Uso del programa
Existen dos maneras de correr el programa. A partir del explorador de windows y a través de la ventana de comandos.
A partir del explorador (ventanas) de Windows
Si se hace doble click en el ejecutable, este correrá siempre y cuando todos los datos del modelo estructural se encuentren en el archivo “ingresoDatos.txt” que deberá estar en la misma carpeta del ejecutable. Si el programa no encontrara este archivo, simplemente se cerrará.
A partir de la ventana de compandos (CMD prompt)
La manera más completa de utilizar el programa es a partir del command prompt o de la ventana de comandos. Debemos primeramente dirigirnos a la carpeta donde se encuentra el programa:
Una vez en la carpeta de trabajo, debemos llamar al programa seguido del nombre donde se encuentran los datos de la estructura. Al descomprimir el ZIP tenemos dos archivos de datos: “datosIngreso.txt” y “otroPortico.txt”. Obviamente el usuario puede generar su propio archivo de datos de ingreso.
Si solo escribimos winportico2d, automáticamente llamará al archivo por defecto “datosIngreso.txt”
C:\Users\marze\Downloads\programa>matrixPro3D
Sin embargo si escribimos winportico2d seguido del nombre del archivo, abrirá en este caso “otroPortico.txt”
C:\Users\marze\Downloads\programa>winportico2d otroPortico.txt
Unidades
Las unidades con las que se trabaje pueden ser cualesquiera. Sin embargo deben ser homogéneas a lo largo de todo el programa.
si se comienza con unidades de [m], [KN], [KPa], deberán trabajarse con esas unidades de inicio a fin.
Los resultados se entregarán en las mismas unidades.
No se pueden mezclar unidades ni prefijos de unidades. Por ejemplo no se puede usar [cm],[KN],[MPa]
Ingreso de datos
Dentro del archivo .txt se deben ir ingresando los datos del programa secuencialmente para que el programa interprete todos los elementos que se encuentran en el archivo de texto. El programa busca etiquetas específicas y luego lee los datos seguidos de esa etiqueta. Por ejemplo si el programa lee la etiqueta “nudos:”, a continuación leerá tantos datos de nudos como tenga el archivo de texto.
Tomemos como ejemplo el siguiente pórtico sencillo:
Un archivo de ingreso de datos correspondiente a este pórtico tendrá la siguiente forma:
Cada etiqueta como “nudos:” o “apoyo:” se escribe siempre sin espacios y con dos puntos al final. Luego de cada etiqueta se escriben los datos de ingreso en el orden explicado en el siguiente apartado.
Etiquetas
Las etiquetas deben escribirse tal cual se muestran en la siguiente lista. No se deben intercambiar Mayúsculas con minúsculas o viseversa.
Cada dato se separa con espacio o con salto de línea (enter). No se admiten “,” comas ni “;” punto y coma para la separación entre datos.
nudos:
Corresponde al ingreso de coordenadas de cada nudo. Primero se escribe la numeración de cada nudo, luego la coordenadaX, coordenada Y y coordenada Z. La numeración de nudos puede no ser secuencial, sin embargo es mejor evitar esto último.
nudos:
#nudo CoordX coordY coordZ
barras:
Luego de esta etiqueta se indica la conexión de cada barra entre nudos. Para cada barra se escribe separado por espacios:
– Número de barra
– Nudo de inicio
– Nudo de llegada
El valor de nudo de inicio o de llegada corresponden a la numeración de nudo establecida en la etiqueda “nudos:”.
barras:
#barra deNudo aNudo
seccionRectangular:
Acá se establece la sección transversal rectangular de los elementos. Si existieran elementos no rectangulares o de forma irregular, utilizar la etiqueta “secciónGenerica:”.
El orden en el cual se ingresan los datos es el siguiente:
seccionRectangular:
tagSeccion (tagSeccion es el nombre de sección. debe ser un texto sin espacios)
base altura modElas moduloPoisson pesoEspecifico
{lista de barras}
En el pórtico el ingreso de datos de la sección es como sigue:
seccionRectangular:
viga25x40
0.25 0.4 21e6 24
1 2 3 4
La primera línea indica el nombre de la etiqueta.
La segunda línea corresponde al nombre que le damos a la sección (puede ser cualquier nombre asignado por el usuario, pero sin espacios)
La tercera línea corresponde a la sección: base=0.25m, altura = 0.4m, moduloElastico = 21’000’000 KN/m2, módulo de Poisson = 0.2 (adimensional) y peso específico de 24KN/m3
La última línea indica los elementos o barras a los que se le asigna esta sección.
seccionGenerica:
Se establece la sección transversal de los elementos no rectangulares.
El orden en el cual se ingresan los datos es el siguiente:
seccionGenerica:
tagSeccion (tagSeccion es texto sin espacios)
area inerciaY inerciaZ ModuloJ moduloE poisson PesoEspecifico
{lista de barras}
El formato de ingreso de datos es muy similar al de “seccionRectangular:”. Ver los detalles de esta etiqueta para un ejemplo.
– La inerciaY: corresponde a la inercia en altura de la sección
– La inerciaZ: corresponde a la inercia en el ancho de la sección
– ModuloJ: es el módulo de torsión de la sección
– ModuloE: es el módulo Elástico de la sección
– Poisson: es el módulo de deformación transversal de la sección respecto a la deformación axial
– PesoEspecifico: Es el peso específico de la sección
rotacionBarra:
Cualquier barra tiene una rotación por defecto en función a la posición de sus nudos en los extremos. Sin embargo el usuario puede cambiar la rotación de cualquier barra con esta etiqueta.
Por ejemplo si se genera una columna de 20×60 cm2 y en el programa la dirección de esta barra no es la correcta, se puede rotar la columna respecto de su eje de la siguiente manera:
rotacionBarra:
angulo(en grados Sexagesimales)
{lista de barras}
Esta etiqueta puede repetirse las veces que sea necesaria para diferentes barras
apoyo:
Etiqueta que se utiliza para apoyar un nudo (o varios nudos) de la estructura. Su sintaxis es la siguiente:
apoyo:
Ux Uy Uz giroX giroY giroZ
{lista de nudos}
Los valores que toma Ux, Uy Uz, giroX, giroY, giroZ son:
Restringido = 1,
Sin restringir o libre = 0.
Un ejemplo ayudará a explicar el concepto:
apoyo:
1 1 1 0 0 0
1 3 4
el código mostrado indica que el apoyo será restringido en X Y y Z, y libre en giros X Y Z. Este es un típico apoyo fijo en estructuras en 3D. La lista de nudos a los que se aplica el apoyo es nudos 1, 3 y 4.
Apoyos típicos tienen la siguiente configuración:
empotrado: 1 1 1 1 1 1
fijo: 1 1 1 0 0 0
movil: 0 0 1 0 0 0
Sin embargo pueden generarse las combinaciones que se gusten,siempre que el conjunto de apoyos genere una estructura estable. Esta etiqueta se puede repetir varias veces para cada configuración de
puntual:
Etiqueta que se usa para introducir una carga puntual en la estructura. Su sintaxis es la siguiente:
puntual:
casoCarga (texto sin espacios)
Px Py Pz Mx My Mz
{lista de nudos}
“puntual:” es la etiqueta. Luego se introduce el nombre de la carga. “viva” “muerta” o “lateral” son nombres adecuados, aunque se puede utilizar cualquier otro siempre que no lleve espacios.
Luego se introduce el valor de la carga en X, en Y o Z, asi como el momento Mx, My o Mz. Finalmente en {lista de nudos} se introduce el número de nudos a los cuales se les asignará esta carga establecida.
La carga de fuerza se simboliza con flecha simple, y el momento de fuerza como flecha doble.
distribuidaLocalX:
Se usa al aplicar cargas distribuidas paralelas al eje de la barra en coordenadas locales. Esta carga puede ser constante o variable linealmente entre ambos extremos.
La manera de introducir los datos de carga a una lista de barras es la siguiente. Para todo un conjunto de barras o elementos de pórtico que reciban la misma carga se introduce la carga como sigue:
distribuidaLocalX:
casoCarga (casoCarga es texto sin espacios)
fIni fFin
{lista de barras}
Primero se introduce el nombre de la etiqueta “distribuidaLocalX:”.
A continuación donde se lee “casoCarga” se introduce el nombre del caso de carga. Este es un nombre que nosotros podemos escoger a gusto y necesidad. Sin embargo nombres como “viva”, “muerta”, “lateral” serán nombres típicos para denotar el tipo de carga que estamos utilizando. Este deberá ser un texto sin espacios.
Luego se introducen las cargas paralelas a la barra en sus extremos:
fIni: fuerza paralela a la barra a la izquierda o inicio de la barra
fFin: fuerza paralela a la barra a la derecha o fin de la barra
{lista de barras} corresponde a la lista de elementos frame a los cuales se les aplicará la carga indicada.
Las cargas serán positivas a la derecha de la barra en coordenadas locales.
distribuidaLocalY:
Se usa al aplicar cargas distribuidas perpendiculares al eje de la barra en dirección Y en coordenadas locales. Esta carga puede ser constante o variable linealmente entre ambos extremos.
La manera de introducir los datos de carga a una lista de barras es la siguiente. Para todo un conjunto de barras o elementos de pórtico que reciban la misma carga se introduce la carga como sigue:
distribuidaLocalY:
casoCarga (casoCarga es texto sin espacios)
qYIni qYFin
{lista de barras}
Primero se introduce el nombre de la etiqueta “distribuidaLocalY:”.
A continuación en “casoCarga” se introduce el nombre del caso de carga. Este es un nombre que nosotros podemos escoger a gusto y necesidad. Sin embargo nombres como “viva”, “muerta”, “lateral” serán nombres típicos para denotar el tipo de carga que estamos utilizando. Este deberá ser un texto sin espacios.
Luego se introducen las cargas Perpendiculares en Y a la barra en sus extremos (Suele ser la dirección vetical perpendicular a la barra):
qYIni: fuerza perpendicular a la barra a la izquierda o inicio de la barra
qYFin: fuerza perpendicular a la barra a la derecha o fin de la barra
{lista de barras} corresponde a la lista de elementos frame a los cuales se les aplicará la carga indicada.
Las cargas serán positivas a hacia arriba de la barra en coordenadas locales.
distribuidaLocalZ:
Se usa al aplicar cargas distribuidas perpendiculares al eje de la barra en dirección Z en coordenadas locales. Esta carga puede ser constante o variable linealmente entre ambos extremos.
La manera de introducir los datos de carga a una lista de barras es la siguiente. Para todo un conjunto de barras o elementos de pórtico que reciban la misma carga se introduce la carga como sigue:
distribuidaLocalZ:
casoCarga (casoCarga es texto sin espacios)
qZIni qZFin
{lista de barras}
Primero se introduce el nombre de la etiqueta “distribuidaLocalZ:”.
A continuación en “casoCarga” se introduce el nombre del caso de carga. Este es un nombre que nosotros podemos escoger a gusto y necesidad. Sin embargo nombres como “viva”, “muerta”, “lateral” serán nombres típicos para denotar el tipo de carga que estamos utilizando. Este deberá ser un texto sin espacios.
Luego se introducen las cargas Perpendiculares en Y a la barra en sus extremos (Suele ser la dirección horizontal perpendicular a la barra):
qZIni: fuerza perpendicular a la barra a la izquierda o inicio de la barra
qZFin: fuerza perpendicular a la barra a la derecha o fin de la barra
{lista de barras} corresponde a la lista de elementos frame a los cuales se les aplicará la carga indicada.
distribuidaLocalT:
Se usa al aplicar cargas distribuidas de torsión respecto al eje de la barra. Esta carga debe ser constante a lo largo de toda la barra.
La manera de introducir los datos de carga a una lista de barras es la siguiente. Para todo un conjunto de barras o elementos de pórtico que reciban la misma carga se introduce la carga como sigue:
distribuidaLocalT:
casoCarga (casoCarga es texto sin espacios)
torsion
{lista de barras}
Primero se introduce el nombre de la etiqueta “distribuidaLocalT:”.
A continuación en “casoCarga” se introduce el nombre del caso de carga. Este es un nombre que nosotros podemos escoger a gusto y necesidad. Sin embargo nombres como “viva”, “muerta”, “lateral” serán nombres típicos para denotar el tipo de carga que estamos utilizando. Este deberá ser un texto sin espacios.
torsion: Luego se introduce las carga de Torsión a la barra
{lista de barras} corresponde a la lista de elementos frame a los cuales se les aplicará la carga indicada.
Las carga será positivas en el sentido siguiendo la regla de la mano derecha
combo:
Esta etiqueta es obligatoria dentro de la definición de cargas, ya que el programa solo grafica y calcula las cargas contenidas en la etiqueta “combo:”. De nada sirve que una carga con nombre “viva” por ejemplo, haya sido creada arriba, si no se la aplica dentro de un combo en esta etiqueta. La sintaxis es la siguiente:
combo:
nombreCombo
FactorMayoracion1 CasoDeCarga1
FactorMayoracion2 CasoDeCarga2
FactorMayoracion3 CasoDeCarga3
etc...
Se pueden crear tantos combos como se guste. El siguiente ejemplo ayuda con la idea:
combo:
miCombo1
1.4 muerta
1.4 pesoPropio
combo:
miCombo2
1.2 muerta
1.2 pesoPropio
1.6 viva
combo:
servicio
1.0 muerta
1.0 pesoPropio
1.0 viva
El anterior es un ejemplo típico de combinación de carga en Hormigón Armado. Para la estructura se tienen generados 3 estados de carga correspondientes a las combinación de carga del código americano. Las cargas creadas tienen nombres “viva”, “muerta”, y “pesoPropio”. Cada combinación necesita un nombre: miCombo1, miCombo2, servicio.
Posteriormente se incluyen los factores de mayoración de cada carga seguido del nombre de la carga que se quiera mayorar. No necesariamente deben entrar todas las cargas dentro de la lista de cargas de cada combo, como se ve en el combo “miCombo1”.
Etiquetas de escala
Las siguientes etiquetas son opcionales, y sirven para controlar desde el inicio la escala de diferentes elementos al momento que se muestren los resultados.
precision: cantidad de decimales (por defecto 3)
escalaDef: escala deformaciones (por defecto 100 veces)
escalaN: escala de diagramas de axiales (por defecto 0.1)
escalaVy: escala de diagramas de cortante en Y (por defecto 0.1)
escalaVz: escala de diagramas de cortante en Z(por defecto 0.1)
escalaMy: escala de diagramas de momento flector en Y(por defecto 0.01)
escalaMz: escala de diagramas de momento flector en Z(por defecto 0.01)
escalaTexto: Tamaño de texto (Defecto 0.15 unidades de distancia)
escalaCarga: Tamaño de cargas. (Por defecto 0.1)
escalaApoyo: Tamaño de apoyos. (por defecto adopta un tamaño en función al tamaño de la estructura)
Corriendo el software
Cuando se corre el programa y este lee los datos del problema satisfactoriamente, se genera una ventana con el pórtico dibujado. A partir de este punto se controlan los comandos de mostrado de resultados a partir de teclado.
La navegación se consigue con:
paneo: click izquierdo
rotación: click central
zoom + y – : scroll
Teclas de uso
Cuando esté corriendo el ejecutable y se quieran mostrar los resultados del pórtico, se debe pedir el programa que muestre los resultados desde la línea de comandos.
Primero se debe activar un combo, escribiendo:
combo (enter)
nombreDeCombo (enter)
Se puede encender más de un combo a la vez.
Los nombres de los combos generados (que por defecto están apagados) se divisan en la esquina superior derecha de la ventana.
Con el combo (o los combos) encendido(s), se pueden llamar a distintos comandos para ver las solicitaciones de dichos combos.
los comandos son:
plotDef
plotN
plotVy
plotVy
plotMy
plotMz
plotDef grafica las deformaciones de los nudos.
plotN grafica solicitaciones Axiales
plotVy grafica solicitaciones de cortante en Y
plotVz grafica solicitaciones de cortante en Z
plotM grafica solicitaciones de momento flector en Y
plotM grafica solicitaciones de momento flector en Z
También se puede llamar a la numeración de nudos, barras y secciones con los siguientes comandos:
tagNudos
tagBarras
secciones
noTags
noTags apaga la graficación de todos los tags.
Para apagar alguna solicitación o algún Tag, se debe volver a escribir el comando que lo encendió.
Adicionalmente se puede modificar la escala de los gráficos y texto mediante las teclas:
+: incrementa la escala del grafico en 10%
-: decrementa la escala del gráfico en 10%
shift +: incrementa tamaño de texto
shift -: disminuye tamaño de texto
Recargar el modelo
En muchas situaciones se deben modificar los datos de ingreso desde el archivo de texto. Una vez modificado el archivo de ingreso de datos, se puede re-leer el archivo desde el programa corriendo con la tecla F5.
Descarga del programa
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