sistema de coordenadas

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Universidad Técnica de Ambato Computación Aplicada Jairo Cayambe 0° Ing. Civil “B” Sistemas de Coordenadas

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  • 1. Cada estructura puede utilizar diferentes sistemas de coordenadas paradescribir la localizacin de los puntos y las direcciones de lascargas, desplazamientos, fuerzas internas, y los esfuerzos.La comprensin de estos diferentes sistemas de coordenadas es crucialpara poder definir apropiadamente el modelo e interpretar los resultados.

2. Los sistemas de coordenadas se utilizan para localizar las diferentespartes del modelo estructural y para definir las direcciones de las cargas,desplazamientos, fuerzas internas, y los esfuerzos.Todos los sistemas de coordenadas en el modelo estn definidos conrespecto a un nico sistema global de coordenadas. Cada parte delmodelo tiene su propio sistema de coordenadas local. Adems, esposible crear sistemas alternativos. 3. Todos los sistemas de coordenadas tridimensionales, derechos,sistemas rectangulares (cartesiano). Vector de productos cruzados seutilizan para definir los sistemas de coordenadas locales y alternativoscon respecto al sistema global.SAP2000 supone siempre que Z es el eje vertical, con +Z hacia arriba.La direccin arriba hacia se utiliza para ayudar a definir sistemas decoordenadas locales.Las ubicaciones de los puntos en un sistema de coordenadas puedenser especificados usando coordenadas rectangulares o cilndricos. 4. El sistema de coordenadas global es un sistema de coordenadas de tresdimensiones, derecho o rectangular. Los tres ejes, denotados X, Y, y Z,son perpendiculares entre s y cumplen la regla de la mano derecha.Las ubicaciones en el sistema de coordenadas global puede serespecificado utilizando las variables X, Y, y Z.La direccin de coordenadas se indican mediante los valores X, Y yZ. El signo es necesario. 5. SAP2000 supone siempre que Z es el eje vertical, con +Z haciaarriba. Los sistemas de coordenadas locales para nudos, elementos,y la carga de aceleracin de suelo estn definidos con respecto aesta direccin ascendente. La carga de peso propio siempre actahacia abajo, en la direccin -Z.El plano X-Y es horizontal. La direccin horizontal principal es +X.Los ngulos en el plano horizontal se miden desde la parte positivadel eje X, los ngulos positivo son en sentido contrario al de lasmanecillas del reloj. 6. Cada sistema de coordenadas debe ser definido a un origen y unconjunto de tres, ejes mutuamente perpendiculares que satisfacen laregla de la mano derecha.El origen se define simplemente especificando tres coordenadas enel sistema de coordenadas global. 7. Cada parte (nodo, elemento, o restriccin) del modelo estructuraltiene su propio sistema de coordenada local utilizado para definir laspropiedades, cargas, y respuesta para esa parte. Los ejes de lossistemas de coordenadas locales se denotan 1, 2, y 3. Engeneral, los sistemas de coordenadas locales puede variar de nudo anudo, elemento a elemento, y restriccin a restriccin. 8. No hay direccin preferida hacia arriba para un sistema decoordenadas local. Sin embargo, la direccin hacia arriba +Zseutiliza para definir por defecto el sistemas de coordenadas locales denudos y elementos con respecto al global o cualquier sistemadecoordenadas alternativo. 9. El sistema de coordenadas local de un nudo es normalmente elmismo que el sistema global de coordenadas XYZ. Sin embargo, sepuede definir cualquier orientacin arbitraria de un sistema decoordenadas local para un nudo.Para los elementos Frame, Area, y Link/Support, uno de loselementos de ejes locales est determinada por la geometra delelemento. Es posible definir la orientacin de los otros dos ejes. 10. El sistema de coordenadas locales de el elemento slido esnormalmente el mismo que el sistema global de coordenadas XYZ.Sin embargo, puede definir cualquier orientacin arbitraria de unsistema de coordenadas local.El sistema de coordenadas local de un cuerpo, diafragma, placa, vigao barra de restriccin normalmente se determina automticamente apartir de la geometra o la masa distribucin de la restriccin. Sepuede especificar un eje local para cualquier Diafragma, placa, viga obarra de restriccin, los restantes dos ejes se determinanautomticamente. 11. Se puede definir sistemas de coordenadas alternativos que puedenutilizarse para la localizacin de nudos, para la definicin de lossistemas de coordenadas locales para nudos, elementos, y lasrestricciones, y como referencia para definir las otras propiedades ycargas. Los ejes de los sistemas de coordenadas alternativos sedenotan X, Y, y Z.El sistema de coordenadas global y todos los sistemas alternativosson llamados sistemas de coordenadas fijos.Cada sistema de coordenadas fijo puede ser utilizado en formarectangular, cilndrica o esfrica. 12. La ubicacin de los puntos en el sistema de coordenadas global oalternativo pueden ser especificados usando coordenadas polares enlugar de coordenadas rectangulares XYZ. Las Coordenadas polaresincluyen coordenadas cilndricas CR-CA-CZ y esfricas SB-SA-SR.Sistemas de coordenadas polares se definen siempre con respecto aun sistema rectangular XYZ.Las coordenadas CR, CZ, y SR son lineales y se especifican enunidades de longitud. Las coordenadas CA, SB y SA son angulos yse especifican en grados.