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MANUEL DE
MODELAMIENTO EN
ETABS DE EDIFICIO DE
CINCO PISOS
PROGRAMACION
DIGITAL APLICADA
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1 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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1. INFORMACIN PRELIMINAR
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2 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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1. Informacin Preliminar
En este manual modelare en etabs una edificacin de 5 niveles, teniendo en cuenta nuestra norma
peruana E0.30 (RNE).Sus dimensiones en planta y elevacin en la fig. 1-1 y fig. 1-2.
VISTA EN PLANTAFIG 1-1
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3 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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VISTA EN ELEVACIONFIG 1-2
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4 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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1.1. CATEGORIA DE LA OBRA:
De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones y su norma E030 Diseo Sismo resistente,
categorizamos a la edificacin como Edificacin Comn (C).
1.2. CONFIGURACION ESTRUCTURAL:
Tiene una configuracin regular en planta, para evitar irregularidad geomtrica vertical o por
discontinuidad en los sistemas resistentes, los elementos estructurales verticales (columnas) , se
disearon sin cambio de seccin en los cinco niveles .
1.3. SISTEMA ESTRUCTURAL:
Se consider como sistema estructural el sistema muros estruturales.
1.4. ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
Columnas: Concreto Reforzado, f c = 210 Kg/cm2.
Vigas: Concreto Reforzado, f c = 210 Kg/cm2.
Losa Maciza: Concreto Reforzado, f c = 210 Kg/cm2.
Acero: Grado 60 fy= 4200 Kg/ cm2.
1.5. DIMENSIONES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
Columnas:
C1: 0.35m X 0.35m
C2: 0.40m X 0.40m
Vigas:
VIGA 101: 0.30m X 0.50m
VIGA 102: 0.30m X 0.40m
VIGA 103: 0.30m X 0.60m
Losa Maciza: Espesor=0.20m
Muro: Espesor =0.25m
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Sobrecarga de Diseo.
Entrepisos: 200 Kg/m2.
Azoteas: 100 Kg/m2.
Cargas Muertas.
Piso Terminado de concreto: 0.05 m x 2000 Kg/m3=100 Kg/m2.
Tabiquera mvil: 150 Kg/m2.
En este programa se sigue el siguiente procedimiento:
- Definir
- Dibujar
- Asignar
- Disear
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2. DEFINIR
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Aqu primero se crearan las diferentes secciones de los elementos estructurales que se usarn:
vigas, columnas, muros y losas.
Empezamos iniciando el programa, aparecer una ventana como la que se muestra a continuacin
y seleccionamos new model.
2.1. UNIDADES
A continuacin se nos presenta el cuadro de dilogo Model Initialization, y lo primero que
hacemos es definir nuestras unidades, por esto en display units seleccionamos Metric SI.
Seleccionamos OK.
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2.2. EJES Y NIVELES
Luego aparecer la ventana New Model Quick Templates, en el cual se definir el nmero de pisos
con su respectiva altura, el nmero de ejes en planta.
2.2.1.EJES
En uniform grid spacing definimos los nmeros de los ejes tanto en x(8ejes) como en y(9 ejes).
Luego para editarlos conforme a nuestro plano hacemos clic en custom grid spacing, luego en edit
grit data.
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Hay dos formas de poner los ejes por coordenadas y espaciamiento, pero yo eleg espaciamiento
(display gritd data spacing).
Colocamos los espaciamientos y clickeamos ok.
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2.2.2.NIVELES
Luego establecemos el nmero de pisos, para esto en story dimensions, simple story data
ponemos nuestro nmero de pisos (5).
Para editar nuestros pisos con ms detalles seleccionamos custom story data, edit story data.
Y aparece el siguiente cuadro en el cual podemos observar las alturas de entrepiso, el piso
maestro y los que se parecern a l y seleccionamos ok. Como yo eleg piso maestro el piso 5
selecciono en master story yes lo que quiere decir que el resto de pisos ser similar a l.
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Luego seleccionamos grid only y OK.
Luego aparecer nuestra ventana de trabajo del etabs con el nmero de ejes y pisos que yo
establec.
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Para establecer las unidades en la parte inferior de la pantalla seleccionamos units , consistent
units y para facilidad de trabajo escogi tonelada para fuerza y para longitud m, OK.
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2.3. Definicin de materiales:
El Etabs trae por defecto materiales de acuerdo a sus mdulos de diseo, se pueden configurar
otros materiales conociendo sus propiedades.
2.3.1.Definicin del concreto:
Para configurar un material ingresamos por el men Define/Materials Properties. En el cuadro
Define Materials y hacemos click en el botn Add New Material para agregar como material
un concreto pero que tenga como propiedad una resistencia a la compresin igual de 210 Kg/cm2.
Las propiedades que se necesitan modificar para configurar un nuevo material para el modelo con
el que estamos trabajamos, tendr las siguientes propiedades mostradas a continuacin:
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2.3.2.Definicin del acero:
Para el acero se seguirn los siguientes pasos:
Seleccionamos Steel ue es acero
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2.4. Definicin de secciones:
Una vez que se ha definido un nuevo material, procedemos a definir las secciones que usaremos
en el modelo, como son las columnas y las vigas. El Etabs nos permite definir estos elementos con
objetos Frame.
2.4.1.Definicin de vigas:
Para nuestro caso crearemos tres tipos de vigas viga 101, viga 102 y viga 103.
Se siguen los siguientes pasos que a continuacin se muestran:
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Nuestra VIGA 101tiene las dimensiones 0.30m X 0.50m. Modificamos las propiedades.
En vigas la constante torsional se pondr cero.
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Ahora modificamos el reforzamiento, y elegimos tipo viga.
Para la viga v102 y v103 creamos una copia y la modificamos segn sus dimensiones que le
corresponden.
Para la VIGA 102: 0.30m X 0.40m
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Para la VIGA 103: 0.30m X 0.60m se procede igual que para la viga v102, solo se cambia las
dimensiones de la seccin.
2.4.2.Definicin de columnas:
Tenemos que definir en este caso dos tipos de columnas
C1: 0.35m X 0.35m
C2: 0.40m X 0.40m
Para ambas seguiremos el siguiente procedimiento:
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Luego seleccionamos
Ok y tenemos nuestra
primera columna
creada.
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Cuando tengamos el cuadro de dilogo Frame Section Property Reinforcement Data, verificamos
que en Design Type est seleccionado Column, que la configuracin del refuerzo sea
rectangular (Configuration of Reinforcement), de elegir una configuracin del refuerzo en forma
circular la opcin de estribos en espiral se activa, en Cover to Rebar Center ingresamos el valor
del recubrimiento ( en este modelo 5 cm), en Check/Design se nos pide indicar si queremos que
el programa nos disee la seccin o que nos revise una configuracin dada. Una vez realizados los
cambios hacemos click en el botn, para volver al cuadro de dilogo anterior.
Nuevamente clic en el botn y habremos finalizado con la creacin de la columna C1.
Para la segunda columna creamos una copia de la propiedad igual que lo que hicimos para la viga.
2.4.3.Definicin de muros estructurales:
Definiremos dos tipos de secciones para usar en este modelo, uno ser para los muros
estructurales que tienen un espesor de 0.25 m.
Por el men Define/section properties/Wall Section/Add new property ingresamos al formulario
para definir los elementos, que estarn formados por elementos finitos tridimensionales tipo
Shell.
En las propiedades del cuadro Wall/Slab Section elegimos en material el concreto que hemos
definido anteriormente, en la seccin Thicknessingresamos el espesor de los muros (30 cm).
Haciendo clic en habremos definido la seccin a usar en los muros estructurales. En Modeling type
seleccionamos Shell-thin.Haciendo clic en OK habremos definido la seccin para muros
estructurales.
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2.4.4.Definicin de losas:
Por el men Define/section properties/ Slab Sections /Add new property ingresamos al
formulario para definir los elementos, que estarn formados por elementos finitos
tridimensionales tipo Shell.
En las propiedades del cuadro Slab Property Data elegimos en material CONCRETO210 que
hemos definido anteriormente, en la seccin Thickness ingresamos el espesor de 0.20m
Haciendo clic en ok habremos definido la seccin a usar en las losas macizas, que tendrn un
espesor de 0.20 m.
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3. DIBUJO DEL EDIFICIO
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Luego de haber definido las columnas, vigas, muros y losas; procedemos al dibujo del edificio y
dibujaremos en el orden citado.
Las herramientas para el dibujo rpido de los diferentes elementos estructurales se muestran en la
parte izquierda de la pantalla del programa.
O tambin se puede utilizar
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3.1. Dibujo de columnas:
Empezaremos dibujando todas las columnas del proyecto, van de la manera como se indica en la Figura 1-1
que se muestra, no sin antes mencionar que para que nuestros elementos se dibujes en todos los pisos
debemos usar la opcin de Similar Stories ubicado en la parte inferior derecha que se muestra en la
Figura.
Para el dibujo de columnas seguimos draw, draw beam/columns/brace objects,quick drawcolumns, saldr un cuadro donde podremos seleccionar la columna a dibujar.
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Seleccionado la C1, dibujamos la columna cuando salga grid point, y haciendo clic aparecer la
columna. Para observar con el color que le asigne a la propiedad hago clic en set display options,
section properties, extrude frames, apply y OK.
set display options
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Ahora dibujamos la columna 2 siguiendo los mismos pasos que para la columna1.
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3.2. Dibujo de vigas:
Para el dibujo de vigas seguimos seguimos draw, draw beam/columns/brace objects,quick draw
beam columns, saldr un cuadro donde podremos seleccionar la viga a dibujar.
En el cuadro properties of objects, seleccionamos V101, y damos clic en las lneas entre ejes de
columnas, quedando como se muestra en la siguiente figura.
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Igual procedemos para el dibujo de la viga V102 y V103.
3.3. Dibujo de muros:
Para el dibujo de muros seguimos seguimos draw, draw floorwall objects,quick draw walls, saldr
un cuadro donde podremos seleccionar el muro a dibujar.
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En el cuadro properties of object, seleccionamos MURO25, y damos clic en las lneas entre ejes de
columnas, quedando como se muestra en la siguiente figura.
Ubicacin de muros
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3.4. Dibujo de losas:
Para el dibujo de losas:
Para losas con forma rectangular seguimos: draw, draw floor/wall objects,draw rectangular
floor/wall, saldr un cuadro donde podremos seleccionar la losa a dibujar.
En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.
Seleccionamos de grid point A9 a el otro punto grid point F7.Y as para el resto de cuadros
entre puntos, quedando como en la siguiente figura.
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31 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Para losas con forma irregular seguimos: draw, draw floor/wall objects,draw floor/wall, saldr
un cuadro donde podremos seleccionar la losa a dibujar.
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En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.
Luego como es para forma irregular hacemos clic en cada punto que forma parte de ella, en el
punto que se inicia se termina para q aparezca la losa.
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Para el dibujo de la losa del ascensor solo le colocamos en el quinto piso, as que en la parte
inferior nos fijamos que este en one story, y seguimos: Para losas con forma rectangular seguimos:
draw, draw floor/wall objects,draw rectangular floor/wall, saldr un cuadro donde podremos
seleccionar la losa a dibujar.
En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.
y seleccionamos los puntos extremos.
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Figura del Dibujo final de la losa
Para ver el dibujo en perspectiva seleccionamos Transparency toggle.
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4.
RESTRICCIONES Y AUTOMESH EN LOSELEMENTOS
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36 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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4.1. Asignacin de restricciones:
Al dibujar las columnas, se aprecia que en el nivel Z=0, el programa automticamente dibuja
apoyos en las bases, pero es necesario hacer el cambio a estos apoyos. Los apoyos en la base son
comnmente modelados como apoyos empotrados.
Para cambiar el tipo de apoyos se tiene que trabajar con los puntos de apoyo que tienen los
elementos verticales en la base.
Se seleccionan en la base todos los puntos
Por medio del men Assign/Joint
/Restraints asignamos el tipo de soporte
que se desea.
En el cuadro joint Assignment Restraints
y seleccionamos el empotramiento,apply
y OK.
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37 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Figura de empotramiento perfecto en la base.
4.2. Asignacin de diafragmas rgidos:
El modelo por cargas concentradas en los entrepisos
nos permite calcular con hiptesis que todos los
puntos en un nivel dado tengan los mismos
desplazamientos.
Entonces debemos de asignar diafragmas rgidos al
modelo. El Etabs permite asignar diafragmas rgidos
a los puntos del entrepiso o a las losas.
La asignacin de diafragmas rgidos se realiza por
piso, nos cercioramos de que se encuentre en one
story.
Seleccionamos las losas del modelo e ingresamos
por el men Assigns/Shell/Diaphragms. Por
defecto el programa nos muestra el D1 ya creado
que es un diafragma rgido. Podemos aadir un
diafragma distinto para cada nivel o usar un solo tipo.
Seleccionamos apply y OK. Creandose el primer diafragma.
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38 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Asi creamos para cada piso.
Seleccionamos luego D2, rigido y ok
Asi asignamos para cada piso.
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Figura de los diafragmas rgidos en cada piso.
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4.3. Asignacin de mallas de elementos finitos:
El mtodo de los elementos finitos, es un mtodo aproximado para el anlisis estructural, a
menores dimensiones de los elementos es mejor la precisin. No se puede recomendar la
dimensin de estos elementos, ya que el proceso de ir remallando en elementos ms pequeos
sobrecarga la computadora y toma ms tiempo de ejecucin.
El proceso de clculo es iterativo en el que se necesita medir el error y la convergencia a valores
propuestos, al llegar a estos valores se asume que el modelo tiene una buena precisin, entonces
no podemos decir que si los elementos son de un metro se tiene una buena aproximacin.
Para las losas:
Ingresamos por el men: Assigns/Shell /floor automesh options, en Mesh object info
colocamos el nmero de particiones que deseamos, en este caso puse cuatro por cuatro, damos
Apply y OK.
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Figura de asignacin de malla de elementos finitos en la losa.
Para los muros:
Nos fiamos que este en similar stories y seleccionamos los muros.
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42 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Ingresamos por el men: Assigns/Shell /wall auto mesh options, en Mesh object info colocamos
el nmero de particiones que deseamos, en este caso puse cuatro por cuatro, damos Apply y OK.
Figura de asignacin de malla de elementos finitos en el muro
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43 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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5. ASIGNACIN DE PIERS A LOS MUROESTRUCTURALES
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44 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Primero se selecciona los muros estructurales y las columnas respectivamente por las cuales esta
confinado para que sea un solo elemento y seguimos la ruta que se muestra en la imagen:
Para los muros
Seleccionamos P1 y Aplly, OK.
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45 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Para las columnas:
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46 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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6. CREACION Y ASIGNACION DEPATRONES DE CARGA
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47 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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El paso siguiente es la creacin de los tipos de carga que actuarn en el edificio que se definen mediante
patrones de carga, para esto seguiremos usando el comando Define.
6.1. Definicin de cargas estticas:
Las cargas por peso propio de los elementos estructurales que aportan
rigidez al sistema, acabados, tabiquera mvil, sobrecargas, segn las
normas de diseo se combinan con factores de mayoracin. Es la razn
para que se tengan distintos casos de carga.
Para definir los casos de carga ingresamos por el men Define/Load
Patterns.
Por defecto el programa define dos tipos de carga: DEAD en donde se
acumularn todas las cargas provenientes de los elementos
estructurales que se pueden dibujar en el Etabs, LIVE que nos servir
para las sobrecargas.
En el cuadro Define Load Patterns, vemos que los casos de carga se organizan con tipos. El valor que se
debe de ingresar en la columna Self Weight Multiplier para el caso DEAD es uno, esto indicar al
programa que en dicho caso de carga se ingresen los pesos de los elementos estructurales que se puedan
dibujar, si consideramos en el caso de cargas LIVE un valor de uno el programa en dicho caso entregar el
peso de los elementos estructurales, es la razn por la que slo un caso de carga debe de ser asignado con
un valor de uno (100% del peso de los elementos), de lo contrario se estara duplicando el peso, a no ser que
por alguna razn o normativa se tenga que considerar una combinacin de los pesos propios en otros casos
de carga.
Para luego poder hacer la alternancia de cargas aqu agregamos LIVE1 y LIVE2, luego clickeamos ok.
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PROGRAM
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6.2. Definicin de cargas ssmicas:
Para el mtodo de Fuerzas Horizontales Equivalentes definimos cuatro casos de carga, ya que la
excentricidad de las fuerzas aplicadas puede ser positivas o negativas, para cada direccin de
anlisis se tendrn dos casos.
De igual manera que para los casos de cargas muertas y sobrecargas en azoteas, primero
ingresamos un nombre el primero lo llamaremos SISMOXXPOS, en Type elegimos SEISMIC,
al elegir este tipo que es una carga lateral, se nos desbloquea lacolumna Auto Lateral Load y
seleccionamos User Coeficients.Luego elegimos modify lateral load.
Para el SISMO XXPOS tiene una excentricidad positiva. En el cuadro Seismic Load Pattern- UserDefined; en la seccin Direction and Eccentricityelegimos X Dirr+ eccent Y; en Ecc. Ratio (AllDiaph.) verificamos que el valor sea 0.05 (5%) para el clculo de la excentricidad; en la seccin
Factors, en Base Shear Coeficient, C
Ingresamos el valor pico de la aceleracin, que para nuestro caso es 0.20g, el valor de BuildHeight Exp. K lo dejamos en uno ya que la distribucin de las fuerzas ssmicas tendr unaVariacin lineal. Hacemos clic en OK y habremos editado el primero de los casos ssmicos para el
anlisis esttico.
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PROGRAM
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Los tres casos restantes se realizan de la misma manera, se debe de tener en cuenta la direccin y
la excentricidad para cada caso y el valor en Base Shear Coeficient, C de 0.20g.Quedando asi los siguientes casos:
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PROGRAM
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Cuando se tengan definidas y editadas todos los casos de carga (en total se tendrn ocho casos),
hacemos click en OK, para aceptar los cambios realizados en el cuadro Defined Load Patterns yvolver a la pantalla principal del programa. Se habrn definido los casos de carga necesarios para
un anlisis esttico, ya sea por gravedad y fuerzas laterales.
6.3. Asignacin de cargas:
En este modelo slo se presentan cargas distribuidas aplicadas a las losas de entrepisos. El
resumen de las cargas es el que se indica en la tabla siguiente:
CARGA MUERTA CARGA VIVA
1 nivel 250Kg/m2 200Kg/m2
2 nivel 250Kg/m2 200Kg/m2
3 nivel 250Kg/m2 200Kg/m2
4 nivel 250Kg/m2 200Kg/m2
5 nivel 100Kg/m2 100Kg/m2
Para la carga muerta:
Primero colocaremos la carga muerta en todos los pisos. Seleccionamos la losa del quinto nivel,
nos fijamos que este en similar stories.
Seguimos la ruta assing/Shell loads/uniform.Podemos ingresar los valores a cada caso de carga.
Ingresaremos el valor de las cargas muertas.Aparece el cuasro Shell load assignment aqu se
selecciona el tipo de carga este caso DEAD.
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PROGRAM
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En Uniform Loads revisamos las unidades y colocamos el valor de la carga muerta 0.25 ennuestro caso, en Direction verificamos que sea Gravitypara que las cargas estn aplicadas endireccin de la gravedad (-Z). Hacemos click en Apply y Ok.
Ahora asignamos la carga muerta al quinto piso,
verificamos que en la parte inferior este one story,seleccionamos las losas del quinto piso, y se sigue el
procedimiento ya explicado.
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Para la carga viva:
Para la carga viva se sigue el mismo procedimiento que para las cargas muertas.
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PROGRAM
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Para la alternancia de cargas:
Para la alternancia de cargas se selecciona las losas por piso en forma de damero y se asignan las
cargas igual que las cargas muertas y vivas.
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PROGRAM
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6.4. Calculo de la masa( MASS SOURCE):
El Etabs hace el clculo de los distintos casos de carga, pero segn las normas de Diseo Ssmico,
se toman los casos de carga con porcentajes de participacin. En el caso de NTE E-030, se tiene los
siguientes requisitos:
Para el modelo consideraremos el 100% del peso propio (DEAD), el 100% de las cargas muertas(CM), y el 25% de la carga viva.
Para asignar estos porcentajes para su clculo en el Etabs ingresamos mediante el men
Define/Mass Source. En el cuadro de dilogo Define Mass Source, se tienen tres formas para
definir la masa a ser calculada las que describiremos a continuacin: SpecifiedLoad Patterns, el
programa calcula la masa slo teniendo en cuenta la propiedad Lateral Masa Only del tipo de
material y masas adicionales que se hayan introducido al modelo, no permite combinaciones de
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PROGRAM
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tipos distintos de carga. En Load buscamos Live y en multiplier colocamos 0.25 segn nuestra
norma. Le damos add y ok.
6.5. Espectro de diseo:
La incorporacin del Espectro de Diseo obedece estrictamente a la aplicacin del Artculo 18.2 en
su tem b., el cual depende de varios factores, tal como se indica en la frmula:
= es el factor de zona, el cual lo encontramos en la Tabla N1 de la E.030
Como nuestro edificio ser construido en Lambayeque, se tendr lo siguiente:
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Como este valor depende de un periodo de tiempo T(s) y, el Espectro de Diseo se traza en
funcin del tiempo, entonces, se puede generar una Tabla de Valores de Sa/gTiempo con Sa/g
dependiente de C, entonces el Espectro de Diseo quedara graficado tal como se indica en la
siguiente figura, para los factores determinados anteriormente:
Z 0.4U 1
S 1.4
Tp 0.9
R 6
ZUS/R 0.0933333
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T Sa C
0.01 0.2333333 2.5
0.02 0.2333333 2.5
0.03 0.2333333 2.50.04 0.2333333 2.5
0.05 0.2333333 2.5
0.06 0.2333333 2.5
0.07 0.2333333 2.5
0.08 0.2333333 2.5
0.09 0.2333333 2.5
0.1 0.2333333 2.5
0.2 0.2333333 2.5
0.3 0.2333333 2.50.4 0.2333333 2.5
0.5 0.2333333 2.5
0.6 0.2333333 2.5
0.7 0.2333333 2.5
0.8 0.2333333 2.5
0.9 0.2333333 2.5
1 0.21 2.25
2 0.105 1.125
3 0.07 0.75
4 0.0525 0.5625
5 0.042 0.45
6 0.035 0.375
7 0.03 0.3214286
8 0.02625 0.28125
9 0.0233333 0.25
10 0.021 0.225
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 5 10 15
Sa
Sa
Para ingresar este espectro al ETABS debemos
seguir los siguientes pasos:
1. Copiar las columnas de T y ZUCS/R de tal
manera que estn juntas, tal como se muestra
2. Copiar y pegar esta tabla en un bloc de notas, y
guardar el archivo.
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Para definir el espectro de diseo, se sigue la ruta
Define/Functions/Response Spectrum.
En la ventana que se abre, donde dice ASCE7-10
desplegar y buscar la opcin que dice From File,
para tener la opcin de poder importar el espectro
desde el archivo guardado anteriormente. Luego
seleccionamos Add new Function, aparecer la
ventana Response Spectrum Function Definition-
From File.
Colocamos el nombre Espectro y seleccionamos
Period vs Value. Luego para importar nuestro
espectro seleccionamos Browse. Buscamos nuestro
archivo y damos OK.
Figura del espectro importado
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6.6. Definicin del cortante dinmico :
Para determinar el Cortante Dinmico, producto de las aceleraciones espectrales y formas
modales, aplicando combinaciones modales y direccionales de CQC y ABS.
Seguimos la ruta que se muestra en la Figura y en seguida se abrir la ventana Load Cases donde se
encuentran los casos de carga que hemos generado, producto de los patrones de carga definidos
anteriormente.
En esta ventana vamos a generar los casos de carga Dinmicos del Tipo Response Spectrum, para cada
direccin de Anlisis. Seleccionamos Add New Case.
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Para el sismo dinmico en X:
Colocamos los datos como vemos en la siguiente figura, verificando que en function este espectro.
Para el sismo dinmico en Y:
Se sigue lo mismo que para el sismo dinmico en x.
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6.7. Definicin de las combinaciones de carga:
Se definen para ver los mximos efectos de la carga sobre la estructura. Para ello en base al
reglamento de diseo se usaran las siguientes combinaciones de carga:
Antes creamos el combo SISMO: que tendr a a SXD Y SYD.
1.4D + 1.7L
1.4DEAD + 1.7LIVE
1.4DEAD + 1.7LIVE 1
1.4DEAD + 1.7LIVE 2
1.25D + 1.25L + 1 SISMO
1.25DEAD + 1.25LIVE + 1 SISMO
1.25DEAD + 1.25LIVE1 + 1 SISMO
1.25DEAD + 1.25LIVE2 + 1 SISMO
0.9DEAD+ 1 SISMO
ENVOLVENTE: que incluye las 7 anteriores combinaciones
Para crearlas seguimos la ruta mostrada en la siguiente figura:
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62 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
PROGRAM
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Seleccionamos add new combo, en combination type ser linear add, excepto para la combinacin
sismo y envolvente que ser del tpo envelope. En scale factor colocaremos su factor
correspondiente.
Asi creamos todas las combinaciones.
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PROGRAM
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Para la combinacin sismo:
Aqu se muestran las combinaciones totales, damos ok y listo.
Para ver el peso del edificio crearemos una combinacin que diga peso del edificio, que
tenga carga muerta con factor 1 y carga viva con factor 0.25.
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PROGRAM
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Para ver los desplazamientos crearemos la combinacin que diga desplazamientos, y con
la configuracin que se muestra en la figura siguiente, damos OK y listo.
Ahora podemos proceder con el anlisis.
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7. Anlisis del modelo
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Antes de realizar el anlisis es necesario revisar si est presente algn error en el modelo,
ingresamos por el men Analyze/Check Model. Y marcamos todas las opciones, click en OK y el
programa revisar si se presenta algn error (warning), de ser el caso nos indicar que error hay
que corregir.
El modelo est listo para ser analizado, ahora nos tocar configurar las opciones de anlisis ycorrer el modelo. Por el men Analyze/Run Analysis, ingresamos al cuadro de dilogo para poder
configurar el anlisis.
Cuando el programa finaliza el proceso de anlisis, mostrar en la ventana el modelo deformado.
7.1. Visualizacin de resultados:
El programa entrega los resultados por cada caso de carga o
combinacin que se haya definido. Podemos tener acceso a los
resultados grficamente por el men Display.
7.1.1.Visualizacin de tabla de desplazamientos:
Para ver los desplazamientos seguimos la ruta: display, show
tables.
Como no cumpli los desplazamientos agregue muros.
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67 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
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Ahora veo mis desplazamientos siguiendo la ruta: display, show tables, analysis,results,
displacements,diaphragm drifts.
Siendo mis desplazamientos los que se ven en la figura, comparando que las derivas sean menos a
0.007 segn la norma E030.
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7.1.2.Visualizacin de tabla de cortantes en la base:
Ahora veo los cortantes siguiendo la ruta: display, show tables, analysis,results, structure
results,story forces y OK.
Siendo mis fuerzas por piso las que se ven en la figura:
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7.1.3.Visualizacin de carga axial, cortante y momento:
Para visualizar la carga axial seleccionamos en la parte
superior el icono visto en la imagen y se selecciona los
datos como se ve en la figura. Todos los diagramas se ven
respecto a la envolvente que es con la que se disea.
Para visualizar con mayor detalle las fuerzas en los elementos, debe hacer clic derecho sobre
cualquier elemento. Se puede seleccionar que muestre los mximos valores en display location-
show max.
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70 Manuel De Modelamiento En Etabs De Edificio De Cinco Pisos
PROGRAM
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Para visualizar los momentos se siguen los mismos paso pero en vez de seleccionar axial forc se
selecciona moment 3-3.
Figura de Visualizacin de los cortantes
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8. Diseo de la estructura
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Luego de analizar la estructura el siguiente paso es el diseo, para ello primero definimos el cdigo
de diseo, que en este caso corresponder al del ACI-318-11, luego definiremos las combinaciones
que se utilizara en el diseo y se obtendr las cuantas de acero requeridas para la estructura.
8.1. Definicin de cdigos de diseo:
Para ello se sigue la ruta mostrada en la imagen:
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8.2. Seleccin de las combinaciones de diseo:
Para definir el cdigo de diseo se sigue la ruta mostrada en la imagen.
Seguidamente se muestra la ventana de seleccin de de combinaciones de diseo. En la columna
List of Combination se debe seleccionar las combinaciones a utilizar en el diseo para ello
seleccin y agrego con el botn Add.
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8.3. Calculo de cuantas de refuerzo en los elementos estructurales:
Para determinar las cuantas de acero, primero seleccione toda la estructura y seguimos la ruta
vista en la siguiente figura:
Y seleccionamos Sway Special.
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Para calcular las cantidades de acero en cada elemento seguimos la ruta de la imagen:
Se mostrar las cuantas de acero longitudinal requerido por todos los elementos determinadas
por el programa. Como estn cantidades parecen ser muy pequeas porque estn en m2. Para ver
las cantidades de acero en cm2 desplegamos la lista de unidades de la parte inferior y
seleccionamos ton-cm.
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8.4. Clculo de acero en columnas y diseo con section designer:
Se ve la cuanta de las columnas siguiendo la ruta de la imagen:
Se define una nueva propiedad con seccin especial, y aparecer la siguiente ventana
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Para seleccionar la forma de nuestra figura se hace como se muestra en la imagen:
Y hacemos clic en el punto central, y aparecer como en la imagen:
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Coloco mi combinacin de acero y hago clic en OK.
He creado cinco tipos de columnas: columnas con acero mnimo de seccin 35 x 35, columnas con
acero mnimo de seccin 40x40, columna 3 de esquina, columna 4 interior y columna 5 perimetral.
Luego asignamos estas columnas segn corresponde y corremos de nuevo el modelo.
Comprobamos siguiendo la ruta
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Y elegimos: