Manual Sap2000 Pt

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Departamento de Engenharia Civil

MANUAL INICIAÇÃO SAP2000

Análise do comportamento dinâmico de modelos estruturais

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MANUAL INICIAÇÃO – Fernando Almeida

Pá

gi

na

2

No canto inferior direito escolhe-se a unidade de medida para o cálculo, este passo deverá ser feito antes de qualquer outro.

Para podermos criar a nossa estrutura temos de criar um grid, ou seja, um quadriculado onde o espaçamento deste é o espaçamento das vigas/pilares que desejamos.

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Pá

gi

na

3

Podemos seleccionar elementos pré feitos mas dada a especificidade única de cada estrutura vamos escolher a criação de uma grelha.

Seleccionar Grid Only

Vamos criar uma estrutura a duas dimensões para o cálculo com um piso e duas consolas mais cobertura.

Nº de Vigas + 1

Como trabalhamos em 2D assume-se 1.

Espaços Verticais onde se pode assumir os pilares.

Valor para o comprimento das vigas,ou seja, referência para o espaçamento.

Valor 1 pois estamos a trabalhar em 2D e não necessitamos de profundidade para a nossa estrutura.

Nº de pisos + 1

Definição da origem das nossas coordenadas.

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Pá

gi

na

4

Resulta na seguinte estrutura:

Como nós não queremos as vigas todas iguais temos de clicar com o botão do lado direito do rato em cima da grelha e seleccionamos Edit Grid Data.

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Pá

gi

na

5

Aparece esta janela e clicamos em Modify/Show System

Surge uma nova janela onde podemos personalizar a nossa grelha, ou seja, personalizar as distâncias sejam de pilares ou vigas.

Vigas

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Pá

gi

na

6

Neste momento temos de definir os materiais das vigas e dos pilares (betão).

Fazemos adicionar um novo material. Vamos criar o betão C20X25.

Betão C20X25:

- Peso de 25KN/m³ (2500Kg/m³) -Módulo de Elasticidade E=29GPa ou seja 29x10³ (C20/25)

-Coeficiente de Poisson 0,2 em

regime não fendilhado (Clausula 3.1.3 (4) do Eurocódigo 2)

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Pá

gi

na

7

Podemos criar mais materiais como aço A400 ou A500 e até mesmo outro tipo de betão, vamos desenhar a nossa estrutura com o comando à esquerda Draw Frame/Cable Object. Temos de desenhar da esquerda para a direita e de baixo para cima, caso contrário a estrutura mais tarde dá erro nas deformadas e não as desenha.

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Pá

gi

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8

Depois de desenharmos a nossa estrutura vamos definir as secções dos pilares e das vigas. Define/Section Properties/Frame Sections

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Pá

gi

na

9

Depois seleccionamos o tipo de material, neste caso concrete/betão e escolhemos a secção rectangular.

Vamos criar um pilar 30X40 e outro 50X40 de betão anteriormente criado C20X25.

Mais tarde se não tivermos a certeza se as secções estão bem definidas nos seus eixos, voltamos a este campo e substituímos os valores de cima para baixo e o de baixo para cima.

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Pá

gi

na

10

Vamos criar agora as vigas 30X40 e 40X40 com betão C20X25.

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Pá

gi

na

11

Agora vamos atribuir à nossa estrutura os apoios, vamos seleccionar em primeiro lugar os 4 locais onde se pretendem, recorrendo ao comando Select/Select/Pointer/Window.

Seleccionamos os 4:

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Pá

gi

na

12

Aparece o seguinte quadro:

Colocamos os vistos em todas as caixas para obtermos as rotações nos 3 eixos e seleccionamos o encastramento (símbolo da esquerda).

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Pá

gi

na

13

Agora vamos atribuir as barras verticais e horizontais o papel de vigas e pilares. Temos de clicar nas barras que pretendemos atribuir, vamos começar com os pilares, há que ter em conta a existência de dois tipos.

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Pá

gi

na

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Pá

gi

na

15

Em mais pormenor observamos:

Nesta altura já temos a nossa estrutura com apoios e secções definidas.

NOTAR QUE NÃO SE DESENHOU A VIGA DE FUNDAÇÃO.

Agora vamos verificar se as secções estão bem atribuídas. Seleccionar View/Set Display Options:

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Pá

gi

na

16

Aparece o seguinte quadro com as opções que podemos ver enquanto trabalhamos.

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MANUAL INICIAÇÃO – Fernando Almeida Pá gi na

17

Trocar as secções:

Activa o modo de visualização em perspectiva.

Personaliza a perspectiva movendo sem largar o botão esquerdo do rato.

Secções desalinhadas, temos de voltar a trocar as secções (largura pelo comprimento).

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18

Exemplo:

Vista geral após revisão das secções com as vigas todas da mesma altura:

Para colocarmos o fundo branco ir a View/Set Display Options/White Color Back Objects. Para voltar ao fundo preto é só seleccionar View/Set Display Options/Objects.

Trocou-se

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Pá

gi

na

19

Para adicionar rótulas na estrutura. Seleccionamos o ponto onde a queremos com o comando Select/Select/Pointer/Window.

Agora vamos definir o tipo de rótula Assign/Joint/Constraints.

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Pá

gi

na

20

O próximo passo é definir as cargas a atribuir. Seleccionar Define/Load Patterns.

Criar as seguintes cargas:

Criar as combinações de cargas afectadas do seu coeficiente de acréscimo/majoração. Permanentes X1,35

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Pá

gi

na

21

Seleccionar Define/Load Combinations. Criar as 4 seguintes combinações para análise:

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22

Combinação 2 – Só Sobrecarga

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Pá

gi

na

23

Combinação 4 – Sismo da direita + COMB2

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Pá

gi

na

24

Aplicar como cargas distribuídas.

Carga Permanente 25KN/m (peso próprio)

Carga Variável ou Sobrecarga 21KN/m (Mobília, pessoas, veículos)

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Resultado: Em pormenor: Valor da Sobrecarga

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26

Em pormenor:

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Pá

gi

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27

Com a fórmula de F (força) na horizontal: F=8Xh com h sendo a altura do piso em metros e F em KN.

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Pá

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28

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Pá

gi

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Estrutura sujeita ao sismo:

No primeiro piso a estrutura está sujeita a 24KN, ou seja, 8KN X 3m. No segundo piso a estrutura está sujeita a 48KN, ou seja, 8KN X 6m.

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Pá

gi

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30

Vamos correr agora a análise à estrutura fazendo RUN.

Selecciona-se as cargas sujeitas a análise, Sobrecarga, Carga Permanente e Sismo Esquerda.

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Pá

gi

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Para vermos os diagramas seleccionar Display/Show Forces/Stresses/Frames/Cables

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Pá

gi

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Aspecto dos diagramas de momentos: