Sap2000: Duda de modelacion de columna con diferentes secciones

[Capel]

Muy bUneas estimados,


PAra empezar muchas gracias por la ayuda entregada,


Tengo la siguiente duda de modelacion:


Tengo que modelar una columan con diferentes secciones, a lo largo de esta. el sistema es el que se muestra en la siguiente figura.






Ahora la pregunta es como modelar la  columna para actue como completa, estuve leyendo sobre los constraint, pero no se cual seria el mas apropiado.

El sistema indicado en la parte inferior es reticulado y en la parte superior emprotado, por lo tanto, recibe momento , compresion y corte proveniente de una viga existente.

Quedo atento a sus ayuda !

De nuevo Gracias !

[Vlacev TE]

Partiendo de la básico, una columna, por ejemplo, se puede dividir en varias partes y cada una de las partes puede tener una propiedad distinta. En tu modelo, la base podría modelarse como apoyo fijo y la parte superior no necesita ninguna restricción para que trabaje como una unión totalmente rígida (que transmita momentos). La unión entre cada una de las partes no necesita ser especial, salvo que se tenga un requerimiento especial.

El problema en tu caso, es, según puedo entender, de que las propiedades de las secciones transversales no son comunes, de poder modelarse podrías usar el Section Designer del programa. Si la columna fuera parte de un edificio, y necesitaras modelar todo el edificio, yo usaría una sección equivalente. Si tu interés es sólo modelar la columna a detalle lo puedes generar mediante diversas secciones. Si lo que buscas es tener un modelo refinado te recomendaria usar no elementos tipo pórtico (columnas, vigas, por ejemplo) sino otros tipos de elementos finitos, como los tridimensionales, u optar por otro programa más específico y avanzado (Abaqus).

[Capel]

Para empezar muchas Gracias por la respuesta,


Tocaste varios puntos de los cuales tenia duda:


1) para modelar la columna indicada, simplemente defino elementos frames y los voy uniendo por joins, de forma convencional? bajo esto, el programa me calculara el Pandeo Global de la columna tomando en cuenta todas las secciones ( con sus respectivas inercia) o me calcular frame por frame?


2) Tambien pense en la seccion equivalente, es decir, definir un nuevo elemento tipo frame con una inercia equivalente , ahora este ha sido un problema ya que no se hacerlo, se me ocurre que la Inercia equivalente podria ser algo asi:

I equivalente = (L1+I1 + L2*I2 +....+Li+Ii)/ (sumatorio de Li)

Si tienes alguna sugerencia te agradeceria mucho si pudieras compartirla

3) Modelar los diferentes elementos como solid/shell, tambien era una opcion pero por el tiempo es inviable.


Quedo atento a tus comentario.


Gracias!

[Vlacev TE]

Para comentarte punto a punto:

1. Dibuja la columna con varios elementos y únelos "de manera convencional" (o divide la columna en varias partes), la unión entre cada parte se mantiene rígida (a no ser que la modifique el usuario, por ejemplo para transmitir cierta cantidad de momento). Para el pandeo global deberías hacer un análisis "Buckling" disponible en el programa y ver que tan alejado estás de fallas por pandeo. Si tu interés es el pandeo local podrás evaluar también del análisis "Buckling" para cada elemento, o revisar las relaciones de aspecto (esbeltez) de acuerdo a la normativa. Realmente, si este elemento fuera común (por ejemplo, como un arriostre por pandeo restringido, que está formado por varios elementos con distintas propiedades) se deberían hacer ensayos (coupon test) para conocer el comportamiento (lineal y no lineal) y parámetros como la rigidez a usar, de esta manera se podría modelar como un solo elemento que toma las características del modelo más detallado. Para los efectos P-Delta, por efectos locales o curvatura, se recomienda que los elementos verticales sean divididos para alcanzar una mejor precisión.

2. Ya que no tendrás que realizar ningún ensayo de todo el elemento, puedes ir ensamblando la rigidez total conociendo el comportamiento, en serie o en paralelo, de todos los elementos que forman la columna en su conjunto.

3. Sin comentarios.