1.3*W ó 1.0*E)
Bracket 1 Lr ó S ó RBracket 2 0.5*L ó 0.8*WBracket 3 1.3*W ó 1.0*E
(*) Los datos marcados con un asterisco en la siguietne tabla, deberánintroducirse por el usuario mediante los comandos ~CMBDEF o ~STSTCFT o a través del menú.
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38ANSYS/CivilFEM
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39ANSYS/CivilFEM
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40ANSYS/CivilFEM
9.0 Inicializar combinacionesMain Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Initialize
9.1 Regla de Combinación Nº1: Carga muerta [D]Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Def Comb. Rule
- Seleccionar el tipo como Addition- Introducir 1 como el número de start states
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41ANSYS/CivilFEM
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42ANSYS/CivilFEM
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43ANSYS/CivilFEM
![Page 44: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/44.jpg)
44ANSYS/CivilFEM
O bien:
~CMBDEF,1,ADD,1
~STSTDEF,1,1,LSTEP,1
~STSTCFT, ,1, 1.00
9.2 Regla de Combinación Nº2:Sobrecarga [L]
- Seleccionar el tipo como Compatible- Introducir 40 como el número de start
states
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45ANSYS/CivilFEM
- Definir los 40 start states
Regla de Combinación nº2
40 start states
Obtener del fichero
.rst
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46ANSYS/CivilFEM
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47ANSYS/CivilFEM
O bien:
~CMBDEF,2,COMPATIB,40
~STSTDEF,2,1,LSTEP,2, ,40,1,1
9.3 Regla de Combinación Nº3: Sobrecarga en la cubierta [Lr]- Seleccionar el tipo como Compatible- Introducir 20 como el número de start states- Definir los 20 start statesO bien:
~CMBDEF,3,COMPATIB,20
~STSTDEF,3,1,LSTEP,42,,20,1,1
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48ANSYS/CivilFEM
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49ANSYS/CivilFEM
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50ANSYS/CivilFEM
9.4 Regla de Combinación Nº4: Viento [W]- Seleccionar el tipo como Incompatible- Introducir 2 como el número de start states- Definir los 2 start states
O bien:
~CMBDEF,4,INCOMPAT,20
~STSTDEF,4,1,LSTEP,62,,2,1,1
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51ANSYS/CivilFEM
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52ANSYS/CivilFEM
9.5 Regla de Combinación Nº5: Nieve [S]- Seleccionar el tipo como Compatible- Introducir 1 como el número de start states- Definir el start state
O bien:
~CMBDEF,5,COMPATIB,1
~STSTDEF,5,1,LSTEP,64
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53ANSYS/CivilFEM
![Page 54: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/54.jpg)
54ANSYS/CivilFEM
9.6 Regla de Combinación Nº6: Sismo [E]- Seleccionar el tipo como Opposed- Introducir 1 como el número de start states- Definir el start state
O bien:
~CMBDEF,6,OPPOSED,1
~STSTDEF,6,1,LSTEP,65
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55ANSYS/CivilFEM
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56ANSYS/CivilFEM
9.7 Regla de Combinación Nº7: Lluvia [R]- Seleccionar el tipo como Compatible- Introducir 1 como el número de start states- Definir el start state
O bien:
~CMBDEF,6,OPPOSED,1
~STSTDEF,6,1,LSTEP,65
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57ANSYS/CivilFEM
![Page 58: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/58.jpg)
58ANSYS/CivilFEM
9.8 Regla de Combinación Nº8: Sobrecarga en cubiertaó Nieve ó Lluvia
- Seleccionar el tipo como Option- Introducir 3 como el número de start states- Definir el start state
O bien:
~CMBDEF,8,OPTION,3
~STSTDEF,8,1,CMB,3,,3,1,2
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59ANSYS/CivilFEM
Apuntar a resultados
combinados
Start States: combinaciones
3,5,7
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60ANSYS/CivilFEM
9.9 Regla de Combinación Nº9: [0.5*L ó 0.8*W]- Seleccionar el tipo como Sel. Var. Coef.- Introducir 1 como el número de start states- Introducir 1 como el número de start states a sumar- Definir los 2 start state
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61ANSYS/CivilFEM
![Page 62: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/62.jpg)
62ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 1 (0.5*[L] Sobrecarga)
- Definir los coeficientes para el start state 2 (0.8*[W] Viento)
O bien:
~CMBDEF,9,SELECTVC,2,,1
~STSTDEF,9,1,CMB,2,,2,1,2
~STSTCFT,9,1,0.50,0.50
~STSTCFT,9,2,0.80,0.80
![Page 63: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/63.jpg)
63ANSYS/CivilFEM
9.10 Regla de Combinación Nº10: [1.3*W ó 1.0*E]- Seleccionar el tipo como Sel. Var. Coef.- Introducir 2 como el número de start states- Introducir 1 como el número de start states a sumar- Definir los 2 start state
![Page 64: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/64.jpg)
64ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 1 (1.3*[W] Viento)
![Page 65: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/65.jpg)
65ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 2 (1.0*[E] Sismo)
![Page 66: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/66.jpg)
66ANSYS/CivilFEM
O bien:
~CMBDEF,10,SELECTVC,2,,1
~STSTDEF,10,1,CMB,4,,2,1,2
~STSTCFT,10,1,1.30,1.30
~STSTCFT,10,2,1.0,1.0
![Page 67: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/67.jpg)
67ANSYS/CivilFEM
9.11 Regla de Combinación Nº11: [1.4*D]- Seleccionar el tipo como Addition- Introducir 1 como el número de start states- Definir el start state
- Definir el coeficiente
![Page 68: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/68.jpg)
68ANSYS/CivilFEM
O bien:
~CMBDEF,11,ADD,2,,1
~STSTDEF,11,1,CMB,1
~STSTCFT,11,1,1.40
![Page 69: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/69.jpg)
69ANSYS/CivilFEM
9.12 Regla de Combinación Nº12: Art 4-2: [1.2*D+1.6*L+0.5*(Lr ó S ó R)]
- Seleccionar el tipo como Addition- Introducir 3 como el número de start states- Definir los 3 start state
![Page 70: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/70.jpg)
70ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 1 (1.2*[D] Carga muerta)
![Page 71: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/71.jpg)
71ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 2 (1.6*[L] Sobrecarga)
![Page 72: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/72.jpg)
72ANSYS/CivilFEM
- Definir los coeficientes para el start state 3 (0.5*[Lr ó S ó R] Sobrecarga en la cubierta ó Nieve ó Lluvia)
![Page 73: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/73.jpg)
73ANSYS/CivilFEM
O bien:
~CMBDEF,12,ADD,3
~STSTDEF,12,1,CMB,1,,2,1,1
~STSTDEF,12,3,CMB,8
~STSTCFT,12,1,1.20
~STSTCFT,12,2,1.60
~STSTCFT,12,3,0.50
![Page 74: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/74.jpg)
74ANSYS/CivilFEM
9.13 Regla de Combinación Nº13: Art 4-3: [1.2*D+1.6*(Lró S ó R)+ (0.5*L ó 1.0*E)]
- Seguir el mismo procedimiento que para 9.12O bien:
~CMBDEF,13,ADD,3
~STSTDEF,13,1,CMB,1
~STSTDEF,13,2,CMB,8,,2,1,1
~STSTCFT,13,1,1.20
~STSTCFT,13,2,1.60
~STSTCFT,13,3,1.0
![Page 75: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/75.jpg)
75ANSYS/CivilFEM
![Page 76: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/76.jpg)
76ANSYS/CivilFEM
9.14 Regla de Combinación Nº14: Art 4-4: [1.2*D+1.3*W+0.5L+0.5*(Lr ó S ó R)]
- Seguir el mismo procedimiento que para 9.12O bien:
~CMBDEF,14,ADD,4
~STSTDEF,14,1,CMB,1,,2,1,3
~STSTDEF,14,3,CMB,2,,2,1,6
~STSTCFT,14,1,1.20
~STSTCFT,14,2,1.30
~STSTCFT,14,3,0.50
~STSTCFT,14,4,0.50
![Page 77: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/77.jpg)
77ANSYS/CivilFEM
![Page 78: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/78.jpg)
78ANSYS/CivilFEM
9.15 Regla de Combinación Nº15: Art 4-5: [1.2*D+/-1.0*E+0.5*L+0.2*S]- Seguir el mismo procedimiento que para 9.12, peroseleccionando addition with variable coefficients como tipo de combinación.O bien:
~CMBDEF,15,ADDVC, 4
~STSTDEF,15,1,CMB,1
~STSTDEF,15,2,CMB,6
~STSTDEF,15,3,CMB,2
~STSTDEF,15,4,CMB,5
~STSTCFT,15,1,1.20,1.20
~STSTCFT,15,2,1.00,-1.00
~STSTCFT,15,3,0.50,0.50
~STSTCFT,15,4,0.20,0.20
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79ANSYS/CivilFEM
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80ANSYS/CivilFEM
9.16 Regla de Combinación Nº16: Art 4-6: [0.9*D+/-(1.3*W ó 1.0E)]
- Seguir el mismo procedimiento que para 9.15O bien:
~CMBDEF,16,ADDVC,2
~STSTDEF,16,1,CMB,1
~STSTDEF,16,2,CMB,10
~STSTCFT,16,1,0.90,0.90
~STSTCFT,16,2,1.00,-1.00
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81ANSYS/CivilFEM
![Page 82: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/82.jpg)
82ANSYS/CivilFEM
9.17 Regla de Combinación Nº17: Art4-1 ó Art 4-2 ó Art4-3 ó Art 4-4 ó Art 4-5 ó Art 4-6
- Seguir el mismo procedimiento que para 9.12 pero seleccionandoOption como tipo de combinación.O bien:
~CMBDEF,17,OPTION,6
~STSTDEF,17,1,CMB,11,,6,1,1
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83ANSYS/CivilFEM
![Page 84: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/84.jpg)
84ANSYS/CivilFEM
10. Resultados10.1 Máximo momento Z en el nudo 90Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Nodal Results
- Seleccionar Mz en nudo 90.- Seleccionar regla de comb. 17- Seleccionar recursively- Seleccionar target value y Yes UpdateO bien:
~CMBINQ,17,REACT,M,Z,MAX,90,,2,1
Main Menu>General Postprocessor>Plot Results>Deformed Shape- Seleccionar Def+undef edgeO bien:
PLDISP,2
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85ANSYS/CivilFEM
ResultadosMAR 27 200215:40:06 DISPLACEMENTSTEP=17 SUB =1 TIME=1 PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX =.399814
1
U F
X
Y
Z
DSCA=7.503 ZV =1 *DIST=40 XF =31.481 YF =22.491 Z-BUFFERPRES
0 .192222 .384444 .576667 .768889 .961111 1.153 1.346 1.538 1.73
Load due to Rainwater
10.1 RESULTADOS: Deformada concomitante con el Máximo momento Z en el nudo 90 (base de la columna de la derecha)
![Page 86: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/86.jpg)
86ANSYS/CivilFEM
10.2 Tensión máxima en la fibra superior del elemento 91 nudo 90 (base de la columna de la derecha)Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Element Results
- Seleccionar BEAM y YTMZM.- Seleccionar regla de comb. 17- Seleccionar nudo 90 y elemento 91 - Seleccionar recursively- Seleccionar target value y Yes UpdateO bien:
~CMBINQ,17,BEAM,COMBS,YTZM,ABS,90,91,2,1
Main Menu>General Postprocessor>Plot Results>Deformed Shape- Seleccionar Def+undef edgeO bien:
PLDISP,2
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87ANSYS/CivilFEM
Utility Menu>Plot Ctrls>Symbols- No pintar fuerzas (/PBC y /PSF)O bien:
/PBC,F,0
Main Menu>Civil Postprocessor>Beam Utilities>Graph Results>Stess & Strain
- Seleccionar Sx en el punto 28 para dibujar la distribución de tensionesconcomitante
O bien:
/PBC,F,0
/PSF,PRES,,0
~PLLSSTR,SX,28,2
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88ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:03:56PLOT NO. 1DISPLACEMENTSTEP=17SUB =1TIME=1PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX =.396931
1
UF
X
Y
Z
DSCA=7.558ZV =1*DIST=40XF =28.513YF =22.493Z-BUFFERPRES
0.192222.384444.576667.768889.9611111.1531.3461.5381.73
Load due to Rainwater
10.2 RESULTADOS: Deformada concomitante con la tensión máxima en la fibrasuperior del elemento 91 nudo 90 (base de la columna de la derecha)
Resultados
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89ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:06:03PLOT NO. 1LINE STRESSSTEP=17SUB =1TIME=1CFETAB_ICFETAB_JMIN =-6523ELEM=76MAX =7423ELEM=11
1
U
X
Y
Z
ZV =1*DIST=40XF =30YF =22.5Z-BUFFER
-6523-4973-3424-1874-324.53612252775432458747423
Load due to Rainwater
10.2 RESULTADOS: Distribución de tensiones concomitante
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90ANSYS/CivilFEM
10.3 Tensión máxima en la fibra inferior del elemento 45 nudo 49 (mitad del vano izquierdo de la cubierta)
- Seguir el mismo procedimiento que para 10.2
O bien:
~CMBINQ,17,BEAM,COMBS,YBZM,MAX,49,45,2,1
PLDISP,2
/PBC,F,0
/PSF,PRES,,0
~PLLSSTR,SX,128,2
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91ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:09:43PLOT NO. 1DISPLACEMENTSTEP=17SUB =1TIME=1PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX =.136416
1
UF
X
Y
Z
DSCA=21.992ZV =1*DIST=40XF =29.947YF =22.468Z-BUFFERPRES
0.364444.7288891.0931.4581.8222.1872.5512.9163.28
Load due to Rainwater
10.3 RESULTADOS: Deformada concomitante con la tensión máxima en la fibrainferior del elemento 45 nudo 49 (mitad del vano izquierdo de la cubierta)
Resultados
![Page 92: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/92.jpg)
92ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:12:14PLOT NO. 1LINE STRESSSTEP=17SUB =1TIME=1CFETAB_ICFETAB_JMIN =-6608ELEM=50MAX =4033ELEM=45
1
U
X
Y
Z
ZV =1*DIST=40XF =30YF =22.5Z-BUFFER
-6608-5426-4244-3061-1879-696.23486.195166928514033
Load due to Rainwater
10.3 RESULTADOS: Distribución de tensiones concomitante
![Page 93: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/93.jpg)
93ANSYS/CivilFEM
11. Obtener resultados críticos en todos los elementos11.1 Definir objetivos (targets).Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Def User Point
- Definir los puntos de usuario 1 y 2 correspondientes a los puntos de la sección transversal 28 y 128
O bien:
~TRGUPT,1,28,S,X
~TRGUPT,1,128,S,X
Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Def One Target- Definir dos objetivos, para los puntos de usuario 1 y 2
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94ANSYS/CivilFEM
O bien:
~TRGDEF,1,CROSS,SS,PT1,ABS
~TRGDEF,2,CROSS,SS,PT2,ABS
Seleccionar grupo Cross y tensión (SS) in pto. de usuario
1 (PT1)
Target 1
Target 2Pto.
Usuario 2Seleccionar
absolutePresionar Apply
Presionar OK
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95ANSYS/CivilFEM
11.2 Realizar combinaciones y leer resultadosMain Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Do Combinations
O bien:
~COMBINE
Main Menu>Civil Postprocessor>Combine Results>Set Data to read- Apuntar a resultados combinadosO bien:
~CMBDAT,2
11.3 Tension máxima en valor absoluto en la fibra superior.Main Menu>Civil Postprocessor>Read Results>Read Comb. Data>By Number
- Seleccionar combinación 17 y target 1.Main Menu>Civil Postprocessor>Beam Utilities>Graph Results>Stress & Strain- Pintar la distribución de tensiones (SX) en el punto28O bien:
~CMB,17,,,,,1
~PLLSSTR,SX,28,2
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96ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:20:25PLOT NO. 1LINE STRESSSTEP=17SUB =1TIME=33CFETAB_ICFETAB_JMIN =-6722ELEM=76MAX =6763ELEM=30
1
X
Y
Z
ZV =1*DIST=40XF =30YF =22.5Z-BUFFER
-6722-5224-3726-2227-728.996769.3662268376652646763
Dead Load
11.3 RESULTADOS: Tensión máxima en valor absoluto en la fibra superior
Resultados
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97ANSYS/CivilFEM
11.4 Tensión máxima en valor absoluto en la fibra inferior.Main Menu>Civil Postprocessor>Read Results>Read Comb. Data>By Number
- Seleccionar combinación 17 y target 2.Main Menu>Civil Postprocessor>Beam Utilities>Graph Results>Stress &
Strain- Pintar la distribución de tensiones (SX) en el punto 128O bien:
~CMB,17,,,,,2
~PLLSSTR,SX,128,2
![Page 98: Practica 09- Combinaciones de Carga en un Edificio Metálico](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061202/547c152ab37959582b8b4ef5/html5/thumbnails/98.jpg)
98ANSYS/CivilFEM
MAR 27 200216:21:53PLOT NO. 1LINE STRESSSTEP=17SUB =2TIME=34CFETAB_ICFETAB_JMIN =-7690ELEM=10MAX =3719ELEM=25
1
X
Y
Z
ZV =1*DIST=40XF =30YF =22.5Z-BUFFER
-7690-6422-5154-3887-2619-1351-83.747118424523719
Dead Load
11.4 RESULTADOS: Tensión máxima en valor absoluto en la fibra inferior
Resultados