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Manual de usuario del Programa DinaFacil (Análisis Dinámico)
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Introducción
La mejor forma de entender el funcionamiento del programa es seguir el siguiente ejemplo:
Se analizará el siguiente marco plano:
9.00
9.00
9
8
3
9
5.00
2
10
5
6
2
5
2.00 2.00
4.00
4
5.00
10
7
4
3
1
1
4.00
6.00
8
7
6
8.00
10.00
Aplicando la siguientes consideración de masa:
2.4
2
2.00
4
74
W=12.869T
W=12.311T
2
6
2.4
3
2.5
62
W=12.869T
2.5
W=12.311T
74
9
W=20T
W=20T
W=25T
5
2.00
2.50
W=25T
8
2.50
W=6.731T
1.34
6
W=6.731T
1.34
6
10
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Se abre el programa DinaFacil haciendo doble clic en el icono y aparece el Menú Principal:
Oprimir “Entrada de Datos” y aparece lo siguiente:
Oprimir “Materiales” y aparece lo siguiente:
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En la casilla de “Numero de Material” anotar un número que después se relacionara con el tipo de
material de cada viga.
En la casilla de “Modulo de Elasticidad” anotar el valor del modulo de elasticidad del material en
unidades consistentes con el modelo matemático.
En la casilla de “Modulo de Poisson” anotar el valor de ese modulo que generalmente para el acero
es 0.32 y para el concreto es 0.17.
Para este ejemplo se hace las siguientes anotaciones:
Después se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente:
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De la misma forma se pueden introducir hasta 5 tipos de material diferente, cuando se termine
de introducir todos los materiales que se usarán en el modelo, se oprime la CRUZ situada en el
extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal.
En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Nodos” y aparece lo
siguiente:
En la casilla “Nodo” se anota el número de nodo, en las casillas de “Restricción” se marca si el nodo
esta sujeto (no se mueve ó no puede girar) en la dirección X, Y, ó giro.
En las casillas de “Coordenada” se anota el valor de las coordenadas en “X” y “Y” en unidades
consistentes con el modelo matemático.
En las casillas de masa se anota el peso asociado al nodo en la dirección “X” , “Y” y la inercia
rotacional que es el peso por la distancia al cuadrado entre el nodo y el centro de masa, para
nuestro ejemplo tenemos lo siguiente
Nodo
2
3
4
Masa en X
Peso (T)
20
12.31
12.311+12.869=25.18
Masa en Y
Peso (T)
20
12.31
12.311+12.869=25.18
5
20+25=45
20+25=45
Masa Rotacional
Peso por dist.2 (T-m2)
20 X 22 = 80
12.311 X 2.4622 = 74.62
12.311 X 2.4622 + 12.869 X
2.5742 = 159.89
20 X 22 + 25 X 2.52 = 236.25
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8
9
25
12.869+6.731=19.6
25
12.869+6.731=19.6
10
6.73
6.73
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25 X 2.52 = 156.25
12.869 X 2.5742 + 6.731 X
1.3462 = 97.46
6.731 X 1.3462 = 12.20
Además se puede marcar la casilla “borrar las casillas cada vez que se agreguen datos” para que
cada vez que se oprima “Agregar Datos” se borre lo que esta en las casillas, si no se marca esta
casilla los datos en las casillas no se borran.
Para este ejemplo se hace la siguiente anotación:
Después se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente:
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De la misma forma se pueden introducir hasta 100 nodos, cuando se termine de introducir todos
los nodos del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo superior derecho de la
carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal.
La carátula de “Nodos” queda de la siguiente manera al terminar de introducir todos los datos:
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En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Vigas” y aparece lo
siguiente:
En la casilla “Numero de VIGA” se anota el número de la viga, en las casillas de “INCIDENCIAS”
se anota el nodo de inicio y el nodo en donde finaliza la viga.
En la casilla de “Numero de PROPIEDAD” se anota el numero de la propiedad, mas adelante se
indica como se introducen las propiedades de la viga.
En la casilla de “Numero de MATERIAL” se anota el numero del material que corresponde a la
viga, ver carátula MATERIALES en hoja 3.
Si la viga es articulada en el inicio ó en el final se marca en las casillas correspondientes, en un
nodo no se permite que se articulen todas las vigas que llegan a ese nodo, por lo menos una viga
debe ser no articulada.
Para este ejemplo se hace la siguiente anotación:
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Después se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente:
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De la misma forma se pueden introducir hasta 150 vigas (vigas ó columnas), cuando se termine de
introducir todas las vigas del modelo matemático se oprime la CRUZ situada en el extremo
superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al menú principal.
La carátula de “VIGAS” queda de la siguiente forma al terminar de introducir todos los datos:
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En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Propiedades de Vigas” y
aparece lo siguiente:
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En la casilla “Numero de PROPIEDAD” se anota el número de propiedad el cual debe ser
relacionado con la viga que le corresponde, ver carátula de VIGAS..
En la casilla de “AREA” se anota el valor del área transversal de la viga.
En la casilla de “AREA DE CORTANTE” se anota el valor del área de cortante de la viga.
Se recomienda dar los siguientes valores:
Viga rectangular sólida, área de cortante = 0.85 de área transversal.
Viga circular sólida, área de cortante = 0.89 de área transversal.
Viga tubo circular, área de cortante = 0.53 de área transversal.
Viga tubo rectangular, área de cortante = 0.44 de área transversal.
Viga I de acero, área de cortante = peralte por el espesor del alma.
En la casilla “INERCIA” se anota el valor de la inercia de la viga.
El área, área de cortante, é inercia deben estar en unidades consistentes con el modelo
matemático.
Para este ejemplo como primer tanteo se escoge una viga de acero W 18 X 114 con las siguientes
propiedades:
área = 33.5 pulgadas2 = 33.5 X 0.02542 = 0.0216 m2
área de cortante = 18.48 pulgadas X 0.595 pulgadas = 10.9956 pulgadas 2 = 0.00709 m2
inercia = 2,040 pulgadas4 = 2,040 X 0.02544 = 0.000849 m4
Se hacen las siguientes anotaciones:
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Después se oprime “Agregar Datos” y aparece lo siguiente:
De la misma forma se pueden introducir hasta 25 propiedades de vigas (vigas ó columnas), cuando
se termine de introducir todas las propiedades de vigas del modelo matemático se oprime la CRUZ
situada en el extremo superior derecho de la carátula para salir de esta pantalla y regresar al
menú principal.
En el menú principal se oprime “Entrada de Datos” y después se oprime “Espectro de Respuesta” y
aparece lo siguiente:
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Se aplicará en este ejemplo el Espectro de Respuesta según el Manual de Diseño Sísmico de la
Comisión Federal de Electricidad considerando el Grupo de estructura “B”, zona sísmica “B” y tipo
de suelo II.
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Se considera Q = 4 por lo tanto el espectro queda como sigue:
Se oprime el botón de “Espectro en dirección X” porque en esta dirección se aplicara el espectro.
Se oprime el botón de “Frecuencia” porque el espectro se introducirá con valores de frecuencia
aceleración.
El primer valor del espectro es: frecuencia 0.5 cps, aceleración 0.062 se colocan en las casillas
correspondientes y se oprime “Agregar Datos”, aparece lo siguiente:
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De la misma forma se introduce el resto del siguiente espectro:
Frecuencia (cps)
0.5
0.54
0.57
0.60
0.66
3.33
6.73
12.40
24.72
80.00
Aceleración (g’s)
0.062
0.065
0.068
0.070
0.075
0.075
0.076
0.077
0.078
0.078
Después se oprime “Dibujar Espectro existente” y aparece lo siguiente:
Una vez que se introdujeron todos los datos del modelo matemático se procede a ensamblar la
matriz de rigidez, desde el Menú Principal oprimir “Ensamblar Matriz” y aparece lo siguiente:
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Marcar la casilla de “Análisis Dinámico” y oprimir “Ensamblar Matrices” y aparece lo siguiente:
Se regresa al Menú Principal oprimiendo la CRUZ del extremo superior derecho.
Desde el Menú Principal se oprime “Análisis Dinámico” y aparece lo siguiente:
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Se oprime “Modal” y aparece lo siguiente:
Se oprime “EJECUTAR EL PROGRAMA” y aparece lo siguiente:
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Ahora puedes ver los resultados del análisis modal en la pantalla y además los resultados se
guardaron en el archivo “SALIDAMOD.txt”.
Los ciclos realizados por el programa fueron 606, el parámetro de análisis 1.E+12 deberá
aumentarse y repetir el análisis en caso de que los resultados de la verificación no coincidan, para
este ejemplo tenemos lo siguiente:
VERIFICACION DE MODOS NORMALIZADOS
[I] = [Vn]T X [M] X [Vn]
LOS VALORES DEBEN RESULTAR 1.00
EN CASO DE QUE LOS VALORES NO RESULTEN 1.00
SE DEBE INCREMENTAR EL PARAMETRO DE ANALISIS
MOSTRADO EN LA CARATULA DE MODOS
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
MODO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
Manual de usuario del Programa DinaFacil (Análisis Dinámico)
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
VERIFICACION
MODO
MODO
MODO
MODO
18
19
20
21
hoja 19 de 22
1.00000000
1.00000000
1.00000000
1.00000000
VERIFICACION DE MODOS
[Vn]T X [K] X [Vn] = [Eigenvalues]
LOS SIGUIENTES VALORES DEBEN COINCIDIR
EN CASO DE QUE LOS VALORES NO COINCIDAN
SE DEBE INCREMENTAR EL PARAMETRO DE ANALISIS
MOSTRADO EN LA CARATULA DE MODOS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
44.62
98.85
289.43
570.56
795.22
975.53
1841.72
2274.52
2458.12
4439.17
10876.78
16504.44
16640.33
18791.60
22510.65
30862.76
47305.93
56604.43
120511.63
138536.99
179458.36
44.62
98.85
289.43
570.56
795.22
975.53
1841.72
2274.52
2458.12
4439.17
10876.78
16504.44
16640.33
18791.60
22510.65
30862.76
47305.93
56604.43
120511.63
138536.99
179458.36
VERIFICACION DE MODOS
[K] X [V] = [M] X [V] X [Eigenvalues]
EN CASO DE QUE LOS VALORES NO COINCIDAN
SE DEBE INCREMENTAR EL PARAMETRO DE ANALISIS
MOSTRADO EN LA CARATULA DE MODOS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
10656.27
Como los valores coinciden el análisis es correcto y se procede a ejecutar el Análisis Espectral
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Desde el Menú Principal se oprime “Análisis Dinámico” y aparece lo siguiente:
Se oprime “Espectral” y aparece lo siguiente:
Se oprime ejecutar el programa y aparece lo siguiente:
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Ahora puedes ver los resultados en la pantalla y además los resultados se guardaron en el archivo
“SALIDARES.txt”, parte de los resultados se muestran a continuación:
DESPLAZAMIENTO
NODO
DIRECCION X
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.0000
0.0057
0.0125
0.0157
0.0057
0.0000
0.0000
0.0058
0.0198
0.0247
ACELERACION
NODO
DIRECCION X
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.0000
0.0416
0.0657
0.0749
0.0418
0.0000
0.0000
0.0407
0.0916
0.1157
DIRECCION Y
ROTACION
0.0000
0.0000
0.0000
0.0080
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0141
0.0000
0.0010
0.0014
0.0005
0.0002
0.0015
0.0000
0.0022
0.0023
0.0031
DIRECCION Y
ROTACION
0.0000
0.0003
0.0005
0.0483
0.0003
0.0000
0.0000
0.0003
0.0005
0.0997
0.0000
0.0086
0.0174
0.0149
0.0071
0.0092
0.0000
0.0155
0.0154
0.0229
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FUERZAS EN VIGAS
VIGA
NODO
AXIAL
CORTANTE
hoja 22 de 22
MOMENTO
1
1
2
1.70
1.70
2.43
2.43
10.21
4.58
2
2
3
0.82
0.82
1.47
1.47
4.73
3.07
3
6
5
0.85
0.85
1.59
1.59
0.00
9.53
4
7
8
2.73
2.73
3.85
3.85
17.12
4.73
5
8
9
0.98
0.98
4.20
4.20
16.78
0.00
6
2
5
1.71
1.71
1.40
1.40
8.23
3.06
7
5
8
2.38
2.38
2.14
2.14
6.50
14.93
8
3
4
1.05
1.05
0.47
0.47
3.53
3.41
9
4
9
1.82
1.82
0.44
0.44
3.83
6.28
10
9
10
0.57
0.57
0.85
0.85
4.86
0.28
Para almacenar los datos de entrada del análisis realizado ver la hoja 19/23 del archivo
“manualdeusuario1.doc”.
Para cualquier duda o comentario no dudes en comunicarte conmigo a:
[email protected]
ó visita la página WEB :
www.dinafacil.com