Estruct Vigas Col R1

PDMS

Plant DesignManagement System

Versión 11.2

PDMS Design EstructuralBeams & Columns

Manual de Entrenamiento

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams& Columns

INDICEIntroducción....................................................................................................................3

Jerarquías......................................................................................................................................... 3

P-Lines.............................................................................................................................4

Nodos (Nodes) ................................................................................................................7Nodos Primarios (Primary Nodes)................................................................................................ 7Nodos Secundarios (Secondary Nodes)...................................................................................... 7

Joints .............................................................................................................................19Stiffeners.........................................................................................................................................21

Conexión de Elementos...............................................................................................................22

Creación de Reglas de Conexión...............................................................................................24

Estructuras Regulares .................................................................................................26Contraventeos (Bracing Configurations) .................................................................................30

Extención de Elementos Estructurales.....................................................................................34POSITION>EXTEND...................................................................................................................34EXTEND THROUGH...................................................................................................................34EXTEND BY .................................................................................................................................35

Juntas Dominantes .......................................................................................................................36¿Cuándo utilizamos una junta dominante? ...............................................................................36

Modificando Estructura manteniendo la Geometria...............................................................37PASO 1 .........................................................................................................................................37PASO 2 .........................................................................................................................................38PASO 3 .........................................................................................................................................38PASO 4 .........................................................................................................................................39PASO 5 .........................................................................................................................................39

Creando una Sección Curva........................................................................................39DEFINICION LIBRE.....................................................................................................................40ANGULO RECTO ........................................................................................................................40RECTÁNGULO ............................................................................................................................40RECTÁNGULO INSCRITO AL CENTRO.................................................................................40RECTANGULO ABIERTO...........................................................................................................40RECTANGULO ABIERTO INSCRITO AL CENTRO ................................................................40CUELLO DE GANSO ..................................................................................................................40OBLOID ........................................................................................................................................40

Generación de un Jacket ............................................................................................42Macro de Jacket y Torre...............................................................................................................42

Areas de almacenamiento (Storage Areas) .............................................................................43VALORES DE POSICION (Positioning Data). .........................................................................43

Ejemplo de Secciones Circulares ...............................................................................46

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Introducción

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IntroducciónEn este capítulo veremos la aplicación de Structures (Estructuras) para el módulo Beams &Columns (Vigas y Columnas)

Para entrar en este módulo (Beams & Columns) seleccionaremos el menú deDesign>Structures>Beams & Columns. El menú de Vigas y Columnas será cargado.

JerarquíasLos elementos que se crearán primero en cualquier nuevo proyecto son los elementosadministrativos, usados para subdividir su modelo estructural total en partes manejables. Lasjerarquías administrativas son como se indica a continuación.

WORLD (/*)

SITE

ZONE

STRUCTURE (STRU)

FRAMEWORK (FRMW)

SUBFRAMEWORK (SBFR) (Opcional)

Cada miembro estructural individual (Columna, viga, etc.) creado en el módulo de Beams &Columns, se representa en PDMS por una Sección (SCTN) que representa la longitudindividual de material que constituye un modelo estructural. Dos de los atributos másimportantes de una sección son la posición Start y la posición End, ya que son los quedeterminan la longitud y orientación del elemento.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:P-Lines

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P-LinesPara que una sección estructural (generada desde un Catálogo) o Junta pueden ubicarse yorientarse, y comúnmente para que puedan unirse a uno o varios componentes adyacentes. Sueje longitudinal, central y los bordes de sus caras principales son identificados como líneasprincipales (P-lines).

Cada p-line (es analógico a un punto bidimensional p-point) siempre corre en forma paralela aleje longitudinal (Z) del componente. Viéndola en el plano XY, aparece como un punto, esta essu posición. La dirección de una p-line no es la dirección a lo largo de la línea (específicamentees la dirección Z), pero es una dirección en el plano XY la cual define su orientación cuando serealiza la conexión, etc.

En específico una p-line se aplica para dar a un componente estructural un determinadoPointset del elemento (PTSSET) o punto de conexión.

Un ejemplo serían las p-lines que se definen para una sección del perfil y podrían ser como seindican a continuación.


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Los diferentes tipos de conexión son los siguientes:

NA = Neutral Axis – Eje Neutro

TOS = Top of Steel – Punto Superior de la Sección

BOS = Bottom of Steel – Punto Inferior de la Sección

NAL = Neutral Axis Left – Eje Neutro a la izquierda

NAR = Neutral Axis Right – Eje Neutro a la izquierda

LTOS = Left Top of Steel – Punto Superior Izquierdo de la Sección

RTOS = Right Top of Steel – Punto Superior Derecho de la Sección

LBOS = Left Bottom of Steel – Punto Inferior Izquierdo de la Sección

LBOS = Right Bottom of Steel – Punto Inferior Derecho de la Sección

LTBS = Left Top Bottom of Steel – Punto Superior-Inferior Izquierdo de la Sección

RTBS = Right Top Bottom of Steel – Punto Superior-Inferior Derecho de la Sección

LBTS = Left Bottom Top of Steel – Punto Inferior-Superior Izquierdo de la Sección

RTBS = Right Top Bottom of Steel – Punto Inferior-Superior Derecho de la Sección


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En la práctica tal perfil podría tener más p-lines que las mostradas anteriormente, tal y como semuestra en la figura siguiente.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Nodos (Nodes)

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Nodos (Nodes)Los Nodos Primarios (PNOD) y los Nodos Secundarios (SNOD) representan los puntosanalíticos básicos dentro de una estructura.

Nodos Primarios (Primary Nodes)Un nodo Primario tiene su posición definida explícitamente desde un eje coordenado dentro delmodelo de diseño. No tiene orientación o tamaño. Los PNODs tienen tres funciones principales:

Define los puntos de inicio y fin para Secciones enlazadas entre ellas (un PNOD puede sercomún a dos o más secciones).

Referencia para Articulaciones (Joints) Primarias, usado para conectar Secciones adjuntas (unPNOD puede contener más de un PJOI)

Para definir como al aplicar una tensión se puede afectar a los puntos individuales en laestructura (para pasar la información de diseño a un programa externo de análisis de tensión).

Nodos Secundarios (Secondary Nodes)Un Nodo Secundario tiene funciones similares al Nodo Primario, pero difiere en que un Nodoprimario (PNOD) su posicionado es independiente y el Nodo secundario (SNOD) estaposicionado a lo largo del Eje Neutro de la sección que lo posee, en una distancia especificadesde la posición inicial (START). Si se mueve la sección el Nodo Secundario se mueve conella.

NOTA: Los Nodos secundarios indican la conexión de elementos, si estos no existieran a pesarde que físicamente pareciera haber conexión, en realidad no la habría.

En caso de que se desee que las secciones se vayan almacenando en una área en específico(FRAMEWORKS o SUBFRAMEWORKS) y los nodos en otra, existen dos formas de indicaresto y son las siguientes:


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Con los Iconos de la barra de herramientas, en los cuales sólo hay que navegar en la lista de

miembros al área adecuada (FRAMEWORKS o SUBFRAMEWORKS) y presionar el Icono del área de almacenamiento de secciones y el Icono del área de almacenamiento de NodosPrimarios, que se muestran en la figura siguiente:

De forma similar a la anterior se realiza la selección de área de almacenamiento pero con elmenú de Settings>Storage Areas con el que se nos desplegará la ventana de Storage Areas,en la que requerimos nuevamente que naveguemos al área requerida, para después picar enalguna de las dos opciones, ya sea la del área de almacenamiento de Secciones o la de NodosPrimarios.

En la barra de herramientas también tenemos algunos Iconos que nos pueden dar algunasayudas, describiremos a continuación algunos de ellos.

Se realizarán algunos ejercicios en los cuales se explicarán los comandos más utilizados en elmodelado de estructuras.


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Ejercicio 1Se realizará el modelado de la estructura que soporta las tuberías (PIPERACK), que semuestra en el Apéndice “A”.

Primeramente vamos a colocar una especificación por default para que las secciones que secreen tengan esta especificación con forme se vallan creando.

Lo anterior lo realizamos oprimiendo el icono con lo que se nos despliega la ventana deSection Specification (Default).


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Una vez estando en esta ventana, lo primero que tenemos que hacer es elegir la especificaciónentre las opciones que nos da la primera parte de esta ventana (Specification), en este casodebemos elegir la especificación American Standard St.

Después debemos elegir el tipo genérico del perfil que vamos a utilizar en este caso nos indicael plano que debe de ser el de tipo AISC-W-Profiles tanto para columnas como para vigas.

Como primero vamos a construir las columnas debemos elegir el perfil W8X31, como nos indicael plano.

Luego debemos elegir las Plines Settings de la siguiente manera:

Justification Line (JUSL). Se usa para alinear la sección cuando ésta se conecta a otro objetoestructural en esta estructura usaremos NA para columnas y TOS par las vigas como en elejemplo 2 de la siguiente figura.

Member Line (MEML). Se usa para seleccionar cual P-line se empleará para la representaciónen 2D drawings (DRAFT), con el propósito de acotar etc. El efecto que se tiene es la extensiónde la longitud de la P-line, más allá del plano del extremo de la sección hasta encontrarse con lalínea de la sección a la que se encuentra conectada. En nuestro ejercicio utilizaremos NA paracolumnas y TOS para las vigas nuevamente.


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Joint Line (JLIN). Este botón nos selecciona qué P-line se usará como dato de referenciacuando la sección es conectada a otra sección usando una junta. En el ejercicio se usará NAtanto para columnas como para vigas.

En la parte inferior de esta ventana tenemos dos opciones: primeramente tenemos la opción deRe-trim all attached sections, que regularmente sólo está activa cuando vamos a cambiar laespecificación que ya se había dado con anterioridad, para lo que tendríamos que dar en loscomandos de Modify>Sections>Specification, con lo que obtendríamos la misma ventana, conésta opción podemos hacer que las secciones que se encuentren conectadas a la sección queestamos modificando se ajusten en cuanto a lo largo de las mismas para que lleguen al paño dela sección poseedora que es la que estamos modificando.

En el caso de la opción de USE AS default profile, cuando la activamos al momento de darApply, la especificación que hayamos seleccionado será la default.

Por lo tanto para nuestro ejercicio, las secciones quedarán de la siguiente forma:

COLUMNAS VIGAS

JUSTIFICACIÓN NA TOS

MEMBER LINE NA TOS

JOINT LINE NA NA

Una vez colocada la especificación por default crearemos dentro del SITE de nuestro proyectouna zona (ZONE) de estructuras a la que le podemos poner el nombre de ESTRUCTURAS,esta zona la creamos de la misma forma en que creamos la de equipos o tuberías. Dentro deesta zona crearemos una estructura llamada RACK-TUBERIAS.


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Después creamos el Frameworks (FRMW) llamado MARCO-4, con el menúCreate>Framework.

Después creamos el Sub-Framework de la columna de los ejes X-4, a la que le llamaremosCOL-Y-4, lo haremos con el menú de Create>Sub-Frame.


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Estando en el Sub-Framework creamos entonces una Sección (SECTION), con el menúCreate>Sections>Straight.

Al dar en el menú anterior se nos despliegan las ventanas de Positoning Control y la deSection, con la que crearemos la sección.

Previamente debe de cerciorarse que se encuentre activado el botón de Primary Node paraque los nodos primarios se creen automáticamente y también se debe de activar el botón deProfile para que la especificación que se encuentre por default sea con la que los elementosnuevos se creen.


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Primeramente daremos en el icono que es el que define un punto por medio decoordenadas en tres dimensiones, se nos desplegará la ventana de Define section start, en laque debemos de definir el punto de inicio de la columna.

En esta ocasión el punto de inicio la colocaremos en las coordenadas (0, 0, 0) por lo que solotendremos que dar en el botón de OK, con lo que nos aparecerá el letrero de Start (solo síestamos en la zona donde se encuentra esta coordenada, de lo contrario para poder ver elletrero tendremos que movernos).

Después debemos de dar en el icono que nos define un punto por medio de una distanciay una dirección con respecto al punto de inicio (start), este icono solo se activa después dehaber definido un primer punto, al oprimirlo se nos despliega la ventana de Define section End.

En la ventana anterior sólo hay que dar la dirección que sería para este caso UP y la distanciaque en este caso seria 20’8”, con lo que se vera en la ventana gráfica una línea con el letrero deEnd (si se encuentra en la zona de nuestra ventana gráfica), por ultimo damos y OK con lo quenos aparecerá la sección en la ventana gráfica.

De la misma forma podemos crear la columna COL-X-4, solo que en este caso en lascoordenadas de inicio cambiará la del norte al valor de 16’0”

En el caso de la sección XY4H, primeramente se debe de cambiar la especificación a W8X18(TOS/TOS/NA) para después utilizar la ventana de Positioning Control que acompaña a laventana de Section que aparece al dar el comando Create>Sections>Straight, como lohicimos en los casos anteriores.


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En esta ventana daremos las opciones de Element en Type y Snap en Option, para que altocar en la sección nos de la posición en el extremo más próximo al punto donde se toque lasección, después lo único que tenemos que hacer es tocar en la parte superior de una de lassecciones donde se nos colocara el inicio de la nueva sección.

Después tocar la otra sección en su parte superior para dar el extremo final de la sección quese esta creando, para que nos aparezca una línea azul que nos muestra una vista previa decómo quedara la sección debemos de activar el botón de confirm, y para que nos aparezca lasección una vez que estemos de acuerdo con la vista previa oprimimos el botón de Accept.

NOTA: No es necesario tocar la sección en el extremo de forma muy exacta, ya que con tansolo tocar en cualquier parte de la sección que se encuentre más haya de la mitad de lamisma en el lado correspondiente al extremo que se requiere, será más que suficiente.

En el caso de la sección XY4L también se debe de utilizar la ventana de Positioning Controlcomo en la sección anterior, sólo que en este caso daremos en las opciones de Element enType y Snap en Distance, para que al tocar la sección se coloque a la distancia que nosotros lehayamos dado en Distance desde el extremo más cercano al punto donde hayamos tocado lasección, esto es si nosotros queremos que la sección se encuentre a una distancia de 15’8” apartir de la parte baja de la sección, entonces tendremos que teclear esta distancia en laventana de Positioning Control y después tocar una de las secciones en la parte inferior y luegola otra sección también en la parte inferior. Otra forma seria tecleando la diferencia entre 20’8” y15’8” (5’0”) y en lugar de tocar las secciones en la parte inferior se tocarían en la parte superior.


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NOTA: Es muy importante que cuando estemos modelando estructura, verifiquemos el tipo deespecificación y catálogo que estamos usando, el modo de conexión.

Esto nos permitirá modelar correctamente y sin errores.

En el caso de la fig. 20, se modelo la sección XY4LA, con un cambio de especificación y modode conexión como se muestra abajo.


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NOTA: Otra forma de conectar la sección con Distance, podría ser utilizando la distancia mascorta, si la columna mide 20’8”, podemos restar a esa distancia la diferencia a partir dela parte superior la cantidad de 15’8” y el resultado sería 5’. En tal caso tocaríamos elotro extremo (el superior) para que a partir de él nos tomara la distancia de 5’ y ubicarala viga en la posición correcta. En cualquier caso tomaremos en cuenta que el punto deorigen de la distancia se regirá por la dimensión que decidamos tomar en cuenta.

En el siguiente caso no usaremos la opción Distance, sino Element, conectando a un elementoo sección para el Start point y dando coordenadas, para el End point.


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Definiremos la dirección del punto final de la sección con dirección Sur, con una distancia de3’3” y daremos OK.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Joints

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JointsToda sección que se conecta a otra, está sujeta por placas o Joints, PDMS cuenta condiferentes tipos de Joints para sujetar elementos.

Seleccione el menú Modify>Joints>Specification, aparecerá la forma para colocar Joints,seleccionando la especificación, tipo de conexión.

En la celda Specification de la forma Joint Specification, seleccione Cleat Connections->4M20_bolted. La justificación será NA, solo esa estará activa. En la celda Beta Angleintroduzca el valor del ángulo a 90°, seleccione Apply.

NOTA: Es importante que tomemos en cuenta seleccionar la sección que se conecta a lacolumna, de otro modo al seleccionar la especificación Cleat Connections, aparecerá sinningún tipo de conexión.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Joints

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Cuando seleccione Apply aparecerá la forma Define Properties, en la opción Length ofCleats definiremos la distancia de las placas en la conexión. Después seleccione Apply.Aparecerán las placas conectando a la columna y la viga.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Stiffeners

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StiffenersPara crear atiezadores en las secciones, entraremos al menú Create>Fittings>Single, dondeaparecerá la forma para seleccionar el tipo de atiezadores que pondremos a nuestra sección.

En la forma Create Fitting, daremos el tipo de especificación, el tipo de sección y el subtipo.

Seleccione la especificación Stiffeners, el tipo de sección será Stiffener y el subtipo dependerási queremos atiezadores de los dos lados de la sección o solamente uno de ellos. Seleccione enSub-type la opción Double Full Depth y seleccione el atiezador de 10mm.

La celda de justificación estará en NA, Zdistance nos permitirá ubicar a lo largo de la seccióncada uno de los atiezadores. Beta Angle lo dejaremos en 0, seleccione el botón Apply.

La justificación es importante, esta estará en NAR o NAL, dependiendo de la posición delatiezador, pero será indistinto si seleccionamos la opción doble, donde se colocara atiezadoresindependientemente de la justificación en los dos lados, ya sea que se encuentre en NAR oNAL.

En la celda Zdistance, introduzca el valor 4’ y pulse enter. Notará cómo en la viga, el indicadorde posición se mueve 4’, seleccione el botón Apply. Para colocar el siguiente atiezadorsumaremos la distancia del primero más el segundo. Es decir que si el primero está a 4’ y elsegundo está también a 4’, la distancia será de 8’.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Stiffeners

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Cuando seleccionamos el botón Apply aparece una flecha con la dirección que hemosseleccionado (justificación).

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Conexión de Elementos

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Conexión de ElementosPodemos conectar una sección a otra, sin embargo, visualmente aparecerán estardesconectadas, el siguiente caso mostrará cómo conectar una sección resolviendo el siguienteproblema:

Para unir las 2 secciones (la columna y la trabe) seleccionamos la opción del menúConnect>Trim to pline>Pick (force), seleccionamos la trabe para conectarla a la columna.Después de seleccionar la trabe, también la columna cambia de color. Como segundo pasoseleccionamos el P-point de la columna y presionamos la tecla ESC, hasta que se una la trabea la columna.


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Creación de Reglas de ConexiónOtra manera de realizar esto en forma más sencilla, es generar una regla de conexión.

En el menú principal seleccionamos Settings>Pick Filters>Plines. En esta forma crearemosuna nueva regla llamada Extremos. Para ello oprimimos el botón Define Rule, en la definicióndeclaramos el nombre (Name) de EXTREMOS y la regla (Rule): PKEY inset (´TOS´,´BOS´,´NAL´,´NAR´, ‘FOC’, ´FOC´, ´BOC´, ´TOC´) el cual define las Plines de conexión para losdiferentes perfiles.

Seleccione el botón de Include para cargar la nueva regla.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Estructuras Regulares

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Estructuras RegularesPara crear estructuras regulares seleccione del menú Create la opción Sections>Specials,aparecerá la forma Section Creation, de la opción de Structures, seleccione la número 2.Regular Structure (ver Anexo A para el JACKET LEGS).

De manera inmediata se abrirá la forma con ese nombre y en donde seleccionaremos el tipo desección a utilizar tanto en las columnas como en las vigas.

En la forma introduciremos los datos de especificación, justificación y coordenadas tanto de lascolumnas como de las vigas.

En la celda para Storage área, daremos CE en nuestra jerarquía previamente creadas

NOTA: Como hemos aprendido: para crear una sección primero tenemos que crear unaEstructura (STRU), también creamos un FRAME (FRMW) y dos SUBFRAME (paranuestro caso serán COLUMNAS y VIGAS).

En esta posición precisamente de la jerarquía es donde empezaremos a crear una sección.

En Storage área podemos teclear CE (Current Element), o el nombre del SBFR (/COLUMNAS)en donde se localizarán nuestras columnas y SBFR (/VIGAS) en donde se localizarán nuestrasvigas respectivamente.

El botón Profile de la forma, nos permite escoger el tipo de especificación con la quemodelaremos nuestra sección, así como el tipo de sección, justificación con la queconectaremos nuestra sección. Seleccione la opción American Stardard St en la especificacióny AISC-W-Profiles en Generic Type. Para columnas escogeremos la W8x31 con unajustificación NA-NA-NA. En las columnas la sección será W8x18 con una justificación de TOS-TOS-NA.

En la sección Grid Origen tenemos la casilla de Datum y Undeside of base-plate dondeDatum nos permite tomar las coordenadas de origen de acuerdo al elemento jerárquico dereferencia. En nuestro caso tomamos el mundo (/*) como referencia por lo tanto el origen será E0, N 0, U 0.


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Underside of base-plate tendremos la separación entre las coordenadas de origen y laelevación del desplante de la estructura. En este ejemplo consideramos que el desplante deestructura se encuentra en el origen.

La forma muestra tres columnas, la dos primeras East Spacings, Nort Spacings se requiereintroducir las distancias entre columnas de acuerdo a dirección y configuración y ELEVATION.En las coordenadas East daremos los valores 0’, 10’,10’. En las Norte daremos los valores 0’,5’,8’, 8’. Y en la Elevación 5’, 10’,20’ como se muestra:

El sistema se tomará unos minutos en ordenar la estructura regular y modelarla. Las seccionesque se conectan al alma de la columna se verán como se muestra anteriormente, para despuésconectarlas manualmente.


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La estructura se verá como lo muestra la imagen inferior.

En los casos que hemos visto hasta ahora, las conexiones de las secciones han sido ya sea alpatín o al alma de la columna. En algunas ocasiones las conexiones son tipo Marco y en dondetenemos que cortar tanto la columna como la viga con un ángulo de 45°.

Para cortar una columna y viga de esa manera, primero tenemos que asegurarnos que las dossecciones se interceden en sus puntos medios, para posteriormente cortarlas de forma queformen una conexión a 45°

Modele dos secciones de la siguiente forma:


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Podemos utilizar las herramientas de posición para moverla a la mitad del alma de la columnapara posteriormente aplicar el corte.

Elija del menú Modify>Sections>Mitre Ends para unir las dos secciones haciendo un corte de45°. Primero seleccione el extremo de la viga, no tiene que ser exacto, luego seleccione elextremo de la columna. Como tercer paso pulse la tecla ESC, e inmediatamente se cortaran lassecciones con un ángulo de 45°.


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Contraventeos (Bracing Configurations)Para la creación de contraventeos seleccione del menú Create>Sections>BracingConfigurations.

Aparecerá la forma Bracing para determinar, su posición en la jerarquía, el tipo deespecificación, justificación y la configuración de nuestro contraventeo.

Primero nos ubicaremos en la jerarquía donde se establecerán los contraventeos, después enla celda Storage área teclearemos CE o daremos el nombre del Frame en donde modelaremoslas secciones.

En el botón Profil seleccione el tipo de especificación a usar, seleccione American Standard Sty en Generic Type seleccione AISC-LE-Profiles y pulse el botón Apply e inmediatamente elbotón Dismiss para cerrar la forma, en Available Bracing Configurations, podemos seleccionarel tipo de configuración, seleccione la número 1, Cross Bracing y pulse el botón Apply.Aparecerá la pequeña forma Cross Bracing en la celda Gap A y B, en este caso dejaremos losvalores en 0 como se muestra en la forma Bracing.

Seleccione la opción confirm de la forma y seleccione el primer extremo de una de las vigas,aparecerá el numero 1 dentro de un circulo azul, ahora seleccione la viga superior, aparecerá elnumero 2 dentro de un circulo azul y se marcará en líneas azules la posición del contraventeo, alo cual pulse el botón Accept de la forma Cross Bracing


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Aparecerá una forma que le preguntará si solicita cortar el elemento en donde topa con otro, atodos pulsaremos la opción YES.

Después de esto quedará modelado nuestro contraventeo con la configuración que hemosseleccionado.


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Como se puede notar, al seleccionar el primer elemento (GAP) el sistema le asigna el número1, cuando seleccionamos el segundo elemento el sistema le asigna el número 2 y nos muestraun previo de la configuración del contraventeo que modelaremos.


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Extención de Elementos EstructuralesEn forma regular se hacen modificaciones dentro del modelo, por lo tanto nos vemos en lanecesidad de recortar y/o alargar los extremos de los elementos. Para ello utilizamos elcomando EXTEND que se describirá a continuación:

El comando EXTEND se encuentra dentro del menú principal en:

POSITION>EXTEND

EXTEND THROUGHCon este comando podemos incrementar o recortar la longitud de uno de los extremos de unelemento o un grupo de ellos, definiendo primeramente la posición de un PLANO AUXILIAR elcual limita la extención de los elementos.

Las secciones a extender deberán estar desconectadas, por lo tanto si el extremo estáconectado necesitará deconectarlo con el comando disconnect.


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Permite colocar el plano con las alternativas de selección de un Elemento, un design point o unborde.

Coloca el plano de referencia a través de la intersección de dos elementos.Permite modificar el elemento actual o a través de una lista o selección de elementos.La extención estará restringida por esta opción ya que limita a extender los extremos end ostart, o mediante una selección de los extremos.

El botón Maintain Seccion Node Positions. Con respecto a los nodos secundarios, suposición dentro del elemento estructural esta referenciado con respecto al start del SCTN. Porlo tanto si mantenemos este botón apagado y movemos el start los nodos se recorran por loque al encender el boto los nodos mantendrán su posición sin ser afectados.

El botón Cut end(s) to plane corta el elemento SCTN de acuerdo al ángulo en que seencuentra el plano de referencia.

EXTEND BYAl igual que con el ccomando Extend through el comando Extend By nos permite incrementar orecortar la longitud de los elementos estructurales pero bajo otras condiciones. Al entrar almenú principal y seleccionar:

Position>Extend>by…

Veremos una ventana como se muestra en la imagen de la siguiente página.


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Este comando nos permite incrementar o disminuir la longitud de los extremos seleccionados delos elementos estructurales dada una distancia o proporción. Se recomienda que los elementosse encuentren desconectados.

En la opción de Extend definimos qué extremo será modificado (Start o End de la sección). Siseleccionamos Pick dentro de la ventana gráfica de 3D por medio del cursor, tendrá que tomarlos extremos de las secciones que necesita modificar.

Este botón reposiciona los nodos secundarios tomando como punto de origen el Start de lasección. Si desplazamos el Start y requerimos que los nodos permanezcan fijos en suposición, entonces proceda a encender el botón Maintain Section´s para que recalculeautomáticamente la posición de los nodos secundarios, de lo contrario los arrastra.

Para extender la sección tenemos dos opciones:

Extencion by: Distance. Requiere introducir el valor numérico ya sea positivo o negativo paraincrementar o reducir según sea el caso.

Extencion by: Proportion. Extiende el elemento dando un factor de proporción de su longitud.Un número mayor a 1 incrementa la longitud y uno menor a 1 la reduce.

Juntas Dominantes

¿Cuándo utilizamos una junta dominante?Cuando necesitamos mover un conjunto de elementos de la estructura conservando el arreglo.Para ello es importante que los extremos de los elementos se encuentren conectados.

Cuando realizamos la conexión entre elementos se genera un nodo, el cual contendrá el unnúmero de juntas (joints) para cada extremo que se conecta a él en esa misma coordenada.


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Existen dos tipos de Juntas: la Junta Dominante (dominant) y la Subordinada (subordinate).

Modificando Estructura manteniendo la GeometríaRealizaremos un ejercicio para ver cómo funcionan las juntas de la estructura regularanteriormente generada.

PASO 1Ir al menú principal y seleccionar:Connect>Joint Dominant.


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PASO 2En este caso nos pide seleccionar los extremos de las vigas que deseamos sean dominantes,una vez terminada la selección tecleamos la tecla ESC para terminar la selección.

PASO 3Una vez realizado el paso 1 y 2 procedemos a mover las columnas a la nueva posición, yaque éstas contienen los nodos de conexión. Utilice los comandos relatively (BY), explicitly (AT)ó MOVE.


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PASO 4Seleccione del menú principal: Connect>Trim To Section>All attached.

PASO 5Recuerde que los extremos sin conexión no son afectados por la junta dominante, por lo que setendrán que alinear manualmente. Un caso típico son los elementos en cantiliver en los cualesun extremo tiene conexión.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Creando una Sección Curva

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Creando una Sección CurvaEste tipo de elementos se generan a través de un punto Start (inicio), End (final) y la definiciónde puntos intermedios que definen la curva representados por un GENSEC.

En este caso es un macro automático el cual sólo requiere seleccionar los puntos de lasopciones descritas para su definición y tomará el perfil predeterminado. Es necesario que seintroduzca el valor del radio para definir la curvatura.

Para ello, seleccione en el menú de crear la opción de crear secciones curvas.

CREATE > SECTIONS > CURVED… .

La cual mostrará la siguiente ventana que se describirá a continuación (ver Anexo B)

DEFINICION LIBRENecesita seleccionar 3 puntos o más para definir la trayectoria que se va adoptar.

ANGULO RECTOSeleccione 3 puntos para definir el ángulo recto. Primero seleccione:

RECTÁNGULOSe definen 3 puntos en un rectángulo abierto (Forma de U). Se seleccionan las dos

esquinas y por último el punto medio.

RECTÁNGULO INSCRITO AL CENTRO

Se define un rectángulo el cual estará inscrito dentro del arreglo deseado introduciendo elvalor del radio deseado

RECTANGULO ABIERTO

Este arreglo es similar al del RECTANGULO, con excepción de que el lado abierto estarádefinido por el tercer punto.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Creando una Sección Curva

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RECTANGULO ABIERTO INSCRITO AL CENTROEs similar a la opción rectángulo inscrito al centro, pero el punto 3 define el lado abierto.

CUELLO DE GANSO

Los dos primeros puntos definen la base y el tercer punto define el cuello de ganso.

OBLOIDSeleccione dos puntos para indicar los centros de dos semicirculos y seleccione un tercero

para definir la posición de inicio y final.

El botón UNDO nos permite borrar los puntos antes de generar la sección curva.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Generación de un Jacket

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Generación de un Jacket

Macro de Jacket y TorreEl procedimiento que seguiremos a continuación nos sirve tanto para el macro del Jacket comopara el de la Torre.

Al seleccionar el menú 1 o 3 en la ventana de SECTION CREATION que se desplegó despuésde haber seleccionado CREATE>SECTIONS>SPECIALS.

Estas ventanas están divididas en dos partes principales que es el Area de almacenamiento ylos valores de posición.


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Areas de almacenamiento (Storage Areas)Es la dirección en la que se van a almacenar los elementos estructurales generados por elmacro. Usted sólo podrá seleccionar Framework o Subframework.

Valores De Posicion (Positioning Data).Se definen los campos de la parte superior, niveles intermedios y la parte inferior de laestructura que será generada.

Datum describe el elemento base para referencia de la estructura en su posionamientoejemplo: el mundo (/*). El es la referencia que aparece por defaul por lo tanto, el origen de laestructura es la coordenada E0 N0 U0.

Top of Jacket/Tower aquí debemos indicar las elevaciones de los niveles y se divide en dospartes:

Datum


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Top of Jaket y Mudline que se refieren al extremo mas alto y al extremo más bajo de laestructura.

Horizontals Describirá en forma de lista las elevaciones de los niveles que conforman laestructura.

Upper y Lower S.O.P En estos puntos definirá los puntos Este y Norte de acuerdo a laselevaciones registradas.

NOTA: Recuerde que la posición que se inserte está referenciada al DATUM seleccionadopreviamente.

Split at horizontal Es un botón que corta los elementos horizontales en los extremos en laintersección si se encuentra en ON.

Preview Es un simulador gráfico que nos permite predefinir el arreglo estructural antes degenerarlo y así poder agregar o modificar la configuración antes de aplicar el Macro decreación.


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Una vez aceptada la configuración de nuestra estructura, procedemos a realizar la selección delos perfiles estructurales por ejemplo para las pierna selecciona un OC de 32” de diámetro y 1½” de espesor y para los horizontales de 24”Diametro y 1” de espesor.

Crystal Graphics Ingeniería Design Estructural Beams & Columns:Ejemplo de Secciones Circulares

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Ejemplo de Secciones CircularesAquí ejemplificaremos como se una de las secciones circulares, ya que con ello podrá obtenerel conocimiento básico de cómo funcionan las demás variantes.

Iniciaremos de forma metódica en la descripción de la ejecución de los pasos.Nuestro ejercicio se basará en la utilización de la herramienta elaboración de ángulo recto.

Primeramente deberá tener arreglo estructural previamente construido para tomarlo dereferencia o un arreglo de primitivos los cuales nos permitan seleccionar los puntos deseados ysi no tenemos ninguno de los dos anteriores podemos auxiliarnos con la generación de planos acontinuación procederemos a utilizar este método.

Primeramente deberá generar un Site con el nombre de REFERENCIAS y en el una Zona dePLANOS. Después de esto, en UTILITIES del menú principal buscar REFERENCE DATA enla cual aparecerá la ventana siguiente:

Crearemos el área de almacenamiento de nuestro plano Auxiliar o de apoyo. Este plano deapoyo sólo es una ayuda gráfica.

Hacemos la referencia del área de almacenamiento en donde se creará nuestro plano.


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Cubiertos los pasos anteriores procederemos a crear el plano.

La ventana de nombre Plane Definition muestra una sección en donde lista los planos definidospara el área de trabajo asignada.


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Tiene un botón con la opción crear (CREATE) o modificar (MODIFY) y a su derecha seencuentra la casilla de referencia del nombre del plano.

En la casilla de descripción anotaremos la utilidad de nuestro plano de referencia.

Después viene el tamaño que tendrá el plano de referencia en la que pide la dimensión de doslados.

La orientación es con respecto al eje perpendicular al plano creado. El botón de orientación nospermite orientarlo a través de la selección de otras referencias.

La posición del plano puede ser en forma explícita o a través de alguna referencia existente.

Procederemos a realizar la sección circular utilizando el plano generado anteriormente como unapoyo.

Utilizando la herramienta para secciones curvas la opción de ángulo recto.


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El resultado de nuestra operación será como se muestra en la lámina de la siguiente página.

Se generará un elemento del tipo Gensec y un Spine.

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