Manual de ETABS V9_Agosto 2011_R0

Manual de Aplicacin del Programa ETABS v9Ing. Eliud Hernndez / [email protected]

ETABSExtended Three Dimensional Analysis of Building Systems Anlisis Tridimensional Extendido de Edificaciones

Ing. Eliud Hernndez / Vicepresidente INESA C.A. / Profesor Universidad Central de Venezuela Email personal: [email protected], Email de Cursos & Asesoras: [email protected] web: http://eliudh.web.officelive.com / Grupo Facebook: Inesa Adiestramiento twitter: @eliudh5 / Telfono: 58-412.2390553

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INDICE.I. Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems .............................. 4 II. MANUAL DE USO / GUIA DE USUARIO. ...................................................... 12 1. Men File: Archivos. ............................................................................................. 16 1.1. New Model: Nuevo Modelo. ................................................................................... 17 1.2. Import: Importar ..................................................................................................... 35 1.3. Export: Exportar. .................................................................................................... 35 1.4. Print Setup: Configuracin para Impresin. .......................................................... 36 1.5. Print Preview for Graphics: Imprimir una vista preliminar del grfico................. 36 1.6. Print Tables: Imprimir Tablas. ............................................................................... 37 1.7. Capture DXF File: .................................................................................................. 37 1.8. Capture Picture: Capturar Imagen ......................................................................... 38 2. Men Edit: Edicin ............................................................................................... 39 2.1. Paste Coordinates: Pegar Coordenadas. ................................................................ 40 2.2. Replicate: Rplicas. ................................................................................................ 40 2.3. Edit Grid Data: Sistema Espacial de Lneas de Referencia (Malla). ..................... 47 2.4. Edit Story Data: Editar Informacin de Pisos. ....................................................... 48 2.5. Edit Referente Planes: Editar Informacin de Planos............................................ 50 2.6. Edit Referente Lines: Editar Lneas de Referencia. ............................................... 50 2.7. Merge points: Tolerancia de Puntos....................................................................... 51 2.8. Aligned Points/Lines/Edges: Alinear Puntos, Lneas y Ejes. ................................. 51 2.9. Move Points/Lines/Areas: Mover Puntos, Lneas y Areas. .................................... 55 2.10. Expand/Shrink Areas: Expandir y acortar reas. .................................................. 55 2.11. Mesh Areas: Dividir Areas. .................................................................................... 56 2.12. Divide Frames: Dividir Lneas. .............................................................................. 62 2.13. Extrude Points to Lines: Convertir puntos a lneas. ............................................... 62 2.14. Extrude Lines to Areas: Convertir lneas a Areas. ................................................. 65 3. Men View: Ver .................................................................................................... 69 3.1. Set 3D View: Vistas en 3D. .................................................................................... 70 3.2. Set PlanView: Vistas en el Plano ........................................................................... 70 3.3. Set ElevationsView: Vistas en Elevaciones............................................................ 71 3.4. Set Buildings View Limits: Vista de Lmites del Edificio. ..................................... 71 3.5. Set Buildings View Options: .................................................................................. 72 3.6. Measure: Obtener medidas para (Lneas, Areas y ngulos). ................................. 75 3.7. Changes Axes Location: Cambio de Ubicacin de Ejes. ....................................... 75 3.8. Create OpenGl View: Crear Vista Renderizada. ...................................................... 75 4. Men Define: Definir ............................................................................................ 76 4.1. Materials Properties: Propiedades de Materiales................................................... 77 4.2. Frame Sections: Secciones para Elementos Tipo Prtico ...................................... 81 4.3. Wall/Slab/Deck Sections: Secciones para Muros, Losas y Sofitos Metlicos (Deck). 95 4.4. Frame Nonlinear Hinges Properties: Propiedades de Rtulas en Prticos No Lineales. .............................................................................................................................. 103 4.5. Diaphragms: Diafragmas...................................................................................... 108 4.6. Section Cut: Corte de Seccin. ............................................................................. 109 2


4.7. Response Spectrum Functions: Funciones Espectrales. ...................................... 109 4.8. Time History Functions: Funciones Tiempo-Historia.......................................... 112 4.9. Static Load Cases: Casos de Carga Estticas. ..................................................... 113 4.10. Response Spectrum Cases: Casos espectrales. .................................................... 117 4.11. Time History Cases: Casos Tiempo-Historia ....................................................... 119 4.12. Static Nonlinear/ Pushover Cases: Casos de Pushover Esttico No lineal .......... 120 4.13. Load Combinations: Combinaciones de Carga.................................................... 122 4.14. Add Default Design Combos: Agregar Combinaciones de Diseo por Defecto. 123 4.15. Mass Source: Fuente de Masa. ............................................................................. 123 5. Men Draw: Dibujar .......................................................................................... 125 5.1. Draw Line Objects: Dibujar Objetos Lneas ........................................................ 125 5.2. Draw Area Objects: Dibujar Objetos Areas. ........................................................ 132 5.3. Draw Developed Elevation Definition: ................................................................ 143 5.4. Draw Section Cut:................................................................................................. 144 5.5. Draw Dimension Lines: Dibujar dimensin de lneas. ........................................ 146 5.6. Snap To: Punteros de Precisin. .......................................................................... 146 6. Men Select: Seleccionar.................................................................................... 147 7. Men Assign: Asignar. ....................................................................................... 148 7.1. Joint/Point: Asignar a Juntas y Puntos, diferentes propiedades y tipos de restricciones ........................................................................................................................ 148 7.2. Frame/Line: Asignar Propiedades a Objetos Lineales......................................... 153 7.3. Shell/Area: Asignar Propiedades a Objetos de Area. .......................................... 162 7.4. Joint/Point Loads: Asignar Cargas Puntuales en Juntas/Puntos ......................... 168 7.5. Frame Line/Loads: Asignar Cargas Puntuales en Juntas/Puntos ........................ 170 7.6. Shell Area/Loads: Asignar Cargas en elementos de Area. .................................. 172 8. Men Analyse: Analizar..................................................................................... 173 8.1. Set Analysis Options: ........................................................................................... 173 9. Men Display: Mostrar. ...................................................................................... 176 9.1. Show Loads: Ver Cargas asignadas (Juntas, Objetos Lineales y Objetos de Areas) 176 9.2. Show Deformed Shape: Ver deformada del modelo. ........................................... 178 9.3. Show Deformed Shape: Ver deformada del modelo. ........................................... 178 9.4. Show Members Force/Stress Diagram: Fuerzas y Diagramas en Miembros ...... 179 9.5. Show Static Pushover Curve: Ver la Respuesta del Pushover Esttico No Lineal. 190 9.6. Show Story Response Plots: Ver la grfica de la respuesta por piso ante acciones ssmicas. .............................................................................................................................. 191 9.7. Show Tables: Ver Tablas. ..................................................................................... 192 10. Men Design: Disear. ....................................................................................... 193 10.1. Steel Frame Design: Diseo de Elementos en Acero............................................ 193 10.2. Concrete Frame Design: Diseo de Elementos en Concreto. ............................... 199 10.3. Composite Beam Design: Diseo de Vigas Mixtas .............................................. 203 10.4. Shear Wall Design: Diseo de Muros de Corte.................................................... 206 III. EJEMPLO.-......................................................................................................... 213

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I. Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems Anlisis Tridimensional Extendido de EdificacionesETABS en un programa de anlisis y diseo de sistemas de Edificaciones que desde hace mas de 30 aos ha estado en continuo desarrollo, para brindarle al ingeniero una herramienta confiable, sofisticada y fcil de usar. ETABS versin 9 posee una poderosa e intuitiva interfaz grafica con procedimientos de modelaje, anlisis y diseo sin igual, todos integrados usando una base de datos comn. Aunque fcil y sencillo para estructuras simples, ETABS tambin puede manejar los ms grandes y complejos modelos de edificios, incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, hacindolo la herramienta predilecta para ingenieros estructurales en la industria de la construccin.

ETABS es un sistema completamente integrado. Detrs de una interfase intuitiva y simple, se encajan poderosos mtodos numricos, procedimientos de diseo y cdigos internacionales de diseo, que funcionan juntos desde una base de datos comprensiva. Esta integracin significa que usted crea solo un sistema de modelo de piso y sistemas de barras verticales y laterales para analizar y disear el edificio completo.

Las convenciones de entrada y de salida usadas corresponden a la terminologa comn de edificaciones. Con ETABS, los modelos se definen de forma lgica: piso por piso, viga por viga, columna por columna, tramo por tramo, muro por muro y no como corrientes de puntos y elementos no descritos como lo hacen la mayora de los programas para fines generales. As la definicin estructural es simple, ordenada y significativa.

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ETABS ofrece la mayor cantidad de herramientas de anlisis y diseo disponibles para el ingeniero estructural que trabaja con estructuras de edificios. La siguiente lista representa solo una muestra de los tipos de sistemas, comandos y anlisis que ETABS puede manejar fcilmente:

Facilidades en el modelaje de edificios comerciales, gubernamentales y de salud de mltiples pisos.

Estacionamientos con rampas lineales y circulares. Edificios basados en sistemas de lneas de referencia (Grid Lines) Edificios de Acero, de Concreto y Mixtos. Muros, Rampas y Losas de concreto. Pisos con lminas de acero y topping de concreto, para estructuras metlicas. Edificios sujetos a cualquier cantidad de casos de carga y combinaciones, tanto lateral como vertical. Incluyendo carga automticas por viento y sismo.

Edificios con Amortiguadores y Aisladores en la Base. Uso de Diafragmas Rgidos y Flexibles. Posee un poderoso diseo en acero estructural y concreto armado, incluyendo muros de corte, completamente integrado, todos disponibles desde la misma interfaz usada para modelar y analizar el modelo.

El diseo de miembros de acero permite el predimensionado inicial y una optimizacin interactiva, y el diseo de elementos de concreto incluye el clculo de la cantidad de acero de refuerzo requerido.

Mltiples casos de carga por espectros de respuesta, con curvas predeterminadas. Transferencia automtica de cargas verticales de pisos a vigas y muros. Anlisis P-Delta con anlisis dinmicos o estticos. Anlisis de cargas por secuencia de construccin. Mltiples casos de carga por funciones en el dominio del tiempo lineal y no lineal en cualquier direccin.

Apoyo de fundacin / soporte. Anlisis de grandes desplazamientos. Pushover esttico no lineal. Reduccin automtica de carga viva vertical. 5


ETABS usa objetos para representar miembros estructurales fsicos. Al crear un modelo, el usuario empieza dibujando la geometra del objeto, y despus asignndole propiedades y cargas para definir completamente la estructura del edificio. De forma ms simple, desarrollar un modelo requiere de tres pasos bsicos: Dibujar series de objetos puntos, lneas y rea que representen el edificio usando las diversas herramientas de dibujo que se encuentran disponibles en la interfase grafica. Asignar propiedades estructurales (secciones y materiales) y cargas a objetos usando las opciones del men Asignar (Assign menu options). Establecer y/o Asignar parmetros de divisin interna (meshing) en elementos de Area. Cuando el modelo esta terminado, el anlisis puede ser ejecutado. En ese momento, el programa convierte de forma automtica los modelos basados en objetos en modelos basados en elementos, a esto se le conoce como modelo del anlisis usado en el anlisis total. El modelo del anlisis consiste de nodos, elementos barra, elementos conexin y elementos Shell, de conformidad a los objetos punto, lnea y rea generados en el modelo. La conversin del modelo del anlisis es interno en el programa y esencialmente transparente para el usuario. Una de las caractersticas mas importantes de que ofrece ETABS es el reconocimiento de los niveles de pisos, permitiendo el ingreso de datos de construccin de una forma conveniente y lgica. Los usuarios pueden definir sus modelos bases de piso-piso, nivelnivel, de forma anloga en la que un diseados trabaja cuando presenta los dibujos del edificio. Los niveles de pisos ayudan a identificar, localizar y ver reas y objetos especficos en su modelo. En la terminologa de ETABS, un nivel de piso, representa un plano horizontal que se ve a travs de un corte del edificio a una elevacin especfica, y todos los objetos debajo de dicho plano hasta el siguiente nivel de piso. Debido a que ETABS entiende de forma inherente la geometra de los sistemas del edificio, el usuario puede especificar que el objeto que esta siendo dibujado puede ser multiplicado en todos los pisos, o en pisos similares que el mismo ha identificado. Esta opcin funciona no solo en repeticin de barras de piso, si no tambin para columnas y barras.

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UNIDADES. ETABS trabaja con cuatro unidades bsicas; fuerza, longitud, temperatura y tiempo (force, length, temperature, and time). El programa ofrece diferentes sets de unidades compatibles de fuerza, longitud y temperatura para elegir, tales como Kip, in, F o N, mm, C. El tiempo siempre se mide en segundos. Se hace una importante distincin entre masa y peso. Masa se usa para calcular la inercia dinmica y para todas las cargas causadas por la aceleracin del suelo. El peso es la fuerza que se aplica como cualquier fuerza de carga. Asegrese de usar las unidades de fuerza cuando especifique valores de peso, unidades de masa (fuerza-sec2/longitud) al especificar valores de masa. Cuando usted inicia modelo, se le requiere para que ajuste un set de unidades. Estas se convierten en las unidades base. Aunque despus el usuario puede proporcionar nuevos datos y ver los resultados en cualquier set de unidades, esos valores son convertidos siempre y forman la base de las unidades del modelo. La medida angular siempre usa las siguientes unidades: Geometra: la orientacin de cortes, siempre se mide en grados. Los desplazamientos rotatorios, se mide en radianes. La Frecuencia se mide en ciclos/segundo (Hz).

SISTEMAS DE COORDENADAS Y CUADRICULAS. Todas las ubicaciones del modelo se definen respecto a un sistema de coordenadas con un ngulo global. Es un sistema tridimensional de coordenadas Cartesiano (rectangular). Los tres ejes denominados, X, Y, y Z, son mutuamente perpendiculares, y satisfacen la regla de la mano derecha. Para cada sistema de coordenadas, se deber definir una cuadricula tridimensional y ello consistir en lneas de construccin que sern usadas para localizar objetos en el modelo. Cada objeto en el modelo tiene su propio sistema local de coordenadas usado para definir propiedades, cargas y respuestas. Se denotan los cortes de cada sistema local de coordenadas 1 (rojo), 2 (blanco), y 3 (azul). Los sistemas locales de coordenadas no tienen una cuadricula asociada a ella.

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OBJETOS ESTRUCTURALES. Al crear modelo, el usuario empieza dibujando la geometra del objeto, y despus asignndole propiedades y cargas para definir completamente la estructura del edificio. Objetos Punto (Point Objects): Se crean de forma automtica en las esquinas o en las terminaciones de todos los tipos de objetos, y pueden ser adheridos explcitamente en cualquier lugar del modelo. Se utilizan para modelar Juntas Objetos Barra (Frame Object): Son utilizados para modelar vigas, columnas, arriostramientos y barras. Objetos Area (Area Object): Son utilizados para modelar Losas, Rampas y Muros.

DEFINICIN DE PROPIEDADES.Las propiedades son asignadas a cada objeto para

definir el comportamiento estructural de cada objeto en el modelo. Algunas propiedades, como materiales y secciones, se denominan entidades y deben ser especificadas antes de asignarles objetos. Por ejemplo, un modelo debe tener: Un material propiamente llamado CONCRETO. Una seccin rectangular de la barra denominado RECTANGULO, y una seccin circular de la barra llamada CIRCULAR, ambas se forman del material llamado CONCRETO. Una seccin muro/losa llamada propiamente SLAB O LOSA que solo usa material llamado CONCRETO.

Si se asigna la seccin denominada RECTANGULO a un objeto lnea, cualquier cambio en la definicin de dicha seccin RECTANGULO o en el material CONCRETO automticamente se aplicara a dicho objeto. Una propiedad denominada de cualquier forma no tiene efecto en el modelo a menos que se le asigne a un objeto.

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DEFINICIN DE GRUPOS. En ETABS se tiene la posibilidad de crear y manejar GRUPOS. Un Grupo se considera por definicin una coleccin de objetos. Pueden contener cualquier nmero de objetos de cualquier tipo. Los grupos tienen muchos usos: Seleccin rpida de objetos para editarlos o asignarlos Definir secciones de corte a travs del modelo. Agrupar objetos que comparten el mismo diseo. Salida selectiva.

Defina todos los grupos que sean necesarios. El uso de los grupos es una manera poderosa de manejar modelos grandes y complejos. CARGAS ESTATICAS. En ETABS, pueden definirse cargas gravitacionales y laterales. Las cargas gravitacionales pueden aplicarse a objetos punto, lnea y rea. Son ingresadas tpicamente con valores de gravedad, o en la direccin Z. Los objetos punto pueden soportar fuerzas o momentos concentrados. Los objetos barra pueden tener aplicadas cualquier numero de cargas puntuales (fuerzas o momentos) o cargas distribuidas (uniformes o trapezoidales). Los Objetos rea pueden tener cargas uniformes. La generacin de cargas estticas laterales ya sea de terremotos (quake) o debidas a la accin del viento (Wind), se aplican de conformidad a numerosos cdigos internacionales, incluyendo, pero no limitando a, UBC, BOCA, ASCE, NBCC, BS, JGJ, Mexicana y IBC. Tambin existe la posibilidad de generar un patrn de cargas laterales definida por el usuario de manera arbitraria.

CARGAS POR TEMPERATURA En ETABS, las cargas por temperatura se aplican sobre objetos lnea y rea. Pueden ser especificadas directamente como un cambio de temperatura uniforme sobre el objeto o pueden ser basados sobre cambios de temperatura en objetos punto especificados previamente, o en una combinacin de ambos. Si la opcin cambios de temperatura en objetos punto es seleccionada, el programa sume que los cambios de temperatura varan linealmente sobre la longitud de los objetos para lneas, y linealmente sobre la superficie de objeto para reas.

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COMBINACIONES DE CARGA ETABS permite generar multiples combinaciones basadas en las cargas previamente definidas. Cuando una combinacin de carga es desarrollada, se aplica a los resultados de cada objeto en el modelo. Los cuatro tipos de combinaciones son las siguientes: ADD (Additive): Se presenta una suma con el signo correspondiente de los resultados de cada una de las cargas establecidas, incluyendo los factores aplicados en cada caso. ENVE (Envelope): Se presenta la envolvente (valores mximos y mnimos) del conjunto de cargas establecidas, incluyendo los factores aplicados en cada caso. ABS (Absolute): Se presenta una suma de los resultados en valor absoluto de cada una de las cargas establecidas, incluyendo los factores aplicados en cada caso. SRSS: Se presenta la raz cuadrada de la suma de los cuadrados correspondientes al resultado de cada una de las cargas establecidas, incluyendo los factores aplicados en cada caso.

FUNCIONES Las funciones se utilizan para describir como varia una carga en funcin al periodo o tiempo. Las funciones son solamente necesarias para ciertos tipos de anlisis; ellas no son usadas para anlisis esttico. Una funcin es una serie de pares de datos absisas-ordenadas digitalizados. Existen dos tipos de funciones: Funciones espectro de respuesta: Son funciones de aceleracin seudo-espectrales contra periodo para usarse en anlisis dinmico. En este programa, los valores de aceleracin en la funcin son adoptados ya normalizados; esto es, las funciones a si mismas no son adoptadas para tener unidades. En su lugar, las unidades son asociadas con un factor de escala que multiplica la funcin y es especificado cuando se define el caso respuesta de espectro. Funciones tiempo-historia: Son funciones donde se presenta la variacin de una componente (Fuerzas, desplazamiento, velocidad, Aceleracin) vs tiempo. Permiten obtener la respuesta de la estructura para cada instante de tiempo. Usualmente representan una determinada accin ssmica.

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DISEO ESTRUCTURAL. ETABS tiene integrados los siguientes post-procesadores de diseo: Diseo de Barra de Acero (Steel Frame Design) Diseo de Barra de Concreto (Concrete Frame Design) Diseo de Viga compuesta (Composite Beam Design) Diseo de Vigueta de Acero (Steel Joist Design) Diseo de Muro Constante (Shear Wall Design)

Los primero cuatro procesos de diseo son aplicables a objetos lnea, y el programa determina el proceso de diseo apropiado para el objeto lnea cuando se ejecuta el anlisis. El procedimiento de diseo seleccionado se basa en la orientacin del objeto lnea, propiedad de la seccin, tipo del material y conectividad. El diseo Muros esta disponible para objetos que han sido identificados previamente por el usuario como elementos (Pier y/o spandrels), y dichos objetos sern considerados como objetos lnea y rea. Para cada post-procesador de diseo, se pueden hacer diversos ajustes para afectar el diseo del modelo: El cdigo de diseo especifico que ser usado en cada tipo de objeto Preferencias determinadas de esos cdigos. (Factores de minoracin, resistencia, factores de longitud efectiva, longitud no arriostrada, tipo de elementos, etc) Nivel de Diseo (Condicin sismorresistente) Las combinaciones de carga con las que se debe revisar el diseo. Los grupos de objetos que deben compartir el mismo diseo. Para cada objeto, preceden valores opcionales overwrite sobre los coeficientes y parmetros usados en los cdigos de las formulas seleccionadas por el programa. Para barras acero, vigas compuestas, y viguetas de acero, ETABS automticamente puede seleccionar una seccin optima desde una lista que defina el usuario.

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II. MANUAL DE USO / GUIA DE USUARIO.Iniciando un Modelo Al entrar al programa se nos presenta una pantalla de fondo negro con dos ventanas separadas verticalmente. All en la parte inferior derecha se despliega un men con las unidades a utilizar en la generacin del modelo estructural, mientras que en la parte superior izquierda se encuentra activo el men File donde se puede abrir o importar un modelo existente, o bien, generar un nuevo modelo. Por otra parte, en la parte superior se encuentra el men Help.Men: File Men: Help

Ventana de Trabajo

Ventana de Trabajo

Unidades

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Lista general de Menu en pantallaEditar Definir Seleccionar Analizar Disear Ayuda

Ver Archivos Dibujar Asignar Mostrar Opciones

Ubicacin de los Men Desplegables

Iconos en Pantalla

Sistema de Coordenadas

Unidades

Opcin de Seleccin y aplicacin mltiple: Permite hacer cambios, selecciones y asignaciones utilizando Diferentes opciones. One Story: Aplica slo al Piso donde se encuentra ubicado All Stories: Aplica a todos los Pisos del modelo. Similar Stories: Aplica a los Pisos Similares

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Lista general de Iconos en pantalla

Nuevo Modelo

Guardar el Modelo

Hacer y Deshacer

Desbloquear el Anlisis

Anlisis por Etapas Constructivas

Moverse en Pantalla

Abrir un Modelo

Imprimir

Actualizar

Analizar

Anlisis Esttico No Lineal

Opciones de ZOOM

Diafragmas de Nodos Restricciones

Asignar Secciones de Area

Diafragmas de Areas

Asignar Etiquetas Spandrel

Asignar Long. Rgidas en Extremos Ejes Locales en Frame

Ejes Locales en Areas

Asignar Secciones tipo Prtico Frame

Asignar Zona del panel

Asignar Fuerzas Puntuales

Asignar Aberturas en Areas

Asignar Etiquetas Pier

Asignar Cargas en Areas

Asignar Liberacin de Fuerzas en Extremos

Asignar Cargas Distribuidas en Frame

Opciones de Vistas

Vista Enmarcada de Objetos

Mostrar Deformadas, Reacciones y Diagramas

Rotar

Moverse en Elevaciones y Plantas

Tabla General de Opciones Activas en Pantalla

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Propiedades de Materiales Definir secciones de Areas

Funciones Tiempo-Historia Definir casos de Carga con Espectros

Definir Combinaciones de Carga. Diseo en Acero

Diseo de Vigas Compuestas. Diseo en Muros

Funciones Espectrales Definir secciones tipo Prtico.

Definir casos de Carga con funciones Tiempo-Historia

Diseo en Cerchas tipo Joist

Casos Estticos de Carga

Diseo en Concreto

Herramientas de Seleccin.

Herramientas de Dibujo de Nodos, Lneas para elementos Tipo Prtico, Areas para Muros, Losas, Deck y Rampas, etc. Herramientas de Precisin.

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1. Men File: Archivos.

Iniciar un Nuevo Modelo Abrir un Nuevo Existente Guardar el Archivo Actual Importar un Archivo Exportar el Archivo Crear un Video Print Setup: Configuracin para Imprimir Print Preview for Graphics: Vista previa e Impresin de Grficos. Print Graphics: Imprimir Grficos. Print Tables: Imprimir Tablas. Capturar imagen para .emf Capturar un archivo DXF Capturar Figura Modificar y Mostrar la informacin del proyecto Registro y Notas para Usuario Mostrar el Registro del Ultimo Anlisis Mostrar la Entrada y Salida en archivos de Texto Borrar Archivos correspondientes al Anlisis Lista de Archivos Recientemente utilizados.

Salir

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1.1.

New Model: Nuevo Modelo.

Al entrar al men File, se presentan las siguientes opciones activas:

Generar un Nuevo Modelo Abrir un Modelo Existente

Importar un Modelo Existente

Mostrar archivos de texto (Entrada/Salida) Borrar archivos del anlisis

Salir del Programa

Si se elige iniciar un nuevo modelo, se tiene la opcin de comenzar con las definiciones y/o preferencias de algn archivo existente, es decir, sus materiales, secciones, combinaciones, colores, etc.

Buscar Archivo

Archivo por Defecto

Comenzar sin Definiciones

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Una vez seleccionada alguna de las opciones se presenta una ventana con una serie de plantillas predeterminadas con el fin de generar la edificacin correspondiente a partir de variables debidamente definidas.

Dimensiones del Grid

Dimensiones de pisos

Configuracin Particular Unidades Plantillas Predeterminadas

Dimensiones del Grid Opcin: Espaciamiento uniforme del Grid Numero de Lneas (Ejes) en X e Y Distancia entre lneas (Ejes) en X e Y Opcin: Espaciamiento Variable del Grid

Identificacin de los Ejes

Edicin de Distancias entre Ejes

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Para definir una identificacin particular de los grid (Ejes) en X e Y se tiene el siguiente formulario.

Grid (Ejes) en X Primera Variable de Identificacin Identificar de Izquierda a Derecha Identificar de Derecha a Izquierda

Grid (Ejes) en Y Primera Variable de Identificacin Identificar de Izquierda a Derecha Identificar de Derecha a Izquierda

Para definir distancias y/o aplicaciones particulares entre los grid (Ejes) en X e Y, se tiene el siguiente cuadro.Ubicacin del Eje Opciones de Edicin Colores por Ejes Vista general

Unidades Tipo de Eje Ver Coordenadas o distancia entre Ejes Ocultar Ejes

Tamao de Ejes Ejes Visibilidad Colocar colores por defecto

Coordenadas o distancias Editables

Reordenar Coordenadas

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Line Type: permite definir el tipo de Eje, es decir, si se va a considerar Primario o Secundario. Visibility: permite definir si el grid se quiere mostrar en el modelo estructural. Bubble Loc: Permite cambiar la orientacin del Eje. Grid Color: Permite asignarle a cada Eje un color particular. Hide All Grid Lines: Ocultar todos los ejes. Blue To Grid Lines: Unir las lneas al Grid.Opcin: Generacin sencilla de Pisos Dimensiones de Pisos

Nmero de Pisos Altura general de Pisos Altura del Primer Piso

Opcin: Generacin particular de alturas de piso

Para definir alturas y/o aplicaciones particulares entre los pisos del modelo estructural, se tiene el siguiente cuadro.

Nombre de cada Piso Altura de cada Piso

Altura del Nivel Base

Definicin de Pisos similares

Definicin de Piso Maestro Unidades

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Esto Implica que al cambiar cualquier aspecto en el piso maestro automticamente se modifica en sus similares

Master Story: Piso Maestro (Nivel de Referencia) Similar To: Indica que el piso es similar a alguno definido como Piso Maestro.

Steel Deck: Estructura de prticos en Acero Staggered Truss: Estructura de Acero utilizando armaduras espaciales. Flat Slab: Estructura de Concreto armado utilizando losas macizas sobre capiteles. Flat Slab with Perimeter Beams: Estructura de Concreto armado utilizando losas macizas sobre capiteles y vigas perimetrales. Waffle Slab: Estructura de Concreto Armado utilizando losas reticulares y capiteles. Two Way or Ribbed Slab: Estructura de concreto armado con vigas en dos direcciones y losa nervada. Grid Only: Plantilla de Grid (3D)

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1.1.1.

Steel Deck:

En esta opcin puede generarse una estructura de prticos ortogonales en acero y correas uniformemente espaciadas. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, tipo de rigidez en las uniones de elementos resistentes, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de vigas, correas y columnas, definir diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar

Volados de la losa en direccin X e Y

Propiedades del sistema estructural

Tipo de Losa Vigas Secundarias Sistema de Cargas

Consideraciones de momentos

Restricciones en La Base

Crear Diafragma Rgido


Longitud del volado a la izquierda en X Longitud del volado a la Derecha en X

Longitud del volado arriba en Y Longitud del volado a Abajo en Y

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Propiedades del Sistema Estructural

Seccin para Columnas Laterales Seccin para Vigas Laterales Seccin para Columnas Centrales Seccin para Vigas Centrales Seccin para Vigas secundarias

Tipo de Losa (rea)

Generacin de Vigas Secundarias Direccin de las Vigas Secundarias Definicin del espaciamiento mximo o Nmero de Vigas Secundarias Condicin de Empotramiento: Permetro, Interseccin o ningn empotramiento Condicin Especial de Momentos en Vigas

Restricciones en Nivel Base: None: Ninguna Pinned: Articulaciones Fixed: Empotramientos

Sistema de Cargas

Caso de Peso Propio Sobrecarga Permanente

Carga Variable

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Representacin grfica del Modelo Generado

Vigas Losa

Direccin de la losa

Columnas

Correas

Columnas

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1.1.2.

Staggered Truss:

En esta opcin puede generarse una estructura de acero con un sistema de vigas y cerchas en direcciones ortogonales y correas uniformemente espaciadas. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de vigas, correas, cordones, diagonales, montantes, columnas, definicin de diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar

Definicin de la Cercha


Propiedades del sistema Estructural

Tipo de Area


Sistema de Cargas


Definicin de la Cercha

Ancho de Cercha Virendel Numero de tramos antes de la cercha virendel Numero de tramos despus de la cercha virendel

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Propiedades del Sistema Estructural

Colocar Cercha encima del primer sistema de vigas

Seccin para el cordn superior de la cercha Seccin para el cordn superior de la cercha Virendel Seccin para el cordn inferior de la cercha Seccin para el cordn inferior de la cercha Virendel

Seccin de elementos de las Cerchas

Seccin para Columnas

Seccin del Area (Losa)


Losa

Cerchas

Columnas

Vigas

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1.1.3.

Flat Slab:

En esta opcin puede generarse una estructura de concreto armado con a base de una losa maciza y columnas con capiteles. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de columnas, losa y capiteles, definicin de diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar.



Capiteles

Dimensin de los Capiteles

Sistema de Cargas

Restricciones en La Base Crear Diafragma Rgido

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.

Capiteles

Columnas

Losa

Entrepiso

Columnas

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1.1.4.

Flat Slab with Perimeters Beams:

En esta opcin puede generarse una estructura de concreto armado a base de una losa maciza, columnas, capiteles y vigas perimetrales. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de columnas, losa, vigas y capiteles, definicin de diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar



Capiteles

Dimensin de los capiteles

Sistema de Cargas



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Capiteles

Columnas

Vigas Perimetrales

Columnas

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1.1.5.

Waffle Slab:

En esta opcin puede generarse una estructura de concreto armado a base de una losa reticular, capiteles, columnas y vigas. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de columnas, loseta, nervios, vigas y capiteles, definicin de diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar



Capiteles Sistema de Cargas

Dimensin

Separacin de Nervios Restricciones en La Base


31



loseta

Capiteles Vigas

Columnas Vigas

Nervios

Nervios

Columnas

32


1.1.6.

Two Way or Ribbed Slab:

En esta opcin puede generarse una estructura de concreto armado a base de una losa maciza o loseta con nervios en una direccin, columnas y vigas. Adicionalmente, puede darse la condicin de considerar volados en ambas direcciones, establecer el tipo de vinculacin en el nivel base, predimensionado de columnas, losa o loseta, nervios y vigas, definicin de diafragma rgido y el sistema de cargas a considerar



Nervios Sistema de Cargas Direccin de los Nervios Separacin de los Nervios Restricciones en La Base


33



losa

Vigas

Columnas

Nervios

Nervios

Columnas

34


1.2.

Import: Importar

Aqu se presenta cada uno de los programas y tipos de archivos de donde se puede importar la geometra de un modelo estructural. Se destaca el uso de archivos .dxf de autocad, .mdb de ProSteel, .exr de Revit, .e2k de ETABS, entre otros

1.3.

Export: Exportar.

Aqu se presenta cada uno de los programas y tipos de archivos a donde se puede exportar la geometra, anlisis y diseo de un modelo estructural. Se destaca el uso de archivos .dxf de autocad, .mdb de ProSteel, .exr de Revit, .e2k de ETABS, Perform3D, Access, entre otros

35


1.4.

Print Setup: Configuracin para Impresin.

Impresoras

Orientacin de la Hoja a Imprimir

1.5.

Print Preview for Graphics: Imprimir una vista preliminar del grfico.

Grfico en Vista Preliminar.

36


1.6.

Print Tables: Imprimir Tablas.

Tablas Referentes a los Datos de Entrada. Tablas Referentes a la Salida del Anlisis. Resumen y Reporte de Datos y Anlisis Tablas Referentes al Diseo en Acero Tablas Referentes al Diseo en Concreto Armado Tablas Referentes al Diseo de Vigas Compuestas Tablas Referentes al Diseo de Cerchas Joist Tablas Referentes al Diseo de Muros de Corte

1.7.

Capture DXF File:

A travs de esta opcin se puede obtener un Archivo .dxf a partir de la imagen que se tiene en pantalla.

Imagen en ETABS

Imagen en Autocad (.dxf)

37


1.8.

Capture Picture: Capturar Imagen

Pantalla Completa Ventana Principal de ETABS Ventana Actual con Barras de Ttulos Ventana Actual sin Barras de Ttulos Regin del Usuario en Ventana Actual

38


2. Men Edit: Edicin

Deshacer Rehacer Cortar Copiar Pegar Borrar Adicionar un Modelo Preestablecido Rplicas: Lineal, Radial, Simetras Editar Datos de Mallas Editar Informacin y Datos de Pisos Editar Planos de Referencia Editar Lneas de Referencia Unir Puntos Alinear Puntos, Lneas y Ejes Mover Puntos, Lneas y Areas Expandir y Reducir reas Unir reas Dividir Muros para Aberturas Dividir Areas Dividir Areas de Borde Unir Lneas Dividir Lneas Extruir Puntos a lneas Extruir Lneas a reas Renumeracin Automtica

39


2.1.

Paste Coordinates: Pegar Coordenadas.

Distancia en X Distancia en Y

2.2. 2.2.1.

Replicate: Rplicas. Tipo: Lineal.Lineal Distancia en Y

Distancia en X

Opciones

Nmero de objetos a generar

Borrar Objetos Originales Seleccionados para generar la rplica.

40


Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales en el plano XY. Se seleccionan los mismos, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / REPLICATE / LINEAR

Objetos Lineales

Una vez establecida la opcin correspondiente, se obtiene lo siguiente:

Objetos lineales generados

41


2.2.2.

Tipo: Radial.Radial

Rotar alrededor de un Punto Center: Centro del Modelo Specify: Punto Especfico

Opciones Angulo de Rotacin de cada elemento generado Nmero de objetos a generar Borrar Objetos Originales Seleccionados para generar la rplica.

Ejemplo: Consideremos el objeto lineal y el punto de referencia en el plano XY. Se seleccionan el objeto lineal, se obtienen las coordendas del punto de referencia, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / REPLICATE / RADIAL

Objeto Lineal

Punto de Referencia Coordenadas (X=5, Y=5, Z=2.70)

42




2.2.3.

Tipo: Simetra.Simetra

Simetra alrededor de una Lnea Dada por dos puntos con sus coordenadas X,Y

Opciones


43


Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales y el eje de simetra en el plano XY. Se seleccionan los objetos lineales, se obtienen las coordenadas del eje de referencia, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / REPLICATE / MIRROR

Objetos Lineales

Eje de simetra (X=10)



44


2.2.4.

Tipo: De Piso.Piso

Seleccionar los pisos donde se realizar la rplica

Opciones


Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales y el eje de simetra en el plano XY. Se seleccionan los objetos lineales, se obtienen las coordenadas del eje de referencia, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / REPLICATE / STORY / INSERT

Modelo original

45



Modelo Modificado con un piso adicional

2.2.5.

Opciones de Rplica

Esta opcin permite previamente seleccionar aquellas propiedades que van a pertenecer en los elementos generados en la rplica, a partir de los objetos originales

46


2.3.

Edit Grid Data: Sistema Espacial de Lneas de Referencia (Malla).

2.3.1.

Edit Grid: Edicin de Cuadrcula.

Sistema de Coordenadas

Adicionar un Nuevo sistema Copiar un Sistema Existente Modificar un Sistema Existente Sistema Global Borrar un Sistema Existente Convertir a un Sistema General

2.3.2. Add Grid Lines at Selected Point: Agregar Ejes a Puntos Seleccionados.

Orientacin: Paralelo a X o Y

47


2.3.3. Glue Joints to Grid lines: Adosar Juntas a Cuadricula de Lneas. 2.3.4. Lock On Screen Grid System Edit: Cerrar la edicin en Pantalla de la cuadricula de Lneas. 2.4. Edit Story Data: Editar Informacin de Pisos.

2.4.1. Edit Story: Editar Pisos (Alturas, Nombres, Condiciones de Similaridad, etc.)Altura de cada Piso Pisos Maestros

Etiqueta de los Pisos

Altura Acumulada de cada Piso

Definir Pisos Similares

Reestablecer Parmetros Generales

Unidades

48


2.4.2. Insert Story: Insertar Pisos.

Identificacin del Piso Altura del Piso Nmero de Pisos

Piso Existente desde el cual se va a insertar el Nuevo Nivel

Rplica del Piso Existente

2.4.3. Delete Story: Borrar Pisos.

Seleccionar el piso o los pisos a Borrar

49


2.5.

Edit Referente Planes: Editar Informacin de Planos.

Altura (Z) de planos horizontales de Referencia

2.6.

Edit Referente Lines: Editar Lneas de Referencia.

Coordenadas X,Y de lneas de Referencia Verticales

Unidades

50


2.7.

Merge points: Tolerancia de Puntos.

Tolerancia establecida para la cercana de Puntos

2.8.

Aligned Points/Lines/Edges: Alinear Puntos, Lneas y Ejes.

Alinear a una determinada Coordenada X Alinear a una determinada Coordenada Y Alinear a una determinada Coordenada Z Alinear a la Lnea ms cercana Cortar Lneas Extender Lneas

51


2.8.1. Align Points To X, Y or Z Ordinate. Ejemplo: Consideremos tres lneas en el plano XY. Se seleccionan los nodos de las centrales, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / ALIGN POINTS / LINES / EDGES


Coordenada: Y=8

52


2.8.2. Trim Objects. Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales en el plano XY. Se seleccionan los mismos y el nodo a partir de donde se quiera eliminar el sobrante, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / ALIGN POINTS / LINES / EDGES

Se seleccionan los elementos y el nodo correspondiente.


Se elimina el sobrante de la lnea desde el nodo seleccionado hasta intersectarse con la otra lnea seleccionada.

53


2.8.3. Extend Objects. Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales en el plano XY. Se seleccionan los mismos y el nodo a partir de donde se quiera eliminar el sobrante, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / ALIGN POINTS / LINES / EDGES

Se seleccionan los elementos y el nodo correspondiente a extender.


Se extiende la lnea desde el punto seleccionado hasta la otra lnea tambin seleccionada.

54


2.9.

Move Points/Lines/Areas: Mover Puntos, Lneas y Areas.

Distancia en X, Y o Z

2.10. Expand/Shrink Areas: Expandir y acortar reas.

Distancia a Expandir o acortar el Area

Ejemplo: Consideremos un rea especfica perteneciente a un entrepiso. Se selecciona la misma, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT/ EXPAND /SHRINK AREAS

Area Definida

55


Una vez establecida esta opcin con el valor correspondiente al caso, se obtiene lo siguiente:

1.00 m

Se Obtiene un volado de 1.00 m de manera perimetral

2.11. Mesh Areas: Dividir Areas.

Dividir el rea considerando los objetos lineales seleccionados en el Plano Horizontal Dividir el rea considerando un ngulo de rotacin entre los puntos seleccionados

Dividir el rea en cuadrados y Tringulos para un nmero especfico de partes, A x B

Dividir el rea en Cuadrados y Tringulos tomando en cuenta: a) Interseccin con las Lneas de Grid Visibles. b) Objetos Punto seleccionados sobre Bordes c) Interseccin con las lneas seleccionadas

56


2.11.1. Cookie Cut at Selected Line Objects (Horiz).

rea completa

Lnea de referencia para hacer la divisin del rea

Al seleccionar el rea, la lnea horizontal y elegir esta opcin se tiene lo siguiente

rea 2

rea 1

57


2.11.2. Cookie Cut at Selected Points at (

) degrees (Horiz).Angulo para dividir entre puntos seleccionados

rea completa

Puntos Seleccionados.

Al seleccionar el rea, los puntos de referencia y elegir esta opcin, se tiene lo siguiente

Angulo de 45 (Ejemplo)

Las reas se dividen en 45 cruzando los puntos seleccionados

58


2.11.3. Mesh Quads/Triangles into ( ) by ( ) areasCuadrados y tringulos en A por B reas.

rea completa

Al seleccionar el rea y elegir esta opcin, se tiene lo siguiente

12 x12 (Por Ejemplo)

El Area Total se divide en 12 x 12 reas, es decir, en 144 partes iguales.

59


2.11.4. Mesh Quads/Triangles atDividir con Cuadrados y Tringulos

rea completa

Al seleccionar el rea y elegir esta opcin, se tiene lo siguiente

Opcin: Divisin tomando en cuenta los Grid, puntos y lineas

El Area Total se divide en 6 reas debido a la existencia de 4 ejes en X y tres en Y

60


Por qu generar un Mesh (Discretizacin) de las Areas? Es necesario establecer un mesh debido a que la solucin de los objetos de rea esta basada en el mtodo de elementos finitos (MEF). El Mtodo de Elementos Finitos (MEF) se basa en transformar un medio continuo en un modelo discreto aproximado. Esta transformacin se logra generando una Discretizacin del Modelo, es decir, se divide el modelo en un nmero finito de partes denominados Elementos, cuyo comportamiento se especifica mediante un nmero finitos de parmetros asociados a puntos caractersticos denominados Nodos. Los Nodos son los puntos de unin de los elementos con los adyacentes.

Elemento de rea

Nodo

El comportamiento en el interior de cada elemento queda definido a partir del comportamiento de los nodos mediante las adecuadas Funciones de interpolacin o funciones de Forma. El comportamiento de lo que sucede en el interior del cuerpo aproximado, se obtiene mediante la interpolacin de valores conocidos en los nodos. Es por tanto una aproximacin de los valores de una funcin a partir del conocimiento de un nmero determinado y finito de puntos.

Desplazamiento Conocido en el Nodo

61


2.12. Divide Frames: Dividir Lneas.

Nmero de Elementos

Dividir en la Interseccin de Puntos y Lneas seleccionadas Dividir en la Interseccin de las Lneas de Grid (Mallas) Visibles.

2.13. Extrude Points to Lines: Convertir puntos a lneas. 2.13.1. Tipo: Lineal.Lineal


Nmero de Elementos.

62


Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales en el plano XY. Se seleccionan los nodos de los extremos de las mismas, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EXTRUDE POINTS TO LINES / LINEAR.

Una vez establecida esta opcin con los valores correspondientes al caso, se obtiene lo siguiente:

En cada eje se generan tres lineas a partir de los nodos seleccionados.

63


2.13.2. Tipo: Radial.Radial

Coordenadas del punto alrededor del cual se quiere rotar para generar los elementos

Angulo de cada elemento Generado

Altura total.

Nmero de Elementos.

Ejemplo: Consideremos dos objetos lineales en el plano XZ. Se seleccionan el nodo superior de una de ellas, y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EXTRUDE POINTS TO LINES / RADIAL.Coordenadas del Centro de RotacinCoordenadas (X=10, Y= 6, Z= 2.70)

Coordenadas (X=5, Y=6, Z=2.70)

64



Curva de segmentos rectos generada a partir del nodo original

2.14. Extrude Lines to Areas: Convertir lneas a Areas. 2.14.1. Tipo: Lineal.Lineal


Nmero de Elementos.

Borrar Objetos Originales.

65


Ejemplo: Consideremos una lnea en el plano XY. Se selecciona la misma y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EXTRUDE LINES TO AREAS / LINEAR.

Objeto Lineal Original


Se generan 6 elementos de rea con un ancho de 1 m c/u a partir de la lnea original.

66


2.14.2. Tipo: Radial.Radial

Coordenadas del punto alrededor del cual se quiere rotar para generar los elementos

Angulo de cada elemento Generado Nmero de Elementos generados.

Borrar Objetos Originales.

Diferencia de altura para el ltimo objeto generado

Ejemplo: Consideremos una lnea en el plano XY. Se identifica el punto de referencia, se selecciona la misma y luego seguimos la ruta: MENU EDIT / EXTRUDE LINES TO AREAS / RADIAL.Coordenadas del Centro de Rotacin

Objeto Lineal Original

Centro de Rotacin. (X=5, Y=6, Z=3)

67



Se generan 18 elementos de Area cada 10 tomando como referencia el centro de rotacin indicado, a partir de la lnea original.

68


3. Men View: Ver

Vista en 3D Vista en el plano Vista en Elevaciones Vista de Lmites del Edificio Opciones Vista del Edificio Zoom de Ventana Mximo Zoom en Pantalla Zoom Anterior Acercar Zoom en un Paso Alejar Zoom en un Paso Desplazarse en Pantalla Obtener Medidas de Objetos Cambiar Ubicacin de Ejes Mostrar slo lo Seleccionado Mostrar Todo Guardar la Vista Actual Mostrar Vistas Actualizar Ventana Actualizar Vista Crear Vista Renderizada

69


3.1.

Set 3D View: Vistas en 3D.

Vista en 3D

Direccin y ngulos Angulo Horizontal Angulo Vertical Angulo de Apertura

Vista Rpidas

3.2.

Set PlanView: Vistas en el Plano

Seleccionar el Plano o Nivel que se quiere Observar

70


3.3.

Set ElevationsView: Vistas en Elevaciones.Seleccionar la Elevacin que se quiere Observar

Adicionar una Nueva Elevacin Adicionar una Nueva Elevacin a una Lnea seleccionada Modificar una Nueva Elevacin Existente Borrar una Nueva Elevacin Existente

3.4.

Set Buildings View Limits: Vista de Lmites del Edificio.

Lmites de Vista en X e Y

Vista Plana de la Estructura con sus lmites

Ignorar Lmites Rango de Pisos.

71


3.5.

Set Buildings View Options:

Opciones de Vistas en Pantalla del Edificio. En este caso, se selecciona aquello que se desea aplicar y/o observar en pantalla.

Ver los colores seleccionando una de las siguientes opciones.

Objetos. Secciones. Materiales. Grupos. (En este Caso se puede elegir el Grupo a observar) Tipo de Diseo. Tipo de Miembros. En impresin de Blanco y Negro. En impresin a Color.

v

Ver Efectos Especiales en Pantalla

Objetos separados. Objetos en expresin Unifilar. Eje de los Objetos. Objetos con Volumen (Considerando la seccin de los mismos)

72


Ver los objetos seleccionados en pantalla

Areas de Piso. Areas de Muros. Areas de Rampas. Areas para Aberturas. Lneas de Columnas Lneas de Vigas Lneas de Diagonales. Lneas para Links. Todas las Lneas Nulas Los Objetos Puntos.(Si se elige Invisible Se ocultan los Nodos en pantalla) Los Puntos Link

Ver los objetos seleccionados en pantalla

Etiquetas de Areas. Etiquetas de Lneas. Etiquetas de puntos. Secciones asignadas a las reas Secciones asignadas a las Lneas Secciones asignadas a los Link Ejes locales de las reas Ejes locales de las lneas

Etiquetas de Piers. Etiquetas de Spandrels. Ejes Locales de los Pier. Ejes Locales de los Spandrels.

73


Etiquetas de Pisos. Dimensin de Lneas. Lneas de Referencia. Planos de Referencia. Lneas de Grid. Lneas secundarias de Grid. Ejes Globales. Vnculos. Resortes

Extremos Liberados. Rigidez parcial. Conexiones a Momento Modificacin de Propiedades. Rtulas No Lineales. Zonas del Panel. Brazos Rigidos en los Extremos Desplazamiento Excentricidades de juntas Resortes Estaciones de Salida.

Diafragmas. Mallas Internas de Area. Masas Adicionadas.

74


3.6.

Measure: Obtener medidas para (Lneas, Areas y ngulos). En el Caso de una Lnea, se marcan los dos puntos de la misma y el programa refleja la distancia entre ellos, en la parte inferior izquierda de la pantalla. En el Caso de un rea, se marcan los puntos del permetro que la conforman y el programa refleja el Area Total y el Permetro correspondiente, en la parte inferior izquierda de la pantalla. En el Caso de un Angulo, se marcan tres puntos y el programa refleja el Angulo entre las rectas que unen dichos puntos, en la parte inferior izquierda de la pantalla. Changes Axes Location: Cambio de Ubicacin de Ejes.

3.7.

Coordenadas X,Y,Z. Modificadas

3.8.

Create OpenGl View: Crear Vista Renderizada.

Opcin para Moverse dentro del Modelo

75


4. Men Define: Definir

Propiedades de Materiales Secciones Tipo Prtico. Secciones Tipo Muro, Losa, Deck Propiedades para Enlaces Propiedades de Rtulas en Prticos No Lineales Diafragmas Grupos Cortes de Seccin. Funciones Tipo Espectrales Funciones Tipo Histogramas Casos de Carga Estticas. Casos de Anlisis utilizando Espectros Casos de Anlisis utilizando Histogramas Casos de Pushover Esttico No Lineal Casos de Secuencia Constructiva Combinaciones de Carga Agregar Combinaciones de Diseo por Defecto Convertir Combinaciones a Casos No Lineales Efectos de Carga Ssmica Especial Fuente de masa

76


4.1.

Materials Properties: Propiedades de Materiales.Materiales

Agregar un Nuevo Material Modificar un Material Existente Borrar un Material Existente

4.1.1. Tipo: CONC (Concreto)

Tipo de Material: Isotrpico u Ortotrpico

77


Propiedades para el Anlisis

Masa / Volumen Peso Especfico Mdulo de Elasticidad Coef. De Poisson Coef. De Dilatacin Trmica Mdulo de Corte

Propiedades para el Diseo

Norma para el Diseo Calidad del Concreto Calidad del Acero de Refuerzo a Flexin Calidad del Acero de Refuerzo a Corte. Opcin de Concreto aligerado. Factor de Reduccin de Resist. Al Corte

78


4.1.2. Tipo: STEEL (Acero)

Tipo de Material: Isotrpico u Ortotrpico

Propiedades para el Anlisis

Masa / Volumen Peso Especfico Mdulo de Elasticidad Coef. De Poisson Coef. De Temperatura Mdulo de Corte

79


Esfuerzo Cedente del Acero Esfuerzo Ultimo del Acero Costo por Unidad Peso

4.1.3. Tipo: OTHER (Otro)

80


4.2.

Frame Sections: Secciones para Elementos Tipo Prtico

Lista de Secciones Definidas

Importar Secciones

Definir Secciones Modificar Secciones

4.2.1. Tipo: I/Wide Flange (Doble T)Propiedades de la Seccin Nombre

Material

Modificadores de propiedades

Vista General de la Seccin

Outside height (t3): Altura Total. Top flange width (t2): Ancho del ala superior. Top flange thickness (tf): espesor del ala superior. Web thickness (tf): espesor del alma. Bottom flange width (t2b): Ancho del ala inferior. Bottom flange thickness (tfb): espesor del ala inferior.

81


4.2.2. Tipo: Channel Section (U)

Propiedades de la Seccin

Nombre de la Seccin

Material

Modificadores de propiedadesOutside Depth (t3): Altura Total. Outside flange width (t2): Ancho de las alas. Flange thickness (tf): espesor de las alas. Web thickness (tw): espesor del alma.


4.2.3. Tipo: Tee (T)


Nombre de la Seccin

Material


Outside stem (t3): Altura Total. Outside flange (t2): Ancho del ala. Flange thickness (tf): espesor del ala. Stem thickness (tw): espesor del alma.


.

82


4.2.4. Tipo: Angle (L)


Nombre de la seccin

Material


Outside vertical leg (t3): Altura del ala vertical. Outside horizontal leg (t2): Ancho del ala Horizontal. Horizontal leg thickness (tf): espesor del ala Horizontal. Vertical leg thickness (tw): espesor del ala vertical

4.2.5. Tipo: Double Angle (2L)


Nombre de la Seccin

Material

Modificadores de propiedadesOutside depth (t3): Altura de alas verticales. Outside width (t2): Ancho del alas horizontales (Incluye espacio central). Horizontal leg thickness (tf): espesor del ala Horizontal. Vertical leg thickness (tw): espesor del ala vertical Back to Back Distance (dis): Distancia libre entre alas verticales


83


4.2.6. Tipo: Box Tube (Tubos Rectangulares)Propiedades de la Seccin Nombre de la Seccin

Material


Outside depth (t3): Altura Total. Outside width (t2): Ancho Total. Flange leg thickness (tf): Espesor de alas Vert. Web thickness (tw): Espesor de alas Horiz.


4.2.7. Tipo: Pipe (Tubos Circulares)


Nombre de la Seccin

Material



Outside diameter (t3): Dimetro Externo. Wall thickness (tw): Espesor de la lmina.

84


4.2.8. Tipo: Rectangular (Rectangulares)


Nombre de la Seccin

Material


Refuerzo

Depth (t3): Altura de la Seccin. Width (t2): Ancho de la Seccin.


Diseo Tipo Viga

Recubrimiento en el Tope de la Seccin. Recubrimiento en la parte baja de la Seccin. Refuerzo para Vigas Dctiles: Permite colocar el refuerzo real a flexin de la seccin en los extremos de la viga, a fin de verificar los requisitos de ductilidad requerida asociado a un desempeo sismorresistente. Es decir, Diseo por Capacidad (ND3)Top Left: Refuerzo Arriba en el Extremo izquierdo de la Viga Top Right: Refuerzo Arriba en el Extremo Derecho de la Viga Bottom Left: Refuerzo Abajo en el Extremo izquierdo de la Viga Bottom Right: Refuerzo Abajo en el Extremo Derecho de la Viga

85


Esquema de Disposicin de Aceros Reales a Flexin

A

As (Top-Left)

As (Top-Right)

B

AAs (Bottom-Left) As (Bottom-Right)

B

Seccin A-AAs (Top-Left)

As (Bottom-Left)

Seccin B-BAs (Top-Right)

As (Bottom-Right)

86


Diseo Tipo Columna

Configuracin: Rectangular o Circular.

Refuerzo lateral: Ties (Ligaduras), Spiral (Zunchos)

Recubrimiento al Centro de la barra. Numero de Barras alrededor de la Direccin 3 Numero de Barras alrededor de la Direccin 2 Dimetro de la Barra en las Caras de la Columna. Dimetro de la Barra de Esquina en las Caras de la Columna. Check: Refuerzo a Revisar a partir de la configuracin preestablecida Design: Refuerzo a disear a partir de la configuracin preestablecida

Es importante destacar que el dimetro de la barra slo se toma en cuenta si se utiliza la opcin Be Checked, es decir, si se va a chequear la seccin con el acero de refuerzo indicado.

87


Tipo: Circle (Circulares)Propiedades de la Seccin Nombre

Material


Refuerzo

Diameter (t3): Dimetro de la Seccin.

Diseo Tipo Columna

Configuracin: Rectangular o Circular.

Refuerzo lateral: Ties (Ligaduras), Spiral (Zunchos)

Recubrimiento al Centro de la barra. Numero de Barras perimetrales

Dimetro de la Barra: Slo se usa si se va a revisar la seccin.

Check: Refuerzo a Revisar a partir de la configuracin preestablecida Design: Refuerzo a disear a partir de la configuracin preestablecida

88


Tipo: General: Se introducen las propiedades de la seccin manualmente.

Tipo: Auto Select (Auto Seleccin): Permite definir una lista de secciones a fin de realizar un diseo iterativo en Acero Estructural.

Nombre de la seccin

Secciones a Iterar

Definir la seccin Inicial.

89


Tipo: SD (Diseador de Secciones): Permite dibujar y definir secciones de cualquier forma geomtrica, tanto en concreto armado como de acero. Es posible incluir de manera arbitraria los aceros de refuerzo (cabillas9, o bien, combinacin de secciones.

Nombre de la seccin

Material Tipo de Diseo: No Check/Design: Seccin slo para anlisis General Steel Section: Seccin general de Acero. Concrete Columna: Columna de Concreto Armado. Check: Refuerzo a Revisar a partir de la configuracin preestablecida Design: Refuerzo a disear a partir de la configuracin preestablecida Acceso al generador de secciones

Plantilla cuadriculada para generar cualquier seccin destinada al anlisis y diseo estructural.

Men e Iconos en pantalla Unidades

90


Herramientas de Dibujo

Diagramas de Momento-Curvatura

Opciones de Seleccin

Punteros de Precisin

91


Opciones de Zoom y Movimiento.

Diagramas de Interaccin

92


Tipo: Nonprismatic (No Prismtica):

Variacin EI22

IOFF L JOFF

Variacin EI33

Absolute

Variable

Absolute

IOFF

L

JOFF

Donde: Absolute: La distancia se mantiene fija independientemente de la longitud del objeto lineal, es decir, mantiene un valor absoluto fijo. Variable: La distancia vara en funcin de la longitud total del objeto lineal y de las distancias absolutas definidas en el elemento..

L total = IOFF + L + JOFF

Nota: Si se define slo una longitud absoluta, las dos restantes se modifican manteniendo su proporcionalidad definida inicialmente

93


En relacin a la variacin de inercias EI33 y EI22, se tiene que:

Linear: Variacin lineal. El valor de EI33 vara linealmente a lo largo de la longitud del segmento. Parabolic: Variacin Parablica. El valor de vara linealmente a lo largo de la longitud del segmento. Cubic: Variacin Parablica. El valor de vara linealmente a lo largo de la longitud del segmento.

Nota: Para EI22 aplica de igual manera.

94


4.3.

Wall/Slab/Deck Sections: Secciones para Muros, Losas y Sofitos Metlicos (Deck).

Tipo de rea Modificar o mostrar una seccin Borrar una Seccin

4.3.1. Tipo Deck Sections: Elemento de rea Tipo Membrane, que transmite sus acciones en una sola direccin por ancho tributario a sus elementos de apoyo.Concreto Vaciado con encofrado colaborante

Nombre de la seccin

Geometra

Material

Conectores de Corte

Peso de la Lmina Por unidad de rea

Modificar Propiedades

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Manual de Aplicacin del Programa ETABS v9Ing. Eliud Hernndez / [email protected] Lmina Metlica

Geometra

Material Espesor de la lmina

Peso de la Lmina


96


Concreto Vaciado sin encofrado colaborante

Nombre de la seccin

Geometra Material

Conectores de Corte


97


4.3.2. Tipo SLAB o WALL. Elemento de rea Tipo Shell, Membrane o Plate.

Nombre de la seccin

Material

Espesor para la deformacin axial Espesor para la deformacin a flexin y a Corte

Tipo de Area: Shell, Membrana y Plate Placa Gruesa. Distribucin de cargas en una sola direccin. Esta opcin aplica slo para elementos tipo Membrane que distribuyen carga por area tributaria


Si utiliza un elemento tipo Membrane y deja desmarcada la opcin Use Special One-Way Load Distribution las cargas se distribuyen de manera tributaria a las vigas a traves de tringulos y/o trapecios.

Si utiliza un elemento tipo Membrane y se Marca la opcin Use Special One-Way Load Distribution las cargas se distribuyen de manera tributaria y uniforme a las en una sola direccin.

98


Elemento Tipo Membrane.3 R3 2 1 U1

CARACTERISITICAS. Elementos de rea de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 3 grados de libertad (Traslaciones U1 y U2 en el plano del elemento y una rotacin R3). En este caso el desplazamiento perpendicular a su plano U3 y las rotaciones R1 y R2 estn liberadas (No hay Momentos). La matriz de rigidez de un elemento Tipo membrana est en funcin del mdulo de elasticidad y de su rea. Si se discretiza (Mesh) un rea de membranas y se les aplican cargas que generen deformaciones perpendiculares a su plano, se obtiene un mecanismo. Debido a ello, en cada nodo generado de una discretizacin, deber existir un elemento de apoyo a fin de limitar dichas deformaciones. En el caso del programa ETABS, si a un rea definida tipo membrana se le aplican cargas perpendiculares a su plano, automticamente se transforma su matriz de rigidez a un elemento tipo Shell a fin de mantener el equilibrio. Si se discretiza (Mesh) un rea de membranas y se les aplican cargas que generen deformaciones nicamente en su plano, las mismas son estables, debido a que se obtienen deformaciones en sus ejes locales U1 y U2 donde hay una rigidez definida. Se pueden utilizar para modelar losas simplemente apoyadas sobre vigas y/o correas bajo cargas perpendiculares a su plano, donde la transmisin de dichas cargas a las mismas se hace a travs del mtodo de rea tributaria. Si la cargas (Ton/m2) perpendiculares al plano se distribuyen en un slo sentido se obtienen cargas uniformes en las vigas, pero si se distribuyen en dos sentidos se obtienen cargas de forma triangular y/o trapezoidal, dependiendo de la forma geomtrica de la losa. Se Pueden Utilizar para Analizar y disear Muros de Concreto Armado o Planchas Metlicas sometidas a un rgimen de cargas en su plano. Los vnculos deben ser articulaciones.

U2

99


Elemento Tipo Plate.3 U3 2 1 R1 R2 CARACTERISTICAS. Elementos de rea de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 3 grados de libertad (Traslacin U3 perpendicular al plano y dos rotaciones R1, R2 y R3). Es decir, los desplazamientos en su plano U1 y U2 estn liberados. La matriz de rigidez de un elemento Tipo Plate est en funcin del mdulo de elasticidad y de las inercias. Si se discretiza (Mesh) un rea de plates y se les aplica cargas que generen deformaciones en su plano se genera un mecanismo. Debido a ello, en cada nodo generado de una discretizacin deber existir un elemento de apoyo, a fin de limitar dichas deformaciones. Si se discretiza (Mesh) un rea de plates y se les aplica cargas que generen deformaciones nicamente perpendiculares a su plano, las mismas son estables, debido a que se obtienen deformaciones en sus ejes locales U3, R1 Y R2 donde hay una rigidez definida. Se pueden utilizar para Modelar, analizar y disear losas macizas bajo cargas perpendiculares a su plano, a travs del mtodo de elementos finitos.

Carga (Ton/m2)

Deformada a Flexin y CorteSe presenta un mecanismo ante cargas en su plano. Ocurre un desplazamiento sin rigidez.

Carga (Ton)

100


Elemento Tipo Shell.3 R3

CARACTERISTICAS. Elementos de rea de tres o cuatro nodos. En cada Nodo se obtienen 6 grados de libertad (tres traslaciones U1, U2 y U3 y tres rotaciones R1, R2, R3). Son estables de forma independiente ante cargas perpendiculares y en el plano del elemento. Representa la suma de una membrana con un plate. Se pueden utilizar para modelar, analizar y disear losas, muros o placas sometidas a flexin, corte y fuerza axial.

U3 2 1 U1 R1 U2

R2

Carga (Ton/m2)

Deformacin a flexin y Corte.

Carga (Ton)

Deformacin Axial.

Carga Transversal (Ton) Carga Lateral (Ton) Deformacin a corte, flexin y fuerza Axial.

101


Dependiendo de la relacin longitud/espesor (L/t) de un elemento, la deformacin por corte puede ser despreciable en comparacin con la deformacin a flexin Si L/t > 10, se trata de una placa delgada, y por lo tanto se aplica la formulacin de Kirchoff (Donde: L = longitud global del elemento de rea, t = espesor del elemento) La formulacin de Kirchoff fue creada para los casos donde la deformacin a corte es despreciable en comparacin a la deformacin por flexin, lo cual permite un ahorro importante de tiempo y esfuerzo de clculo.

Si L/t < 10, se trata de una placa gruesa, y por lo tanto se aplica la formulacin de Reissner/Mindlin La Formulacin de Reissner/Mindlin se aplica en el caso de elementos de espesor considerable donde la deformacin a corte no se puede despreciar en comparacin con la deformacin a flexin.

.- Tensiones de Membrana y de Flexin en elementos Shell de placa delgada:Los elementos SHELL tienen una cara superior ("top face") y una inferior ("bottom face"). Por lo general las tensiones en la cara superior son diferentes a las tensiones en la cara inferior, salvo que la estructura trabaje con cargas axiales puras (es decir, fuerzas de membrana puras). En flexin pura, tensiones en la cara superior e inferior son exactamente iguales en magnitud, pero tienen sentido diferente: una cara trabaja a compresin y la otra a traccin. Las tensiones en elementos SHELL FINOS (Teora de Kirchoff) se pueden descomponer en tensiones membrana y en tensiones de flexin (las tensiones de cortadura se desprecian ya que el espesor del elemento es pequeo comparado con las otras dimensiones del elemento)

102


4.4. Frame Nonlinear Hinges Properties: Propiedades de Rtulas en Prticos No Lineales.

Agregar una Nueva Propiedad

Ejemplo: Rtula a Flexin Pura.

103


CASO 1: Se especifica que los valores de Momento Cedente y la Rotacin Cedente los determine el programa en base a la seccin establecida de acero o concreto con sus barras de refuerzo tal como se muestra en la figura.

Parmetros para el Control de Desplazamiento en trminos de Momentos y Rotaciones, para una rtula de Momento M3 en una Viga

Grfica.

Factor de Escala para Momentos y Cedentes.

Momento y Rotacin Cedentes determinados por el programa.

Criterios Aceptables establecidos para la rotacin y/o curvatura plstica.

En este caso el valor de Escala SF que utiliza el programa son los Momentos y Rotaciones Cedentes que determina internamente. En el caso prctico, si el usuario posee el diagrama de Momento-Rotacin de la seccin lo que debe hacer es dividirlo entre My y y e ingresar los valores resultantes.M My Mr Mu M/My 1 Mr/My Mu/My

y

u

0

u/ y

/y

104


CASO 2: Se especifica que el valor del Momento Cedente lo determine el programa en base a la seccin establecida de acero o concreto con sus barras de refuerzo, y se asume que la rotacin cedente sea igual a 1.00, tal como se muestra en la figura.Grfica.


Momento Cedente determinado por el programa.

Rotacin Cedente Unitaria

En este caso los valores de Escala SF que utiliza el programa son el Momento Cedente determinado internamente y la rotacin cedente con valor igual a 1.00. En el caso prctico, si el usuario posee el diagrama de Momento-Rotacin de la seccin lo que debe hacer es dividir los momentos entre My y a las rotaciones restarle y e ingresar los valores resultantes.M My Mr Mu M/My 1 Mr/My Mu/My

y

u

0

uy

y

105


Rtula a Flexo-Compresin. (Columnas)

Grfica.



106


Configuracin para el Diagrama de interaccin de la Columna.

107


4.5.

Diaphragms: Diafragmas.

Agregar un Nuevo Diafragma Mostrar un Diafragma existente Borrar un Diafragma existente

Nombre del Diafragma

Tipo: Rgido o Semi-rgido

El Diafragma Rgido se aplica cuando en un plano horizontal los elementos (Losas y Vigas) que conforman la estructura poseen en conjunto una rigidez muy significativa en trminos del modelo que se est analizando, obtenindose un comportamiento general como cuerpo rgido en el plano, referido a un centro de masas. La rigidez para un diafragma rgido esta condicionada a la disposicin y configuracin geomtrica del sistema. Al aplicar un diafragma rgido se limitan las deformaciones axiales y se permiten slo tres grados de libertad (Ux, Uy y RZ) en la Planta. El Diafragma Semirgido o Flexible se aplica cuando en un plano horizontal los elementos (Losas y Vigas) que conforman la estructura No poseen la rigidez suficiente para comportarse como un cuerpo rgido en el plano, es decir, al aplicar cargas se obtienen deformaciones relativas (Axiales) significativas. En este caso, el programa trabaja con la rigidez real del conjunto.

108


4.6.

Section Cut: Corte de Seccin.

Cuando se aplica un section cut en un grupo determinado, se obtienen las resultantes para el rgimen de cargas actuantes en dicho grupo

Nombre de la seccin

Grupo Criterio de Suma global

Angulo de orientacin respecto al eje Local 1

4.7.

Response Spectrum Functions: Funciones Espectrales.

Agregar un Espectro desde un archivo Agregar un Espectro Preestablecido Modificar un Espectro existente Borrar un Espectro existente

Espectros Cargados

109


Tipo: Add Spectrum from File (Agregar un espectro desde un archivo.txt)

Buscar el Archivo

Nombre

Frecuencia vs Aceleracin Perodo vs Aceleracin

Convertir a Definido por el usuario

Direccin del archivo

Ver el Archivo

Mostrar Grfico

Si se escoge la opcin Convert to User Defined los datos del archivo.txt se agregan de manera permanente al modelo, tal como se muestra a continuacin.

110


Perodo vs Aceleracin

111


4.8.

Time History Functions: Funciones Tiempo-Historia

Agregar un Nueva Funcin desde un Archivo Agregar un Nueva Funcin

Parmetros Tabla de Valores

Grafica de la Funcin

112


4.9.

Static Load Cases: Casos de Carga Estticas.Multiplicador de peso propio

Agregar un Nuevo Caso Modificar un Caso Exist. Modificar Carga Lateral Borrar un Caso Exist.

Carga

Tipo Carga Lateral Automtica

Nota: En este caso slo se incorpora un factor multiplicador del peso propio igual o mayor a 1.00 en el caso PP tipo DEAD. Los dems casos deben tener 0 en el Self Weight Multiplier para no contemplar el peso propio otra vez. Para el caso de carga SXE tipo QUAKE Sismo Esttico en X, se tienen diversas opciones: 1) Seleccionar alguna de las Normas Preestablecidas (IBC2000, IBC2003, NEHRP 97, UBC 97, BOCA 96, ETC). En esta opcin se Definen los parmetros de las normas para la aplicacin de cargas ssmicas estticas. 2) User Coefficient: En esta opcin se Aplican coeficientes para la carga ssmica esttica 3) User Loads: En esta opcin se Aplican directamente las cargas por piso.

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CASO1: Para la Norma UBC-97 como ejemplo, Se tiene:

Direccin y Excentricidades

Factor de Excentricidad aplicado a los diafragmas Redefinir Excentricidades para cada diafragma.

Estimacin del perodo de la estructura

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Rango de pisos a considerar para la estimacin de la altura de la estructura. Factor R de reduccin de respuesta

Coeficientes Ssmicos

Tipo de Suelo Factor de Zona Ssmica Factor Ca Factor Cv Factor de la fuente Cercana.

Factor de Importancia.

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CASO 2: User Coefficient:Direccin y Excentricidades Coeficiente Ssmico

Altura de la Estru

Manual de ETABS V9_Agosto 2011_R0

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