MANUAL DE MODELACION EN ETABS DE EDIFICIO DE CINCO NIVELES-ANA JULIA BECERRA HERNANDEZ.pdf

MANUEL DE MODELAMIENTO EN ETABS DE EDIFICIO DE CINCO PISOS

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1. INFORMACIÓN PRELIMINAR

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1. Información Preliminar En este manual modelare en etabs una edificación de 5 niveles, teniendo en cuenta nuestra norma peruana E0.30 (RNE).Sus dimensiones en planta y elevación en la fig. 1-1 y fig. 1-2.

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VISTA EN PLANTA –FIG 1-1

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VISTA EN ELEVACION –FIG 1-2

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1.1. CATEGORIA DE LA OBRA: De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones y su norma E030 Diseño Sismo resistente, categorizamos a la edificación como Edificación Común (C). 1.2. CONFIGURACION ESTRUCTURAL: Tiene una configuración regular en planta, para evitar irregularidad geométrica vertical o por discontinuidad en los sistemas resistentes, los elementos estructurales verticales (columnas) , se diseñaron sin cambio de sección en los cinco niveles . 1.3. SISTEMA ESTRUCTURAL: Se consideró 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.

 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:  Muro:

Espesor=0.20m Espesor =0.25m

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1.5. DIMENSIONES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

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 Sobrecarga de Diseño. Entrepisos: 200 Kg/m2. Azoteas: 100 Kg/m2.  Cargas Muertas. Piso Terminado de concreto: 0.05 m x 2000 Kg/m3=100 Kg/m2. Tabiquería móvil: 150 Kg/m2.

En este programa se sigue el siguiente procedimiento: Definir Dibujar Asignar Diseñar

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-

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2. DEFINIR

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Aquí primero se crearan las diferentes secciones de los elementos estructurales que se usarán: vigas, columnas, muros y losas. Empezamos iniciando el programa, aparecerá una ventana como la que se muestra a continuación y seleccionamos new model.

2.1. UNIDADES

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A continuación se nos presenta el cuadro de diálogo 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 aparecerá la ventana New Model Quick Templates, en el cual se definirá el número de pisos con su respectiva altura, el número de ejes en planta.

2.2.1.EJES

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En uniform grid spacing definimos los números 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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Colocamos los espaciamientos y clickeamos ok.

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Hay dos formas de poner los ejes por coordenadas y espaciamiento, pero yo elegí espaciamiento (display gritd data spacing).

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2.2.2.NIVELES Luego establecemos el número de pisos, para esto en story dimensions, simple story data ponemos nuestro número de pisos (5).

Y aparece el siguiente cuadro en el cual podemos observar las alturas de entrepiso, el piso maestro y los que se parecerán a él y seleccionamos ok. Como yo elegí piso maestro el piso 5 selecciono en master story yes lo que quiere decir que el resto de pisos será similar a él.

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Para editar nuestros pisos con más detalles seleccionamos custom story data, edit story data.

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Luego aparecerá nuestra ventana de trabajo del etabs con el número de ejes y pisos que yo establecí.

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Luego seleccionamos grid only y OK.

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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. Definición de materiales: El Etabs trae por defecto materiales de acuerdo a sus módulos de diseño, se pueden configurar otros materiales conociendo sus propiedades. 2.3.1.Definición del concreto: Para configurar un material ingresamos por el menú “Define/Materials Properties”. En el cuadro “Define Materials” y hacemos click en el botón “Add New Material” para agregar como material un concreto pero que tenga como propiedad una resistencia a la compresión igual de 210 Kg/cm2.

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Las propiedades que se necesitan modificar para configurar un nuevo material para el modelo con el que estamos trabajamos, tendrá las siguientes propiedades mostradas a continuación:

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2.3.2.Definición del acero:

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Para el acero se seguirán los siguientes pasos:

Seleccionamos Steel que es acero

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2.4. Definición 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”.

Para nuestro caso crearemos tres tipos de vigas viga 101, viga 102 y viga 103. Se siguen los siguientes pasos que a continuación se muestran:

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2.4.1.Definición de vigas:

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Nuestra VIGA 101tiene las dimensiones 0.30m X 0.50m. Modificamos las propiedades.

En vigas la constante torsional se pondrá cero.

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Para la viga v102 y v103 creamos una copia y la modificamos según sus dimensiones que le corresponden. Para la VIGA 102: 0.30m X 0.40m

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Ahora modificamos el reforzamiento, y elegimos tipo viga.

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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 sección. 2.4.2.Definición de columnas: Tenemos que definir en este caso dos tipos de columnas C1: 0.35m X 0.35m C2: 0.40m X 0.40m

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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 diálogo “Frame Section Property Reinforcement Data”, verificamos que en “Design Type” esté seleccionado “Column”, que la configuración del refuerzo sea rectangular (“Configuration of Reinforcement”), de elegir una configuración del refuerzo en forma circular la opción 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 diseñe la sección o que nos revise una configuración dada. Una vez realizados los cambios hacemos click en el botón, para volver al cuadro de diálogo anterior. Nuevamente clic en el botón y habremos finalizado con la creación 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.Definición de muros estructurales: Definiremos dos tipos de secciones para usar en este modelo, uno será para los muros estructurales que tienen un espesor de 0.25 m. Por el menú “Define/section properties/Wall Section/Add new property” ingresamos al formulario para definir los elementos, que estarán formados por elementos finitos tridimensionales tipo Shell.

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En las propiedades del cuadro “Wall/Slab Section” elegimos en material el concreto que hemos definido anteriormente, en la sección “Thickness” ingresamos el espesor de los muros (30 cm). Haciendo clic en habremos definido la sección a usar en los muros estructurales. En Modeling type seleccionamos Shell-thin.Haciendo clic en OK habremos definido la sección para muros estructurales.

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2.4.4.Definición de losas: Por el menú “Define/section properties/ Slab Sections /Add new property” ingresamos al formulario para definir los elementos, que estarán 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 sección “Thickness” ingresamos el espesor de 0.20m

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Haciendo clic en ok habremos definido la sección a usar en las losas macizas, que tendrán 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.

O también se puede utilizar

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Las herramientas para el dibujo rápido de los diferentes elementos estructurales se muestran en la parte izquierda de la pantalla del programa.

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3.1. Dibujo de columnas:

Para el dibujo de columnas seguimos draw, draw beam/columns/brace objects,quick draw columns, saldrá un cuadro donde podremos seleccionar la columna a dibujar.

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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 opción de “Similar Stories” ubicado en la parte inferior derecha que se muestra en la Figura.

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Seleccionado la C1, dibujamos la columna cuando salga grid point, y haciendo clic aparecerá 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, saldrá un cuadro donde podremos seleccionar la viga a dibujar.

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En el cuadro properties of objects, seleccionamos V101, y damos clic en las líneas 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:

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Para el dibujo de muros seguimos seguimos draw, draw floorwall objects,quick draw walls, saldrá 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 líneas entre ejes de columnas, quedando como se muestra en la siguiente figura.

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Ubicación 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, saldrá un cuadro donde podremos seleccionar la losa a dibujar.

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En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.

Seleccionamos de grid point A9 a el otro punto grid point F7.Y así para el resto de cuadros entre puntos, quedando como en la siguiente figura.

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Para losas con forma irregular seguimos: draw, draw floor/wall objects,draw floor/wall, saldrá un cuadro donde podremos seleccionar la losa a dibujar.

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En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.

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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, así 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, saldrá un cuadro donde podremos seleccionar la losa a dibujar.

En el cuadro properties of object, seleccionamos LOSA20.

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y seleccionamos los puntos extremos.

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Figura del Dibujo final de la losa

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Para ver el dibujo en perspectiva seleccionamos Transparency toggle.

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4. RESTRICCIONES Y AUTOMESH EN LOS ELEMENTOS

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4.1. Asignación de restricciones: Al dibujar las columnas, se aprecia que en el nivel Z=0, el programa automáticamente dibuja apoyos en las bases, pero es necesario hacer el cambio a estos apoyos. Los apoyos en la base son comúnmente 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 menú “Assign/Joint /Restraints” asignamos el tipo de soporte que se desea.

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En el cuadro “joint Assignment Restraints” y seleccionamos el empotramiento,apply y OK.

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Figura de empotramiento perfecto en la base.

4.2. Asignación de diafragmas rígidos:

Entonces debemos de asignar diafragmas rígidos al modelo. El Etabs permite asignar diafragmas rígidos a los puntos del entrepiso o a las losas. La asignación de diafragmas rígidos se realiza por piso, nos cercioramos de que se encuentre en one story. Seleccionamos las losas del modelo e ingresamos por el menú “Assigns/Shell/Diaphragms”. Por defecto el programa nos muestra el “D1” ya creado que es un diafragma rígido. Podemos añadir un diafragma distinto para cada nivel o usar un solo tipo. Seleccionamos apply y OK. Creandose el primer diafragma.

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El modelo por cargas concentradas en los entrepisos nos permite calcular con hipótesis que todos los puntos en un nivel dado tengan los mismos desplazamientos.

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Seleccionamos luego D2, rigido y ok Asi asignamos para cada piso.

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Asi creamos para cada piso.

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Figura de los diafragmas rígidos en cada piso.

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4.3. Asignación de mallas de elementos finitos: El método de los elementos finitos, es un método aproximado para el análisis estructural, a menores dimensiones de los elementos es mejor la precisión. No se puede recomendar la dimensión de estos elementos, ya que el proceso de ir remallando en elementos más pequeños sobrecarga la computadora y toma más tiempo de ejecución. El proceso de cálculo 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 precisión, entonces no podemos decir que si los elementos son de un metro se tiene una buena aproximación.  Para las losas:

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Ingresamos por el menú: “Assigns/Shell /floor auto mesh options”, en Mesh object info colocamos el número de particiones que deseamos, en este caso puse cuatro por cuatro, damos Apply y OK.

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Figura de asignación de malla de elementos finitos en la losa.

 Para los muros:

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Nos fiamos que este en similar stories y seleccionamos los muros.

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Ingresamos por el menú: “Assigns/Shell /wall auto mesh options”, en Mesh object info colocamos el número de particiones que deseamos, en este caso puse cuatro por cuatro, damos Apply y OK.

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Figura de asignación de malla de elementos finitos en el muro

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5. ASIGNACIÓN DE PIERS A LOS MURO ESTRUCTURALES

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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

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Seleccionamos P1 y Aplly, OK.

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 Para las columnas:

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6. CREACION Y ASIGNACION DE PATRONES DE CARGA

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El paso siguiente es la creación de los tipos de carga que actuarán en el edificio que se definen mediante patrones de carga, para esto seguiremos usando el comando Define.

6.1. Definición de cargas estáticas: Las cargas por peso propio de los elementos estructurales que aportan rigidez al sistema, acabados, tabiquería móvil, sobrecargas, según las normas de diseño se combinan con factores de mayoración. Es la razón para que se tengan distintos casos de carga. Para definir los casos de carga ingresamos por el menú “Define/ Load Patterns”. Por defecto el programa define dos tipos de carga: “DEAD” en donde se acumularán todas las cargas provenientes de los elementos estructurales que se pueden dibujar en el Etabs, “LIVE” que nos servirá para las sobrecargas.

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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 indicará 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 entregará el peso de los elementos estructurales, es la razón por la que sólo un caso de carga debe de ser asignado con un valor de uno (100% del peso de los elementos), de lo contrario se estaría duplicando el peso, a no ser que por alguna razón o normativa se tenga que considerar una combinación de los pesos propios en otros casos de carga.

Para luego poder hacer la alternancia de cargas aquí agregamos LIVE1 y LIVE2, luego clickeamos ok.

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6.2. Definición de cargas sísmicas: Para el método de Fuerzas Horizontales Equivalentes definimos cuatro casos de carga, ya que la excentricidad de las fuerzas aplicadas puede ser positivas o negativas, para cada dirección de análisis se tendrán 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 la columna “Auto Lateral Load” y seleccionamos “User Coeficients”. Luego elegimos modify lateral load.

Ingresamos el valor pico de la aceleración, que para nuestro caso es 0.20g, el valor de “Build Height Exp. K” lo dejamos en uno ya que la distribución de las fuerzas sísmicas tendrá una Variación lineal. Hacemos clic en OK y habremos editado el primero de los casos sísmicos para el análisis estático.

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Para el SISMO XXPOS tiene una excentricidad positiva. En el cuadro “Seismic Load Pattern- User Defined”; en la sección “Direction and Eccentricity” elegimos X Dirr+ eccent Y; en “Ecc. Ratio (All Diaph.) verificamos que el valor sea 0.05 (5%) para el cálculo de la excentricidad; en la sección “Factors”, en “Base Shear Coeficient, C”

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Los tres casos restantes se realizan de la misma manera, se debe de tener en cuenta la dirección 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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Cuando se tengan definidas y editadas todos los casos de carga (en total se tendrán ocho casos), hacemos click en OK, para aceptar los cambios realizados en el cuadro “Defined Load Patterns” y volver a la pantalla principal del programa. Se habrán definido los casos de carga necesarios para un análisis estático, ya sea por gravedad y fuerzas laterales. 6.3. Asignación de cargas: En este modelo sólo se presentan cargas distribuidas aplicadas a las losas de entrepisos. El resumen de las cargas es el que se indica en la tabla siguiente:

1 nivel 2 nivel 3 nivel 4 nivel 5 nivel

CARGA MUERTA 250Kg/m2 250Kg/m2 250Kg/m2 250Kg/m2 100Kg/m2

CARGA VIVA 200Kg/m2 200Kg/m2 200Kg/m2 200Kg/m2 100Kg/m2

 Para la carga muerta:

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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 aquí se selecciona el tipo de carga este caso DEAD.

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En “Uniform Loads” revisamos las unidades y colocamos el valor de la carga muerta 0.25 en nuestro caso, en “Direction” verificamos que sea “Gravity” para que las cargas estén aplicadas en dirección 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:

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Para la carga viva se sigue el mismo procedimiento que para las cargas muertas.

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 Para la alternancia de cargas:

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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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6.4. Calculo de la masa( MASS SOURCE):

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El Etabs hace el cálculo de los distintos casos de carga, pero según las normas de Diseño Sísmico, se toman los casos de carga con porcentajes de participación. 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 cálculo en el Etabs ingresamos mediante el menú Define/Mass Source. En el cuadro de diálogo “Define Mass Source”, se tienen tres formas para definir la masa a ser calculada las que describiremos a continuación: “Specified Load Patterns”, el programa calcula la masa sólo 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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tipos distintos de carga. En Load buscamos Live y en multiplier colocamos 0.25 según nuestra norma. Le damos add y ok.

6.5.

Espectro de diseño:

𝑍= es el factor de zona, el cual lo encontramos en la Tabla N°1 de la E.030 Como nuestro edificio será construido en Lambayeque, se tendrá lo siguiente:

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La incorporación del Espectro de Diseño obedece estrictamente a la aplicación del Artículo 18.2 en su ítem b., el cual depende de varios factores, tal como se indica en la fórmula:

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Como este valor depende de un periodo de tiempo T(s) y, el Espectro de Diseño se traza en función del tiempo, entonces, se puede generar una Tabla de Valores de Sa/g – Tiempo con Sa/g dependiente de C, entonces el Espectro de Diseño quedaría graficado tal como se indica en la siguiente figura, para los factores determinados anteriormente:

Z U S Tp R ZUS/R

0.4 1 1.4 0.9 6 0.0933333

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Sa C 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.2333333 2.5 0.21 2.25 0.105 1.125 0.07 0.75 0.0525 0.5625 0.042 0.45 0.035 0.375 0.03 0.3214286 0.02625 0.28125 0.0233333 0.25 0.021 0.225

Sa 0.25 0.2 0.15 Sa

0.1 0.05 0 0

5

10

15

Para ingresar este espectro al ETABS debemos seguir los siguientes pasos: 1. Copiar las columnas de T y ZUCS/R de tal manera que estén juntas, tal como se muestra 2. Copiar y pegar esta tabla en un bloc de notas, y guardar el archivo.

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T 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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Para definir el espectro de diseño, se sigue la ruta Define/Functions/Response Spectrum. En la ventana que se abre, donde dice ASCE7-10 desplegar y buscar la opción que dice “From File”, para tener la opción de poder importar el espectro desde el archivo guardado anteriormente. Luego seleccionamos Add new Function, aparecerá la ventana Response Spectrum Function DefinitionFrom File.

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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. Definición del cortante dinámico : Para determinar el Cortante Dinámico, producto de las aceleraciones espectrales y formas modales, aplicando combinaciones modales y direccionales de CQC y ABS.

En esta ventana vamos a generar los casos de carga Dinámicos del Tipo Response Spectrum, para cada dirección de Análisis. Seleccionamos Add New Case.

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Seguimos la ruta que se muestra en la Figura y en seguida se abrirá la ventana “Load Cases” donde se encuentran los casos de carga que hemos generado, producto de los patrones de carga definidos anteriormente.

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 Para el sismo dinámico en X: Colocamos los datos como vemos en la siguiente figura, verificando que en function este espectro.

Se sigue lo mismo que para el sismo dinámico en x.

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 Para el sismo dinámico en Y:

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6.7. Definición de las combinaciones de carga: Se definen para ver los máximos efectos de la carga sobre la estructura. Para ello en base al reglamento de diseño se usaran las siguientes combinaciones de carga: Antes creamos el combo SISMO: que tendrá a a SXD Y SYD.

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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1.4D + 1.7L

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Seleccionamos add new combo, en combination type será linear add, excepto para la combinación sismo y envolvente que será del tpo envelope. En scale factor colocaremos su factor correspondiente.

Asi creamos todas las combinaciones.

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Para la combinación sismo:

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Aquí se muestran las combinaciones totales, damos ok y listo.

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Para ver el peso del edificio crearemos una combinación que diga peso del edificio, que tenga carga muerta con factor 1 y carga viva con factor 0.25.

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Para ver los desplazamientos crearemos la combinación que diga desplazamientos, y con la configuración que se muestra en la figura siguiente, damos OK y listo.

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Ahora podemos proceder con el análisis.

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7. Análisis del modelo

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Antes de realizar el análisis es necesario revisar si está presente algún error en el modelo, ingresamos por el menú Analyze/Check Model. Y marcamos todas las opciones, click en OK y el programa revisará si se presenta algún error (warning), de ser el caso nos indicará que error hay que corregir. El modelo está listo para ser analizado, ahora nos tocará configurar las opciones de análisis y correr el modelo. Por el menú Analyze/Run Analysis, ingresamos al cuadro de diálogo para poder configurar el análisis.

7.1. Visualización de resultados: El programa entrega los resultados por cada caso de carga o combinación que se haya definido. Podemos tener acceso a los resultados gráficamente por el menú “Display”. 7.1.1.Visualización de tabla de desplazamientos: Para ver los desplazamientos seguimos la ruta: display, show tables. Como no cumplió los desplazamientos agregue muros.

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Cuando el programa finaliza el proceso de análisis, mostrará en la ventana el modelo deformado.

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Ahora veo mis desplazamientos siguiendo la ruta: display, show tables, analysis,results, displacements,diaphragm drifts.

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Siendo mis desplazamientos los que se ven en la figura, comparando que las derivas sean menos a 0.007 según la norma E030.

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7.1.2.Visualización 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.

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Siendo mis fuerzas por piso las que se ven en la figura:

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7.1.3.Visualización de carga axial, cortante y momento:

Para visualizar con mayor detalle las fuerzas en los elementos, debe hacer clic derecho sobre cualquier elemento. Se puede seleccionar que muestre los máximos valores en display locationshow max.

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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 diseña.

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Para visualizar los momentos se siguen los mismos paso pero en vez de seleccionar axial forcé se selecciona moment 3-3.

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Figura de Visualización de los cortantes

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8. Diseño de la estructura

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Luego de analizar la estructura el siguiente paso es el diseño, para ello primero definimos el código de diseño, que en este caso corresponderá al del ACI-318-11, luego definiremos las combinaciones que se utilizara en el diseño y se obtendrá las cuantías de acero requeridas para la estructura. 8.1. Definición de códigos de diseño:

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Para ello se sigue la ruta mostrada en la imagen:

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8.2. Selección de las combinaciones de diseño: Para definir el código de diseño se sigue la ruta mostrada en la imagen.

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Seguidamente se muestra la ventana de selección de de combinaciones de diseño. En la columna List of Combination se debe seleccionar las combinaciones a utilizar en el diseño para ello selección y agrego con el botón Add.

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8.3. Calculo de cuantías de refuerzo en los elementos estructurales: Para determinar las cuantías de acero, primero seleccione toda la estructura y seguimos la ruta vista en la siguiente figura:

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Y seleccionamos Sway Special.

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Para calcular las cantidades de acero en cada elemento seguimos la ruta de la imagen:

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Se mostrará las cuantías de acero longitudinal requerido por todos los elementos determinadas por el programa. Como están cantidades parecen ser muy pequeñas porque están 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. Cálculo de acero en columnas y diseño con section designer: Se ve la cuantía de las columnas siguiendo la ruta de la imagen:

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Se define una nueva propiedad con sección especial, y aparecerá la siguiente ventana

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Para seleccionar la forma de nuestra figura se hace como se muestra en la imagen:

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Y hacemos clic en el punto central, y aparecerá como en la imagen:

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Coloco mi combinación de acero y hago clic en OK.

He creado cinco tipos de columnas: columnas con acero mínimo de sección 35 x 35, columnas con acero mínimo de sección 40x40, columna 3 de esquina, columna 4 interior y columna 5 perimetral. Luego asignamos estas columnas según corresponde y corremos de nuevo el modelo. APLICADA

Comprobamos siguiendo la ruta

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Y elegimos:

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