Manual Avanzado Safe 2014 - Sesion 05

Al terminar la sesión el participante estará en Capacidad de:

Exportación e Importación de Cimentación desde Etabs a Safe  Exportar/Importar Cargas Estáticas y Dinámicas en la Cimentación  Exportación de Resultados y Verificación Estructural

DISEÑO DE LOSAS Y CIMENTACIONES CON SAFE 2014

SESIÓN Nº 5

ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIÓN DEL EDIFICIO DE CONCRETO ARMADO (EXPORTACIÓN/ IMPORTACIÓN DE ETABS A SAFE) DESCRIPCIÓN Revisar el diseño de la cimentación perteneciente a un proyecto de 4 niveles, el cual ha sido previamente modelado en el programa ETABS, y exportaremos los datos de dicho modelo al programa SAFE, para su posterior revisión y diseño.

Ilustración 1: Modelo de 4 niveles en Etabs DATOS: Qadm. Suelo: 1.11 kg/cm2 Peso específico del terreno: 1800 kg/m3 f’c = 210 kg/cm2 fy= 4200 kg/cm2 S/c=500 kg/m2

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RESUMEN DEL ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Clasificación SUCS:

FS = 3.0

SP Arena Uniforme

Df* (m)

Tipo Cimentación

1.60 1.70

Corrida Cuadrado

B*L (m*m)

qa (kg/cm2)

0.70*L 2.00*L

0.962 1.113

Se (cm) 0.622 2.055

PARÁMETROS SÍSMICOS

Z=0.45

S=1.05

Tp=0.6 seg

1. Definiciones Básicas del Modelo En Etabs, se debe definir una sección de zapata preliminar y dibujarlas en todos los apoyos. Ejecutamos la opción, “Define /Section Properties/Slab Sections/Add New Properties...”, y luego para dibujar el modelo con zapatas la opción, “Draw /Draw Floor/Wall Objects/Draw Rectangular Floor/Wall (plan, elev.)”,

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2. Ejecución de Análisis y Exportación del Modelo de ETABS a SAFE a) Corremos el modelo en Etabs con el comando Analyze → Run Analysis, modelo previamente realizado b) Comenzamos la exportación de Etabs usando el comando Export → Save Story as SAFE V14

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Loads to Export (Cargas a Exportar): 

Export Floor Loads Only (Exportar solo las Cargas de Losas de Entrepiso).



Export Floor Loads and Loads From Above (Exportar las Cargas de Losas de Entrepiso y todo lo que viene desde arriba).- CIMENTACIÓN



Export Floor Loads plus Column and Wall Distortions (Exportar las Cargas de Losas de Entrepiso y todo lo que viene desde arriba pero con Distorsiones de Columnas y Muros).

Seleccionamos los estados y combinaciones de carga en el cuadro anterior. Propiedad Intelectual del Autor: Ing. Luis A. Alcántara Ocas

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c) Ahora seleccionamos la opción Export Floor loads and loads from above y en la opción Story to export colocar Base d) Guardamos en la carpeta de nuestra preferencia, con el nombre que escogemos (Modelo Safe en este caso).

3. Importación de Cimentación desde SAFE Abrimos el software SAFE V14.0 y nos dirigimos a la opción File → Import →SAFE .F2K y nos dirigimos a la carpeta donde previamente guardamos el proyecto.

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4. Definiciones Básicas Definimos las unidades consistentes (Ton, m, C).

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5. Definición de Materiales Ejecutamos la opción “Define, Materials”

6. Definición de Secciones de Zapatas Ejecutamos la opción “Define, Slab Properties,”

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7. Definición de Barras de Refuerzo Ejecutamos la opción, “Define /Reinforcing Bar Sizes...”

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8. Asignación de Sección de Zapata Seleccionamos la zapata en planta, luego vamos a la opción “Assign/ Slab Data/Properties, zapata”.

9. Dibujar la Sección de columnas Rígidas Vamos a la opción “Draw/Quick Draw Areas/Around Points”.

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10. Definición de la Sección Viga de Cimentación Vamos a la opción “Define/ Beam Properties/Add New Properties…”.

11. Definición de Propiedades de suelo: Modulo de Balasto Ejecutamos la opción, “Define/ Soil Subgrade Properties,Soil 1, Modify/Show Property…”

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12. Asignación de Propiedades de suelo: Modulo de Balasto en Zapata Seleccionamos toda zapata incluido columnas en planta, luego vamos a la opción “Assign/ Support Data/ Soil Properties, Suelo, ok”.

13. Dibujar la Sección Viga de Cimentación Vamos a la opción “Draw/ Draw Beams/Lines”.

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14. Asignación de Propiedades de suelo: Modulo de Balasto en Viga de Cimentación Seleccionamos la viga de cimentación, luego vamos a la opción “Assign/ Support Data/ Line Springs…”. KL = KEMSXBvc KL: Modulo de Balasto en Viga de Cimentación (ton/m/m): 2380*0.25 = 595 ton/m/m KEMS: Modulo de Balasto: 2380 tn/m3 (ton/m2/m) Bvc: ancho de cimentación: 0.25m

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15. Asignación de Restricciones de Zapata Seleccionamos toda zapata incluido columnas y viga de conexión en planta, luego vamos a la opción “Assign/ Support Data/ Point Restraints,…”.

16. Asignación de Cargas Lineales Para la asignación de las cargas lineales, tanto vivas y muertas, seleccionamos previamente la viga de cimentación, y ejecutamos el siguiente comando: “Assign/ Load Data/ Distributed Loads on Lines”. m :

1800 kg/m3

Carga de Relleno: 1800 kg/m3x1.10mx0.25 = 495 kg/m

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Asignación de Carga Muerta Distribuida en la viga de conexión

Seleccionamos la viga de conexión para asignar la Sobre carga del suelo, luego vamos a la opción “Assign/ Load Data/ Distributed Loads on Lines”. Carga viva: 500 kg/m2x0.25m = 125 kg/m

Asignación de Carga viva Distribuida en la viga de conexión Propiedad Intelectual del Autor: Ing. Luis A. Alcántara Ocas

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17. Asignación de Cargas Superficiales Para la asignación de las cargas superficiales, tanto vivas y muertas, seleccionamos previamente la zapata, y ejecutamos el siguiente comando: “Assign/ Load Data/ Surface Loads,…”. m :

1800 kg/m3

Carga de Relleno: 1800 kg/m3x1.10m = 1980 kg/m2

Asignación de Carga Muerta en superficie de zapata.

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Seleccionamos la Zapata para asignar la Sobre carga del suelo, luego vamos a la opción “Assign/ Load Data/ Surface Loads,…”.

Asignación de Carga Viva en superficie de zapata.

18. Definición de Combinación de Carga Ejecutamos la opción, “Define /Load Combination...” En esta oportunidad generaremos la combinación que utiliza el código ACI 318-11 y NTE060, la cual se muestra en la imagen adjunta.

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19. Ejecución de Preferencias de Diseño Ejecutamos la siguiente ruta: “Design/ Design Preferences...” En este campo, asignamos la información necesaria para poder ejecutar el diseño en base a la normativa de cada país y dependiendo del elemento estructural.

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20. Selección de Combinación de Diseño Ejecutamos la siguiente ruta: “Design/ Design Combinations...”

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21. Ejecución del análisis y diseño Ejecutamos la siguiente ruta: “Run/ Run Analysis & Design...” Cuando el análisis y diseño han sido ejecutados, el programa automáticamente muestra la forma deformada.

22. Presiones sobre el terreno Previamente se crea la combinación de carga de servicio, y luego seleccionamos la opción para mostrar las presiones sobre generadas en el terreno “Display/ Show Reactions Forces...”

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Diagrama de Presiones en el Terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio sin considerar Sismo”(en kg/cm2) → σMAX= 1.11 kg/cm2

Diagrama de Presiones en el Terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio considerando Sismo”(en kg/cm2)→ σMAX = 1.3*Qadm = 1.44 kg/cm2

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Se observa que la presión del suelo es de 2.00 kg/cm2 y es mayor que la Capacidad portante del suelo de 1.11 kg/cm2. en Servicio sin considerar Sismo” Se observa que la presión del suelo es de 1.84 kg/cm2 y es mayor que el esfuerzo máx. del suelo de 1.44 kg/cm2. en Servicio considerando Sismo” Es necesario aumentar dimensiones en la zapata (ancho debido a que la longitud está al límite de propiedad) para disminuir la presión del suelo.

23. Asentamientos sobre el terreno Para mostrar los asentamientos generadas en el terreno “Display/ Show Deformed Shape...”

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24. Verificación por Punzonamiento Con la opción “Display/ Show Punching Shear Design...”, o mediante el siguiente icono:

Como observamos en la figura anterior la columnas superan el punzonado resistente ≥ 1, por lo tanto hay que aumentar el peralte de zapata H=0.70m

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