Tutorial - Análisis de Estructura Sobre Suelos Blandos
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Tutorial análisis de estructuras sobre suelos blandos con el programa Midas GTS NX impartido en Monterrey México.
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1
Objetivo
2
midas GTS NX
Análisis de estructura sobre suelos blandos
El objetivo de este tutorial es aprender como importar
estructuras de los programas estructurales de MIDAS IT
(Midas GEN y Midas CIVIL), para resolver problemas de
interacción suelo estructura. Además se creará una
estratigrafía definida a partir de sondeos en donde
podremos ver los efectos de la estratigrafía sobre el
comportamiento de la estructura.
Paso 1. Importar estructura.
3
Procedimiento
1 Abrir GTS NX, colocar nombre de
proyecto y seleccionar “Model Type
3D”
Seleccionar (kN), (m), (s)2
midas GTS NX
12
Localizar el archivo de la estructura
con la opción “midas Mxt” en Import
> midas Mxt
3
Seleccionar el archivo y presionar
“Abrir”4
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 2. Crear malla para la estructura.
4
Procedimiento
En la malla general “Mesh” se dará
click derecho y se seleccionará la
opción “New Mesh Set”
2
midas GTS NX
2
Con el botón F2 se podrá cambiar el
nombre de la malla creada a
“Estructura”
3
Seleccionar la opción
“Include/Exclude element & Nodes”
para poder incluir los elementos de
la estructura a la nueva malla.
4
3
4
5
Cuando aparezca la ventana
“Include/Exclude Mesh Set Items”,
se seleccionará toda la estructura y
se presionará “OK”
5
Como la estructura es importada
con todo y condiciones de frontera,
será necesario eliminar los
empotramientos en Boundary
Condition del menú de árbol
6
6
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 3. Generar sondeos para crear estratos
5
Procedimiento
1 Utilizar la opción Bedding Plane en
Geometry > Surface & Solid >
Bedding Plane
Colocar nombre a la opción de
estratos.2
3 Colocar el nombre del sondeo, al
cual se le deberán ingresar sus
coordenadas y profundidades de
estratos. Se deberán crear 9
sondeos. La información de cada
sondeo y su ubicación se
encuentran en la Tabla 1
midas GTS NX
1
2
3
Tabla 1
4 Una vez colocados los datos, al
presionar OK se crearán las
superficies de los estratos 4
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 4. Creación de sólido para suelo
6
Procedimiento
1 Crear un cubo en Geometry >
Surface & Solid
Colocar las coordenadas y las
dimensiones de la figura 2.
Finalmente dar nombre a la figura y
presionar “OK”
2
midas GTS NX
2
1
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 5. Dividir el elemento solido con las superficies
7
Procedimiento
1 Geometry > Divide > Solid
midas GTS NX
2
3 Las opciones “Delete Origian” se
deberá mantener activar si se desea
eliminar el sólido original, de lo
contrario, únicamente se
mantendrán los sólidos ya divididos.
Finalmente presionar OK
1
2
En “Target” se deberá seleccionar el
sólido, mientras que en “Tool” se
deberán seleccionar las superficies
creadas
3
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 6. Dividir el elemento solido con las superficies
8
Procedimiento
1 Seleccinoar la opción “Polyline” en
Geometry > Point & Curve >
Polyline
midas GTS NX
2
1
2
A partir de la opción 3D para crear
polilineas, se creará una línea
uniendo los vértices inferiores de las
4 columnas en las esquinas de la
estructura, con la opción “Make
Face” activa
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 7. Dividir el elemento solido con las superficies
9
Procedimiento
1 Seleccinoar la opción “Polyline” en
Geometry > Point & Curve >
Polyline
midas GTS NX
2
1
2
En la opción “Select Target
Object(s)” se seleccionará la
superficie creada al momento de
dibujar la polilínea. En “Select
Direction” se seleccionará la línea
en dirección Z que parte del origen
de coordenadas. En dimensión se
colocará “-1” para extruir la
superficie hacia abajo y en nombre
se colocará “Cimentación”.
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 8. Dividir el elemento solido con las superficies
10
Procedimiento
1 Para crear las propiedades de los
materiales se seleccionará la opción
“Material” en Mesh > Prop. >
Material
midas GTS NX
2
1
Presionar la opción “Create” y
seleccionar una propiedad
“Isotropic”. En la ventana emergente
se colocará las propiedades de cada
material, seleccinoando Modelo tipo
“Mohr Coulomb” para los suelos y
“Elastic” para la cimentación
3 Las propiedades de los materiales
se encuentran en la Tabla 2
Tabla 1
2
2
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 9. Dividir el elemento solido con las superficies
11
Procedimiento
1 Para asignar las propiedades 3D a
los materiales se deberá seleccionar
la opción “Property” en Mesh >
Prop. > Property
midas GTS NX
2
1
2Presionar la opción “Create” y
seleccionar una propiedad “3D”. En
la ventana emergente, se
seleccionará cada una de las
propiedades del suelo, se le
colocará nombre y se presionará
“Ok” para asignarles propiedades
3D.
Materiales con
propiedades 3D
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 10. Mallado
12
Procedimiento
1 Para comenzar a mallar el modelo
se seleccinoará la opción 3D en
Mesh > Generate > 3D
midas GTS NX
2
1
2
Se recomienda comenzar con el
mallado de los elementos mas
importantes, donde en este caso es
la cimentación. Para esto en “Select
Object” se seleccionará la
cimentación y en Size se colocará
una dimensión de 1.
3 Se seleccionará la propiedad
“concreto” para la cimentación y se
presionará la opción
34 Se seleccionará una tolerancia de
0.45 para unir los nodos y se
presionará “OK” y “OK”
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 11. Mallado
13
Procedimiento
1 Para el mallado del Suelo 1, se
seleccinoará una medida de 8 y se
presionará “OK”
midas GTS NX
2
1
2
Para el mallado del Suelo 2, se
seleccinoará una medida de 8 y se
presionará “OK”
2
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 12. Mallado
14
Procedimiento
1 Para el mallado del Suelo 3, se
seleccinoará una medida de 8 y se
presionará “OK”
midas GTS NX
2
1
2
Para el mallado del Suelo 4, se
seleccinoará una medida de 8 y se
presionará “OK”
3 Para el mallado del Suelo 5, se
seleccinoará una medida de 8 y se
presionará “OK”
3
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 13. Condiciones de frontera y peso propio
15
Procedimiento
1 Para las condiciones de frontera se
seleccinoará la opción “Constraint”
en Static/Slope > Boundary >
Constraint
midas GTS NX
2
1
2En la ventana emergente se
seleccionará la opción “Auto”, se
colocará nombre a la condición y se
presionará “OK”
3 Para el peso propio se seleccionará
la opción “Self Weight” en
Static/Slope > Load > Self Weight
3
4 En la ventana emergente se
colocará el nombre al peso y se
presionará en “OK”
4
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 14. Condiciones de frontera y peso propio
16
Procedimiento
1 Para resolver el modelo por etapas
constructivas, se deberá seleccionar
la opción “Stage Set” en
Static/Slope > Construction Stage
> Stage Set
midas GTS NX
2
1 2
En la ventana emergente se deberá
colocar el nombre de las etapas
constructivas. Se deberá elegir un
análisis tipo “Stress” y se deberá
presionar la opción “Add”
3 En la ventana se activarán las
mallas del suelo, la condición de
soporte de suelo y el peso propio de
los materiales. Esto se logra
seleccionando cada dato,
arrastrándolo a la ventana
“Activated Data” y soltando.
Finalmente se deberá activar la
opción “Clear Displacement”
3
4 Se deberá seleccionar la opción
“New” y en la nueva ventana
únicamente se activará la
cimentación y la estructura.
4
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 15. Condiciones de frontera y peso propio
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Procedimiento
1 Para decirle al programa que deberá
resolver el problema por etapas
constructivas, se deberá seleccionar
la opción “General” en Analysis >
Analysis Case > General
midas GTS NX
2
1
En la ventana se deberá coloca rel
nombre al análisis, se seleccionará
“construction Stage” y se presionará
“OK”
3
2
Análisis de estructura sobre suelos blandos
Paso 16. Solución
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Procedimiento
midas GTS NX
Análisis de estructura sobre suelos blandos
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