ANÁLISIS DE UN MURO DE CONTENCIÓN CON SAP2000

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Buenas noches amigos de CivilMac , hoy realizaremos el analisis de un muro de contencion con Sap2000 , en el presente ejemplo que trabajaremos analizaremos un muro de contención sujeto a presion de la tierra , el material a utilizar es concreto , el espesor del muro es de 0.25m. y el espesor de la cimentacion es de 0.30m , la altura es de 2.0m.

Para el analisis consideramos 1m de muro. El coeficiente de balastro del suelo es de 2500 ton/m3 , el angulo de friccion es de 30º. El peso especifico del suelo es de 1800 kg/m3

Definicion de la Geometría del Modelo

Para generar el modelo estructural, vamos a utilizar las plantillas que tiene el Sap2000 . Luego de cargar el programa, en la parte inferior derecha de la pantalla principal debemos de seleccionar como unidad de trabajo Kgf , m , C luego hacemos clic izquierdo en el menú file y seleccionamos con otro clic izquierdo la opción New Model, tal como se muestra en la  Fig.1 , luego el programa nos mostrara las  diferentes plantillas que tiene incorporado en la ventana New Model , seleccionamos con clic derecho la plantilla Blank, tal como se muestra en la Fig 2.

El programa Sap2000 nos mostrará la ventana principal con dos sub-ventanas sin ninguna guilla incluida. El primer paso será incluir las guillas que nos ayuden al como se observa en la Fig.3. En la ventana Coordinate/Grid Systems hacer clic en el boton Modify/Show System ( Fig. 4).

El comando anterior ejecutado en el programa Sap2000 , nos llevara a la ventana de definicion de grillas ( Define Grid Data ) en la cual debemos ingresar las guillas de dibujo auxiliar como se observa en la Fig. 5.

Opcionalmente uno puede ingresar una malla regular ya sea en forma cartesiana o en forma cilindrica y luego editarla para adecuarla a nuestra estructura, para ello debemos hacer clic en el boton Quick Start… en donde se ingresan los parametros necesarios para la definicion de la guilla. (Fig. 6) ( Esta forma de etiquetas como sigue : x1, x2,x3 ; en el caso del eje Y , genera etiquetas pueden ser editadas. Hacer clic en OK dos veces de tal manera que se dibuje las grillas en la ventana activa del programa.

Guardar el Modelo en el Sap2000

Para guardar nuestro avance del presente ejercicio , debemos hacer clic en el menu FILE – Save As… seleccionar una ubicacion donde se guardara el modelo, escribir un nombre para el modelo y dar clic en el boton Save.

Siguiendo con el ejercicio , debemos realizar lo siguiente:

Definir las propiedades del tipo de material a utilizarse (Concreto F’c=210 kgf/cm2)

Luego de haber definido las grillas de nuestro modelo, debemos de definir el tipo de material a utilizar, para ello hacemos clic en el menú Define / Material , tal como se muestra en la Fig. 7 , seguidamente nos mostrara la ventana con los diferentes tipos de materiales con los que trabaja el programa Sap2000 , en este caso debemos de seleccionar la opcion Add New Material , como se muestra en la Fig. 8 . En la ventana Material Property Data debemos ingresar las propiedades correspondientes a un concreto de resistencia nominal 210 kg/cm2 , por lo cual debemos cambiar los parametros, tal como se muestra en la Fig. 9.

Definir las Secciones de los elementos estructurales

Bueno mis amigos esta parte es muy importante , el programa Sap2000  nos permite definir las secciones de los elementos estructurales de una manera muy sencilla , pero debemos tener cuidado a la hora de ingresar la información.

Las secciones que se utilizan en este ejemplo, corresponden a secciones de elementos Shell , con espesores de 0.25 metros para el muro y de 0.30 metros para la zapata.

Para definir las secciones vamos al Menú  Define – Area Sections… tal como se muestra en la Fig. 10 seguidamente nos mostrara la ventana de secciones de area definidas del Sap2000 , como se muestra en la Fig. 11  en esta ventana seleccionamos la opcion Add New Section … seguidamente nos mostrara la ventana definicion de secciones en la cual ingresamos la geometria de la seccion a definir, tal como se muestra en la Fig. 12. Luego hacemos clic OK. De esta manera se ha definido la seccion del muro 0.25 metros de espesor , para la zapata se sigue la misma secuencia desde la Fig. 11 ( recordar que la apata tiene un espesor de 0.30 metros ). Finalmente se habra definido las dos secciones a utilizar en nuestro proyecto, tal como se muestra en la Fig. 13.

Dibujo de elementos area (muro)

Para iniciar el dibujo de los elementos debemos ubicarnos en una vista en elevación YZ , para ello activamos una de las ventanas y la barra de iconos superior hacer clic en YZ con las flechas “UP” y “Down” ubicarse en un plano X=0.4.

Para poder dibujar el muro hacemos clic en el icono Quick Draw Element y luego hacemos clic en el plano donde ira ubicado dicho elemento Fig.14

 

Bueno amigos para que no sea mas extensa esta publicacion , continuare explicando paso a paso en un video tutorial , en donde estara todo este capitulo de analisis de un muro de contencion con el programa Sap2000.

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Christian Asmat Vidarte
Egresado de Ingeniería Civil en la Universidad Privada Antenor Orrego , con conocimientos en los software de SAP2000 , Civil 3D , AutoCAD, Revit , Risa 3D.
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