DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO UTILIZANDO ETABS

INSTRUCTOR: ING. MIGUEL A. VIELMA M.

DISEÑO Y ANÁLISIS DE ESTRUCTURA EN CONCRETO ARMADO CON EL PROGRAMA ETABS v.8.4.8

INDICE

ƒ

DESCRIPCION DEL PROGRAMA ETABS.

ƒ

EJEMPLO APLICADO.

ƒ

2

•

Sistema de Unidades

9

•

Crear Archivo Nuevo

9

•

Menú Define

13

•

Menú Draw.

19

•

Menú Assign

25

•

Preferencias para el Diseño

28

•

Analyze

30

•

Menú Display

30

•

Menú Design

37

DETALLES TÍPICOS. •

Columnas

41

•

Vigas

43

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ETABS (Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems)

Programa de Análisis Estructural El ETABS es el elemento básico en el desarrollo del edificio, ya que sin la ayuda de esta herramienta, seria sumamente difícil la realización del análisis dinámico a la estructura, debido a lo complejo de las ecuaciones generadas. 9 Misión del Programa Proporcionar una ayuda a los diseñadores estructurales, en el desarrollo de las complejas y difíciles ecuaciones generadas al momento de analizar una estructura. 9 Visión del Programa Convertirse en el programa de aplicación más completo y eficiente para desarrollar el análisis estructural de una edificación, así como evaluar el desempeño de los elementos de una estructura. 9 Valores Permitir a la comunidad de la ingeniería trabajar con programas que logren llevar hasta los niveles más productivos y eficientes en análisis de las estructuras. Es considerado uno de los cuatro mejores programas del mundo junto con el SAP2000, el RISA y el ROBOTMILLENIUM. Fue utilizado para el cálculo de las Torres Petronas en Malasia. Estos son programas que se ejecutan en una computadora, que sirven para resolver las ecuaciones matemáticas que se generan cando se diseña una edificación.

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Torres Petronas

Fuente: Acero Al Día SIDETUR Para el presente ejemplo se utilizó el programa de Análisis Estructural desarrollado por la compañía Computers and Structures, Inc. (Computadoras y Estructuras), de Berkeley, California, Estados Unidos; como es el ETABS. A continuación se presenta las definiciones y características del ETABS. ETABS: Es un software especializado dirigido al análisis y diseño de Edificios en acero y concreto armado, manejando el análisis estático y dinámico de estructuras. El programa Etabs es un software que tiene cerca de treinta años en el mercado mundial y se actualiza todos los años, de acuerdo con los códigos de diseños más importantes del mundo entre ellos el ACI, AISC-LRFD, figurando por ende dentro del software confiable de análisis y diseño de edificaciones a escala mundial. ETABS toma en cuenta las propiedades únicas inherentes a los modelos matemáticos del edificio, permitiendo una representación computarizada del edificio real: piso a piso y nivel a nivel. ETABS usa terminologías familiares para el diseñador de edificios tales ING. MIGUEL A. VIELMA M. [email protected]

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como: diafragmas rígidos de pisos, columnas, vigas, cruces y muros para muchos nodos y elementos finitos etc. La solución cumple con una completa compatibilidad de desplazamientos tridimensionales, haciendo posible representar los efectos asociados con el comportamiento de las estructuras. Todos los resultados derivados del análisis dinámico se obtienen, mediante el análisis por cargas verticales u horizontales estáticas y efectos dinámicos espectrales de edificaciones tridimensionales, independientes de cada variable (fuerzas, momentos y/o desplazamientos) para cada miembro y utilizando criterios de combinación modal actualizados (CQC). En el análisis dinámico y diseño de las estructuras se evalúan, las deformadas y períodos correspondientes a cada una de las soluciones estructurales, fuerzas cortantes de pisos, etc. En el diseño se chequean las diferentes secciones de acero correspondientes a cada elemento estructural (viga, columna, etc.), de acuerdo a las combinaciones de cargas sísmicas y de gravedad más desfavorables. El diseño lo realiza bajo las consideraciones de diversas normas internacionales, entre ellas ACI-318, AISC-ASD y AISC-LRFD, UBC, EUROCODIGO entre otras, aplicado a vigas, columnas, losas, secciones mixtas, muros de corte. La diferencia con otros programas multipropósitos, tal como el SAP2000, quien es su programa hermano, es que ETABS facilita la entrada, el análisis y el diseño, ya que identifica características que son inherentes a la naturaleza básica de una estructura tipo edificio, que otro programa no reconoce, tales como: •

Permite definir ejes arquitectónicos.

•

Las plantas típicas las identifica, permitiendo disminuir cálculos locales que sería innecesario duplicar. De igual forma cualquier modificación o asignación que se realice en una planta típica, se realiza sólo una vez y el se encarga del resto de los pisos semejantes.

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•

La mayoría de los programas trabajan con el centerline (eje central) de los miembros, el ETABS permite conectar las vigas a las columnas y viceversa en cualquier excentricidad.

•

Permite modelar y cargar las losas de piso de cualquier geometría, tipo y sistema de cargas. Evita el procedimiento de determinar reacciones sobre vigas por áreas tributarias, aunque no esta limitado a esto. Maneja losas macizas, nervadas en una dirección, en dos direcciones (waffle slab), flan slab (losa plana).

•

Diseña sistemas de piso como losacero con correas o vigas secundarias, con conectores de corte si es preciso. En este sistema de pisos, además verifica el nivel de vibración que asegure confort.

•

Los resultados los arroja en formatos especiales en términos de pisos, columnas, vigas, pantallas. Los desplazamientos los puede arrojar directamente como derivas de piso.

•

Las columnas pueden tener la sección simétrica o asimétrica, tanto en concreto como en acero. Incluye secciones variables para vigas acarteladas.

•

Puede seleccionar entre una lista de perfiles de acero de una base de datos, para determinar cual es el más apropiado, con la función AUTOSELECT, prefijando un desplazamiento máximo de la estructura como objetivo, o un periodo de vibración prefijado o simplemente para que cumpla con la resistencia requerida.

•

Diseña o revisa el acero de muros de corte de geometría general. Secciones rectangulares C, L, con cualquier tipo de refuerzo. Calcula los elementos de borde. Diseña los dinteles de unión entre muros de corte.

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•

Cuenta con un sin fin de ayudas de dibujo semejantes al AUTOCAD. Permite visualizar la estructura con una función tipo RENDER que muestra los miembros con sus dimensiones reales en 3D.

•

Permite realizar el análisis dinámico con tres grados de libertad por planta con diafragma rígido, o alternativamente realizar el análisis dinámico con diafragma flexible, para el caso de losas con grandes aberturas o poca rigidez, tal como lo definen las Normas de Edificaciones Sismorresistentes, 1756-2002.

•

Se puede modelar las losas de fundación y muros de sótanos.

•

Permite seleccionar el nivel de diseño ND1, ND2 y ND3 indicando en nuestras Normas de Concreto.

•

Realiza análisis no lineal con historia en el tiempo con acelerogramas de movimientos sísmicos pushover, como nueva técnica para determinar la resistencia y ductilidad global de la estructura, principalmente como herramienta para la rehabilitación sísmica de edificios.

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2m

4,2m

20,6m

4m

4,2m

PLANTA

4,2m

4m

2m

3m

4m

4m

3m

14m

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3m

3m 4,2m

4m

4,2m

4m

4,2m

20,6m

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15m

3m

3m

3m

ELEVACIÓN

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EJEMPLO APLICADO 1.

Definir Sistema de Unidades.

Una vez abierto el programa, en la esquina inferior derecha de la pantalla se encuentra la opción para cambiar el sistema de unidades que por defecto se inicia en Kip-in. Para abrir el archivo nuevo lo cambiamos a Kgf-m.

2. Crear un archivo nuevo (File – New Model) Para comenzar un nuevo modelo en ETABS se tienen tres opciones, la primera: ƒ

Choose.edb: esta opción permite crear un archivo nuevo, sobre uno creado previamente donde ya están definidas todas las características necesarias para el análisis, variando únicamente la geometría de la estructura, esta opción es para los casos donde el proyectista va a realizar un proyecto semejante a uno

realizado

anteriormente. ƒ

Default.edb: esta opción es similar a la anterior, se crea un archivo con las definiciones y preferencias que el proyectista desee y cuando se seleccione la opción Default.edb se abrirá dicho archivo donde se pueden variar algunas características. Este archivo estará guardado en el directorio de ETABS.

ƒ

No: esta opción es para crear el archivo completo desde el principio (esta será la opción a utilizar). Se abrirá la ventana Building Plan Gris System and Story Data Definition donde definiremos las características iniciales de la estructura.

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En esta ventana se van a definir una gran cantidad de características importantes de la estructura que va a ser analizada, como por ejemplo: ƒ

Grid Dimensions (Plan): en esta opción editaremos la malla en planta de la estructura, daremos coordenadas en el eje X y Y con sus respectivos nombres (ejes arquitectónicos).

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ƒ

Story Dimensions: en esta opción el programa nos pide el número de pisos, altura del primer piso, que generalmente es más alto que los demás en caso de vivienda y la altura de los entrepisos superiores.

ƒ

Add Structural Objects: esta opción nos permite elegir el sistema de losa que va a constituir la estructura, entre las opciones tenemos losacero (steel Deck), losas planas o sin vigas (Flat Slab), losa plana con solo viga perimetral (Flat Slab With Perimeter Beams) y la opción de solo grid donde el proyectista realiza su propio diseño sin la ayuda de esta plantilla, en nuestro caso la opción a utilizar será Two Way or Ribbed Slab, porque trabajaremos con una losa nervada armada en una dirección.

Una vez abierta la ventana Ribbed Slab (Losa Nervada) tenemos varias opciones, tales como: ƒ ƒ

Overhangs: es la distancia a partir del perímetro de la losa que se crea en el caso de tener volados o sobresalientes de la losa. Este valor debe ser ≥0 pero nunca un valor negativo, en nuestro caso serán 0 (cero). Structural System Properties: para asignar a cada uno de los elementos de la estructura una sección inicial, aquí podemos asignar la sección de las columnas, vigas y nervios, así como también las propiedades de losa.

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ƒ ƒ ƒ ƒ

Ribs: son los nervios de la losa, aquí definimos la distancia entre ejes y la dirección en la que irán los nervios. Load: asignar las cargas permanentes y variables a las que va estar sometida la estructura. En nuestro caso no asignaremos en esta ventana las cargas estáticas. Restraints at Bottom: son las restricciones de las columnas del edificio, Pinned restringe los desplazamientos en X, Y y Z y Fixed restringe los desplazamientos en X, Y y Z y las rotaciones en X, Y y Z. Created Rigid Floor Diaphragm: crea los diafragmas rígidos en cada piso requeridos para el análisis dinámico.

Una vez cumplidos todos los pasos anteriores le damos a OK y aparecerá la siguiente pantalla.

Se verán dos ventanas, la de la derecha con una vista en planta del edificio y la de la izquierda con una vista tridimensional.

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3. Menú Define

3.1. Lo primero que haremos será definir las propiedades del material en Material Properties… con el que vamos a trabajar, que será concreto armado con un f’c = 280 Kg/ cm2 y un refuerzo de acero de Fy = 4.200 Kg/ cm2.

3.2. Define – Define Frame Properties: en está ventana se definen las secciones de los elementos estructurales (columnas, vigas y nervios). Para comenzar crearemos las siguientes secciones: ING. MIGUEL A. VIELMA M. [email protected]

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ƒ ƒ ƒ ƒ

Columnas.- 30X30 Viga de Carga.- 25X40 Viga Sísmica.- 25X35 Nervio.- 10X20

En esta ventana se define el tipo de elemento estructural (columna o viga), la configuración del refuerzo y los estribos, el recubrimiento, la cantidad de cabillas por cara (si es columna), este último es para el caso en el que se valla a chequear una estructura, se debe colocar la cantidad de acero y el diámetro, en nuestro caso no es necesario porque vamos a diseñar. 3.3. Define – Define Wall/ Slab/ Deck Sections en esta opción definimos la loseta de entrepiso y los muros o pantallas que se colocarán en el núcleo de ascensores y escaleras. ƒ Loseta e = 5 cm. ƒ Muro e = 12 cm ƒ Losa de Escalera = 15 cm. ING. MIGUEL A. VIELMA M. [email protected]

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3.4. Define – Response Spectrum Functions: en esta opción se define la función de espectro que se crea para simular los efectos de las fuerzas sísmicas, el espectro simula fracciones de aceleraciones de la gravedad. Para introducir el espectro de diseño en el programa se debe crear un archivo de texto, como se explica a continuación: •

En una hoja de cálculo en Excel llamada “Espectro de Diseño 1756-1 2001”, suministrada por el instructor, se vacían todos los datos necesarios para realizar el grafico del espectro, estos datos son: zona sísmica, tipo de suelo, factor de corrección, tipo de estructura, material, alturas, etc. Todos estos datos son suministrados por el estudio de suelo, configuración de la estructura y el uso que se le dará. Todos los parámetros para realizar el grafico del espectro en esta hoja de cálculo (periodo vs. aceleración) están basados en la norma para Edificaciones Sismorresistente Covenin 1756-2001.

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•

• •

Una vez ingresados todos los datos, en la misma hoja se observa el grafico del espectro, en la parte inferior de la hoja de datos hay dos botones uno para imprimir en físico el espectro y el otro es para copiarlo, en nuestro caso para el análisis sísmico de la estructura vamos a copiarlo. Luego de COPIAR espectro, abrimos un archivo en el programa Word y pegamos los valores de Excel (pegado especial) como texto sin formato. Si los valores ya están pegados en Word, guardamos el archivo con un nombre, “ESPECTRO” en nuestro caso, y en lugar de guardarlo como documento de Word lo hacemos como texto sin formato y este archivo estará listo para ser leído por el programa ETABS. Nuevamente en el programa nos vamos al menú Define – Response Spectrum Functions, se agrega el archivo para el espectro en: Add Spectrum from File… lo primero que se hace es darle nombre ESPECTRO, se busca el archivo de texto donde están los valores de periodo vs aceleración en Browse, el numero 2 indica que el archivo de texto esta compuesto de dos líneas de

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datos y en Display Graph muestra el grafico del espectro.

3.5. Define – Static Load Cases… esta ventana nos permite definir los casos de carga estática a los que va a estar sometida la estructura, en nuestro caso solo carga permanente (DEAD) y carga variable (LIVE), en esta ventana también se puede definir otros tipos de carga tales como, sismo, viento y nieve.

3.6. Define – Response Spectrum Cases… una vez definido el espectro, se definen dos casos de cargas dinámicas, donde se estableció como SX a las aceleraciones que excitaran las masas de la estructura sobre el eje “X”, mientras que las que viajan en sentido del eje “Y” se denomino SY.

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3.7. Define – Load Combinations… Add New Combo…, aquí se crean las combinaciones de carga que van a regir el análisis y el diseño del edificio, las combinaciones son las siguientes: ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

1,4 CP 1,4 CP + 1,7 CV 0,75(1,4 CP + 1,7 CV) ± SX + 30%SY 0,75(1,4 CP + 1,7 CV) ± SY + 30%SX

0,9 CP ± SX + 30%SY 0,9 CP ± SY + 30%SX

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3.8. Definir el origen de las masas (Define – Mass Source…) en esta ventana se asignan los porcentajes de las masas a tomar en cuenta para el sismo, como la norma sismorresistente lo indica en el articulo 7.1 para este caso (uso comercial) 100% de la carga permanente y 50% de la carga variable.

4.

Menú Draw.

Esta opción la utilizaremos para dibujar la pantalla central que colocaremos en el edificio, Draw – Draw Area Objects – Draw Walls (Plan). Lo primero que se hace es tener el edificio con vista en planta y en la esquina inferior derecha activar la opcion All Stories.

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ƒ

Una vez activada esta opción se dibuja la pantalla en planta como lo indica la geometría dada inicialmente del edificio y se eliminan las vigas, nervios y columnas correspondientes a los huecos de ascensores y escaleras y donde van ubicados los muros. Para eliminar cualquier elemento de ETABS se selecciona y luego se suprime.

La ventana de la izquierda indica las propiedades del objeto que se va a dibujar, el tipo de área si es pantalla o dintel, la sección asignada, si se va a realizar el offset, el nombre de la pantalla o dintel, el control del dibujo que indica la dirección en que se va a dibujar la pantalla y la longitud precisa de la misma. Tips: cuando se quiere eliminar solo una parte de un elemento de la estructura se selecciona junto con otro que lo intercepte y se va al menú Edit – Divide Lines – Break at Intersections with Selected Lines and Points. Esta opción es necesaria en el caso de eliminar los elementos que se encuentran entre los muros.

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ƒ

Se dibuja nuevamente la loseta de entrepiso tomando en cuenta los huecos de ascensor y escaleras. Draw Areas (Plan Elev, 3D)

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ƒ

Dibujamos las escaleras siguiendo los siguientes pasos: • Primero se crea un nivel de referencia a la mitad de la altura de entrepiso, en nuestro caso 1,5 m. Esto se hace en el menú Edit – Edit Reference Planes.

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•

Una vez creado el nivel a 1,5 m se dibuja el descanso creando líneas de referencia para poder dibujar la losa del descanso, estas líneas se denominan NONE y se dibujan con el comando Offset.

•

Draw Line. Utilizando la opción

Para dibujar las losas inclinadas, también se utiliza el artificio de las líneas NONE, es importante señalar que para hacer esta parte del dibujo la estructura debe estar en la vista 3D, esta vista es un poco incomoda al usuario porque hay muchas líneas en pantalla, cuando se presenta este caso se utiliza la opción View – Set Building View Limits...

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•

Se activa el Snap para el punto medio (midpoint) y se dibujan las líneas inclinadas para la losa inclinada de la escalera y se dibuja un muro para apoyar el descanso de la escalera como se muestra en la figura.

•

Una vez dibujadas las losas inclinadas se eliminan las líneas de referencia (NONE) y se replica la escalera y descanso en todos los niveles del edificio en Edit – Replicate – Store

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5.

Menú Assign

5.1. Assign – Joint/ Point – Restraints (Supports)… con una vista en planta, en el nivel BASE y con la opción de One Story activada seleccionamos toda la planta y le asignaremos empotramientos a todo.

con esta opción asignaremos todas las 5.2. Assign – Frame/ Line – Frame Section… secciones que hemos definido a las columnas, vigas y nervios, lo primero que se debe hacer es seleccionar el elemento al que se le quiere asignar la sección nueva y luego nos vamos a se desplegara la ventana donde las definimos y de la lista escogemos la que corresponda. 5.3. Assign – Shell/ Area – Area Object Mesh Options… para acercar a la realidad el análisis que se va realizar a la estructura, se debe dividir en elementos finitos (malla), esta opción es la ventaja (entre otras) que este programa tiene sobre otros. Es importante señalar que se puede hacer de 2 maneras, la primera es la que aplicaremos al ejemplo, que consiste en hacerle un automesh a las losas de entrepiso y muros y la segunda es hacerlo manualmente indicando el tamaño de los cuadros en el menú Edit – Mesh Areas…

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ƒ

ƒ

Floor Meshing Options: esta opción es para hacerle el mallado a las losas de entrepiso y esta constituida por 4 opciones, para realizar el automesh elegimos la ultima opción donde el numero 1 indica el máximo valor de área de los cuadros que conforman la malla. Ramp and Wall Meshing Options: esta opción es para hacerle el mallado a los muros o rampas en nuestro caso la escalera y los muros centrales, aquí también le indicamos el número 1 y luego OK.

NOTA: Cabe destacar que cuando se trabaja con mallas en losas, muros, rampas el archivo se hace mas pesado, por lo tanto es importante recomendar al proyectista contar con un buen equipo computador para evitar problemas a la hora de iniciar el análisis.

5.4. Assign – Shell/ Area – Rigid Diaphragm… para cumplir con la norma sismorresistente actualmente vigente en el país, para realizar el Análisis Dinámico Espacial de Superposición Modal con Tres Grados de Libertad por Nivel, se deben asignar a los entrepisos un diafragma rígido, en nuestro caso son 5 diafragmas (1 por nivel).

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5.5. Assign – Shell/ Area Loads – Uniform… al edificio se aplicaran unas cargas según el uso y los acabados del mismo, estas cargas provienen de un análisis realizado bajo la norma venezolana Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones. Análisis de Cargas Entrepiso: • Carga Permanente. Tabiqueria Bloque Acabado Piso • Carga Viva. Uso: Comercial Techo: • Carga Permanente. Pendiente de Techo Bloque Impermeabilización

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150 Kg/ m2 80 Kg/ m2 120 Kg/ m2 350 Kg/ m2 300 Kg/ m2

100 Kg/ m2 80 Kg/ m2 10 Kg/ m2 190 Kg/ m2

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• Carga Viva. P < 15% y CP > 50 Kg/ m2 Escalera: • Carga Permanente. Escalón Acabado •

Carga Viva.

100 Kg/ m2

70 Kg/ m2 100 Kg/ m2 170 Kg/ m2 500 Kg/ m2

Nota: El peso propio de la estructura lo toma en cuenta el programa para el análisis.

6.

Preferencias para el Diseño

6.1. Analyze – Set Análisis Options… esta opción nos permite verificar y modificar los parámetros de análisis a los que va a estar sometida la edificación

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6.2. Design – Concrete Frame Design – View/ Revise Overwrites… primero seleccionamos , cuando estemos en la ventana que tenemos abajo le indicamos al programa que todo los elementos serán diseñados con el Nivel de Diseño 3, como lo indica la Norma Sismorresistente.

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6.3. Options – Preferences… - Concrete Frame Design… en esta ventana se elegirá bajo que norma se va a regir el análisis y diseño del edificio, para nuestro caso utilizaremos el ACI 318-99 es el código que rige la norma venezolana de concreto armado.

7.

Analyze – Run Analysis: una vez definidas todas las características del edificio y asignadas las cargas se realiza el análisis de la estructura.

8. Menú Display Una vez corrida la estructura toda la información numérica y gráfica se puede ver en el menú display.

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8.1. La primera pantalla que muestra el ETABS cuando finaliza el análisis es la deformación de la estructura por Carga Permanente y nos da la opción de ver los valores de desplazamientos de cada punto con solo hacer click al botón derecho del ratón.

8.2. Display – Show Deformed Shape… En esta opción podemos observar todas las deformaciones de la estructura en cada combinación de carga.

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8.3. Display – ShowMode Shape… esta opción nos permite ver los movimientos de la estructura en cada modo de vibración y también nos da el periodo de cada uno.

8.4. Display – Show Member Forces/ Stress Diagram ƒ

Support/ Spring Reactions: esta opción nos muestra las reacciones en la base del edificio para cada una de las combinaciones de carga.

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ƒ

Frame/ Pier/ Spandrel Forces… para visualizar los diagramas de corte y momento de cada uno de los miembros estructurales del edificio, para cada caso de carga y combinación. También se pueden ver los diagramas de carga axial y torsión, una vez definida la carga y el componente que se desea ver se presiona OK y la pantalla siguiente muestra toda la estructura con los diagramas, para ver los valores de un diagrama de un elemento especifico se hace click con el botón derecho del ratón sobre el elemento y se muestra una ventana el diagrama con los valores, como se muestra en la figura siguiente:

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ƒ

Shell Stresses/ Forces… así como se puede visualizar los gráficos de los elementos estructurales, también se puede hacer lo mismo con las losas y muros. Una vez elegido el diagrama que se desea visualizar se presiona OK y estos se verán en la estructura como un diagrama de colores, que si se quiere ver con mas detalle con presionar botón derecho sobre la losa se verán el diagrama con mas detalle y si movemos el cursor sobre el tendremos los valores, como se muestra el figura siguiente:

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8.5. Display – Set Output Table Mode… Esta opción nos da la información en tablas de los resultados del análisis, aquí podemos ver los desplazamientos, las reacciones, la información modal del edificio, etc... Todas estas tablas pueden ser copiadas y exportadas a Excel, una vez en el programa se editan y modifican en el formato que el usuario decida y se entrega como parte de la memoria de cálculo. Para el ejemplo lo haremos con los desplazamientos, verificaremos si la estructura chequea por desplazabilidad según lo establecido en la norma de Edificaciones Sismorresistentes Covenin 1756-1:2001.

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Lo primero que haremos es seleccionar la opción Displacements, luego presionamos el boton Select Loads… y seleccionamos las cargas SX y SY, presionamos OK y aparecerá la siguiente pantalla, una vez allí nos vamos al menú Edit y tocamos la opción Copy Entire Table abrimos el programa Excel y pegamos la tabla.

Es importante señalar que las derivas (drift) que nos da el programa son parciales no están multiplicadas por los factores que indica la norma venezolana en el artículo 10.1 con la siguiente ecuación: ING. MIGUEL A. VIELMA M. [email protected]

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∆i = 0.8 R ∆ei Donde, R = Factor de Reducción de Respuesta Espectral. ∆ei = Deriva parcial que nos da el programa (DriftX y DriftY). En la tabla siguiente las columnas en rojo son los desplazamientos laterales totales del edificio, que se deben chequear con el de la norma Tabla 10.1, según el tipo de edificación el valor límite es 0,018. Story PISO 5 PISO 5 PISO 5 PISO 5 PISO 4 PISO 4 PISO 4 PISO 4 PISO 3 PISO 3 PISO 3 PISO 3 PISO 2 PISO 2 PISO 2 PISO 2 PISO 1 PISO 1 PISO 1 PISO 1

Item Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max

Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y Drift X Drift Y

Load Point SX SX SY SY SX SX SY SY SX SX SY SY SX SX SY SY SX SX SY SY

265 30 265 30 265 30 265 30 265 30 265 30 265 30 265 30 26 30 30 30

X

Y

Z

DriftX

25,5 26 25,5 26 25,5 26 25,5 26 25,5 26 25,5 26 25,5 26 25,5 26 26 26 26 26

14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 0 14 14 14

18 18 18 18 14,4 14,4 14,4 14,4 10,8 10,8 10,8 10,8 7,2 7,2 7,2 7,2 3,6 3,6 3,6 3,6

0,000027

DriftY 0,000031

0,000031 0,000062 0,000039 0,000046 0,000045 0,000086 0,000049 0,000059 0,000057 0,000106 0,000053 0,000065 0,000063 0,000115 0,000041 0,000052 0,00005 0,00009

DESPLAZAMIENTOS TOTALES

0,000130 0,000149 0,000187 0,000216 0,000235 0,000274 0,000254 0,000302 0,000197 0,000240 -

9. Menú Design 9.1. Design – Concrete Frame Design – Start Design/ Check of Structure.

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0,000149 0,000298 0,000221 0,000413 0,000283 0,000509 0,000312 0,000552 0,000250 0,000432

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Una vez realizado el diseño de los elementos estructurales, si le hacemos click con el botón derecho del ratón sobre cualquier elemento estructural (columna, viga o nervio) aparecerá una ventana con todos los detalles del diseño del elemento seleccionado, como aparece a continuación seleccionaremos una columna.

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ƒ

En el caso de la columna tenemos varias opciones en Overwrites tenemos las propiedades que se tomaron en cuenta para el diseño de la sección denominada columnas.

ƒ

El diagrama de interacción de la columna.

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ƒ

El resumen del análisis a flexión, corte, corte en la junta y relación viga – columna.

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DETALLES TÍPICOS CON ND3

A.- COLUMNAS

ligaduras en el nodo según cálculo

5 cm

So

Lo

S

Ln

Lo

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Zona de Confinamiento:

LO ≥

SO ≥

▪ Mayor dimensión de la columna ▪ Ln/ 6 ▪ 45 cm

▪ b/ 4 ▪ Seis veces el diámetro de la barra longitudinal de menor diámetro 35 − hX ▪ Sx = 10 + ;10 ≤ Sx ≤ 15cm 3 hx = la menor distancia

hx

hx Zona Central: ▪ 6 veces Ø de la barra longitudinal de menor diámetro S≤ ▪ 15 cm

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2h 5cm ING. MIGUEL A. VIELMA M. [email protected]

Zona Confinada Zona Confinada

Zona No Confinada

So

Smax

2h

5cm

d

h

B. VIGAS

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Zona de Confinamiento:

SO ≤

▪ d/ 4 ▪ 8 Ø de la barra longitudinal más delgada ▪ 24 veces el diámetro del estribo ▪ 30 cm.

Zona de No Confinamiento: Smax = 0,5d

Notas: • No se permiten empalmes en las zonas confinadas. • Donde se realicen los empalmes la separación de los estribos será S = 10 cm

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