UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

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ndicePRESENTACION5MANUAL 161.Abrimos ETABS 2013.72.Iniciamos el proyecto abriendo.73.Cambiamos de unidades.74.Configuramos nuestra edificacin.85.Configuramos los espaciamientos.86.Para cambiar de color a la grilla.97.Listo empezamos a modelar la estructura.98.Cambiar las unidades en las cuales vamos a trabajar.109.Definimos materiales.1110.Crear elementos estructurales.1311.Definimos losas.1612.Definimos muros.1813.Dibujamos nuestros elementos.1914.Replicamos el primer piso en el segundo y tercero2215.Configuramos cargas.2316.Aplicando cargas distribuidas.2617.Seleccionando apoyos en la base.2818.Definimos masas.2919.Configuramos el nmero de casos.3020.Revisamos los grados de libertad.3121.Configuramos los diafragmas.3222.Asignamos diafragmas.3423.Corremos el programa.3724.Observamos deformaciones3825.PARMETROS SSMICOS3926.Aadimos los espectros.4027.Ahora nos vamos a define, load cases.4428.Configuramos los sismos.4429.Revisando tablas.4530.DISTORSIONES ENTRE PISO4731.Calculo de corte en la base.48MANUAL 2491.Bueno, primeramente abrimos nuestro ETABS 2013 y nos vamos a la opcin File y elegimos New Model, o simplemente elegimos poner Ctrl+N.502.Luego nos aparecer el siguiente cuadro, en donde elegimos la opcin Use Buit-in Settings with, y en la opcin de Display Units, elegimos Metric MKS, para trabajar con unidades mtricas.503.Luego nos aparecer el siguiente cuadro para crear nuestras grillas504.En la primera parte nos vamos a la opcin Custom Grid Spacing515.Y nos vamos ala opcin Edit Grid Data que nos enviar al siguiente recuadro:516.Aqu podremos agregar nuestras grillas de acuerdo a nuestro plano ya previamente acotado por ejes:527.Ahora simplemente escribimos los espacios entre cada eje pero antes hay que elegir la opcin Display Grid Data as Spacing y luego de haber transcrito los espaciamientos entre ejes mandamos OK.528.Luego tendremos nuestro plano listo para dibujar:539.Para tener una mejor visin colocamos la pantalla en color negro de la siguiente manera:5310.Una vez ya en color negro nuestra pantalla comenzamos a dibujar nuestra edificacin, tenemos que definir nuestro concreto y unidades de albailera, para esto vamos al extremo de nuestra pantalla (derecha inferior), y hacemos en lo siguiente:5511.Una vez ya preparadas nuestras unidades, nos vamos a la opcin Define, para empezar a definir todo lo necesario para nuestra edificacin:5612.Definimos materiales y ponemos Add New Material, nos dar el siguiente cuadro, donde colocaremos todos los parmetros de nuestro concreto, en este caso estamos trabajando con un concreto 210 kg/cm2.5613.Luego hacemos lo mismo pero ahora definiremos nuestra albailera, para ellos de nuevo vamos a Add New Material, en Material Type elegimos Masonry, que es albailera y le damos todos nuestros parmetros, en este caso estamos trabajando con un Fm= 80 kg/cm25714.Una vez definido nuestros materiales, definimos nuestras secciones de trabajo, ahora definiremos nuestra columna y vigas:5715.Elegimos una seccin rectangular ya que nuestras columnas y vigas son rectangulares:5716.Elegimos una columna de 0.25*0.255817.Luego creamos nuestra VIGA1 que ser de 0.15*0.355818.Luego creamos una viga chata de 0.2*0.155919.Ahora procedemos a crear nuestros muros que seran de 15 cm:5920.Luego definiremos nuestros Load Patterns, tendremos una CMUERTA, que ser el peso del edificio que el programa ETABS2013 no lo metrar por lo tanto colocaremos 1, es decir que esta trabajando a su 100%, luego colocaremos la CVIVA, que es el peso dependiedo del tipo de edificio que se le aade segn el tipo de edificio, segn el reglamento nacional de edificaciones, esta carga nosotros la adicionaremos por lo tanto le pondremos 0, luego agregaremos una carga que llamaremos CMUERTA1 que nosotros aadiremos por el peso de tabiquera que se adicionar y el peso de los acabados, nosotros estamos considerando 150 kg/cm2, ya que este peso nosotros lo colocaremos, pondremos de factor 0.6021.Luego por reglamento colocaremos los factores con que estarn trabajando nuestras cargas, en este caso nuestra carga muerta trabajar con un 100% y nuestra carga viva se aadir un 25% de la carga viva por ser de categora C, y nuestra CMUERTA1 trabajar con 100% ya que es parte del peso de la edificacin.6122.Luego crearemos nuestros espectros, ESPECTRO EN EL SISMO X , ESPECTRO EN EL SIMOS Y, para eso nos vamos ala siguiente opcin.6223.Agregamos nuestros sismo X y sismo Y, con add new case y a con cada espectro trabajaremos con un factor de escala de 1, donde podremos modificar posteriormente, despus de los clculos:6324.Ahora agregamos nuestro aceleracin del espectro:6425.Ahora colocamos nuestro nombre, en este caso ser espectro, y definimos el period y su Value, agregamos un period de 0.01 con un Value de 3.27, y pulsamos Add, luego agregamos un period de 0.4 y un value de 3.27 y pulsamos Add, luego mandamos OK6526.Luego para nuestro modelamiento trabajaremos con 9 periodos, ya que estamos trabajando con 3 pisos, y sacaremos 3 periodos por piso:6627.Ahora procederemos a dibujar nuestro plano, que ya esta previamente acotado listo para dibujar:6728.Para dibujar con ms comodidad, ajustamos la pantalla para tener la mitad el plano y la otra mitad el ETABS2013, comenzamos por ejes, en este caso comenzaremos por el eje 1:6829.Una vez en ele Eje 1, dibujaremos nuestros muros colocando el icono seleccionado, para dibujar muros, solo seleccionamos nuestro muro ya creado:6830.Simplemente seleccionamos donde queremos dibujar y arrastramos el mouse y soltamos donde queremos que termine de dibujar.6931.Luego dibujaremos nuestra viga, elegimos la opcin sealada y elegimos el tipo de viga que ir ah, en este caso ira nuestra viga chata.6932.Ahora simplemente sealamos de donde a donde ir nuestra viga y se dibujar.7033.Luego pasaremos a nuestro eje 2 y dibujaremos igualmente que en el eje 1-17034.Cuando tenemos un muro que no es de eje a eje, simplemente dibujamos hasta el eje posterior luego hacemos click en una esquina del muro y nos saldr el siguiente recuadro (sealado), y cambiaremos las dimensiones de nuestro muro disminuyendo o aumentando en el eje x o en el eje y, segn lo pida en el plano:7135.Luego de acabar con los ejes verticales, comenzaremos con los horizontales de igual forma que en los verticales:7636.Ahora crearemos la losa, ser una losa de 20 cm de H7937.Hacemos click en Add New Property y nos sale un cuadro con las opciones que tenemos que colocar respecto a nuestra losa de espesor de 20 cm.8038.Procedemos a rellenar todos nuestros datos dependiendo de nuestra losa y colocar el nombre de nuestra losa y aceptamos dndole OK8039.Ahora colocamos en la opcin de Draw Rectangular Floor/Wall, y elegimos nuestra LOSA20 en propiedades y procedemos a dibujar8140.Ahora simplemente utilizamos este Draw y elegimos un punto y estiramos para dibujar nuestra losa en todas las zonas elegidas del plano.8141.Utilizamos este Draw para dibujar todas nuestras losas para que quede as:8242.Ahora procedemos a agregar nuestros pisos, ya que nuestra estructura es de 3 pisos de 2.6 m de altura.8243.Para ello procedemos a crear nuestros pisos que sern iguales al primero, por ser una edificacin multifamiliar. Nos vamos a la opcin Edit y hacemos un click en la opcin sealada en la imagen8344.Nos saldr este cuadro donde iremos a Modify / Show Story Data8345.Nos saldr un cuadro donde colocaremos en story 1 click derecho con el mouse donde no saldrn las siguientes opciones:8446.Nos saldr el siguiente cuadro, donde colocaremos la altura del siguiente piso, en este caso ser 2.6 para todos los pisos y mandamos OK a todo, igualmente actuaremos para el 3er piso.8447.Y obtendremos una planta y un 3D as:8548.Ahora procederemos a poner las cargas a las losas por pisos y colocar losas y muros con diafragma:8549.Ahora simplemente corremos nuestro programa siempre antes guardndolo10150.Luego de haberlo corrido nos vamos show Deformed Shape y activamos la opcin Modal Case para saber nuestro periodos ya que solo podemos tenes 0.1 por piso, en este caso nuestro periodo mximo permisible sera 0.3.10251.Luego procedemos a hacer los clculos, leyendo nuestra taba de datos extrados del ETABS 2013, para ello tenemos que ir a la opcin10352.Luego procedemos a hacer los clculos, donde se tendr todos los parmetros de nuestra edificacin.10453.Procedemos a hacer los clculos:106MANUAL 3107

PLANO DE EDIFICACION 108CARACTERSTICAS DE LA ESTRUCTURA . 108PROCEDIMIENTO: .109VISUALIZACION DE RESULTADOS 136

PRESENTACION

En estos ltimos aos, el uso de programas de cmputo en las diferentes reas de la Ingeniera Civil se ha extendido ampliamente. Hoy en da, los procesos de anlisis y diseo de edificaciones que van desde las estructuras aporticadas, con arriostres o muros de corte, hasta la inclusin de aisladores ssmicos en la base se ven reducidas y son ms verstiles gracias a la ayuda de estos programas.El ETABS 2013 (Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems o Anlisis Tridimensional Extendido de Edificaciones) es un upgrade de la Versin 13.0.0, lanzado recientemente en el mes de abril del presente ao, el cual cubre todos los aspectos del modelado, anlisis, diseos e interface externa para crear una poderosa y productiva herramienta para el diseo de edificios. Es una propuesta de un programa de anlisis y diseo muy sofisticado, de fcil uso con el que se pueden realizar anlisis ssmicos estticos y dinmicos y que son de mucha ayuda para los profesionales dedicados a esta rama. En ese sentido, hemos elaborado este manual denominado ANALISIS SISMICO DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO CON APLICACIN DEL PROGRAMA ETABS 2013. En este manual se describen paso a paso tres ejemplos de aplicacin en concordancia con nuestra normatividad vigente, se presentan resultados y se anexa un video interactivo.Es nuestro deseo que este manual sirva como gua para los estudiantes del curso de Diseo Sismoresistente en edificaciones de la Escuela Profesional de Ingeniera Civil de la Facultad de Ingeniera de la Universidad Privada de Tacna, egresados y profesionales de la carrera de Ingeniera Civil u otros interesados.

MANUAL 1

MANUAL DE ETABS 2013Modelamiento de una estructura de albaileraAbrimos ETABS 2013.

Iniciamos el proyecto abriendo.

Iniciamos el proyecto abriendo new model.

Cambiamos de unidades.

Seleccionamos use built-in settings wtih y en unidades las cambiamos a mtricas.

Configuramos nuestra edificacin.

Configuramos nuestra edificacin, en este caso de 3 pisos y una altura de 2.8 m. Luego configuramos los espaciamientos en el plano horizontal custom grid spacing.

Configuramos los espaciamientos.

En este caso lo configuramos con la opcin display grid data as spacing Teniendo 7 ejes en X y 7 ejes en Y

Para cambiar de color a la grilla.

Si gustamos le cambiamos el color de la grilla dandole a grid color

Le damos clic en el recuadro grid only y luego ok

Listo empezamos a modelar la estructura.

A continuacin ya hicimos las configuraciones bsicas y listo para empezar a modelar la estructura.

Cambiar las unidades en las cuales vamos a trabajar.

Antes de iniciar ser importante cambiar las unidades en las cuales vamos a trabajar. Le damos clic a units, seguido de consistent units.

Cambiamos a metros y a kilogramo fuerza.

Definimos materiales.

Empezamos definiendo materiales en la pestaa define, material properities.

Agregamos un nuevo material como user El primer material ser de concreto.

Configuramos el material, en este caso para un concreto de 210.

Aadimos otro material.

El segundo material ser de mampostera.

Configuramos segn las especificaciones tecinas.

Solo usaremos dos tipos de materiales, de concreto y mampostera.

Crear elementos estructurales.

Ahora crearemos los elementos estructurales que intervienen en la estructura. Nos vamos a define, section properities, frame sections.

Borramos los elementos para no confundirnos y comenzamos a crear los nuestros.

Empezamos con las vigas. Seccin rectangular y material concrete.

Material concreto 210, y las dimensiones segn el plano de estructuras

Modificamos el reforzamiento dndole clic en modify/show rebar.. Y le damos clic en beam especificando que se trata de una viga.

Hasta tener los 4 tipos de vigas que presenta la estructura de alabaileria.

Definimos losas.

Ahora definiremos nuestra losa llendo a define, section properties, deck sections.

Aadimos una nueva en add new property

Configuramos para una losa de 20 cm de espesor.

Definimos muros.

Por ultimo definimos los muros entrando a define, section properties, Wall sections.

Espesor de muro 15 cm, material mampostera.

Dibujamos nuestros elementos.

Usando quick draw comenzamos a dibujar los muros segn el plano de arquitectura.

Y as dibujamos los muros de la primera planta, en los dems pisos se dibujaran ms adelante por el medio de otra herramienta.

Luego graficamos nuestras vigas con la herramienta quick draw beam

Y asi dibujamos las vigas con sus respectivas secciones en cada eje. Ya que es una estructura de albailera, no colocamos vigas encima de los muros.

Ahora graficamos la losa con la opcin quick draw floor

Colocamos con cuidado las losas seleccionando bien los elementos.

Replicamos el primer piso en el segundo y tercero

Una vez graficado todos los elementos del primer piso, procedemos a graficar el segundo piso. Como es una planta tpica, lo que haremos ser replicar el primer piso en los posteriores. Seleccionamos todo.

Vamos a edit, replicate.

Copiamos en el segundo piso story2. Y de la misma manera en el tercer piso story3.

Configuramos cargas.

Nos vamosa a configurar en load paterns

Aaadimos las cargas correspondientes segn el reglamento estipula.

Luego vamos a configurar los diferentes casos en load cases.

Corregimos la carga muerta ya que por defecto se cambia a dead. Le damos clic en modify

Y procedemos a cambiar el load case

Aplicando cargas distribuidas.

A continuacin aplicaremos las cargas distribuidas en las losas segn reglamento. Assign, Shell loads, uniform

Para viviendas la carga viva ser de 200 kg/m2. Esto se da para primer y segundo piso.

Segn reglamento la carga muerta ser de 100 kg/m2. Para primer y segundo piso ser lo mismo.

Para el tercer piso con los mismos pasos aadimos una carga viva de 100 kg/m2.

Para el tercer piso con los mismos pasos aadimos una carga muerta de 100 kg/m2.

Seleccionando apoyos en la base.

Seleccionamos los apoyos en la base para definirlos.

joint, restraints.

Elegimos empotrado que restringe en todas las direcciones. Y le damos ok.

Definimos masas.

Para definir masas vamos a mass source.

Segn reglamento definimos las masas en este caso al ser viviendas somos un tipo C y le corresponde el 25%.

Configuramos el nmero de casos.

Ahora configuramos en modal cases.

Modificamos modify/show case

Ya que tenemos 3 pisos el nmero de modos mximo y mnimo ser 9.

Revisamos los grados de libertad.

Checkearemos los grados de libertad. Entrando a analyze, set active degrees of freedom.

Le damos clic en full 3D

Configuramos los diafragmas.

Configuramos los diafragmas para que las losas estn unidas por medio de este. Entramos a define, diaphragms.

Aadimos un nuevo diafragma, add new diaphragm

Le ponemos un nombre para identificarla en este caso losa01.

Seleccionamos el primer piso.

Asignamos diafragmas.

Y asignamos el diafragma. joint, diaphragms.

Elegimos la losa aadida y ok.

Y asi de la misma manera aadimos el diafragma a cada piso.

Para visualizar bien nuestros elementos estructurales, nos vamos a set display options. Y activamos frames y shells.

Y se visualizara de la misma manera.

Corremos el programa.

Una vez checkeando que todo est en orden corremos el programa. run analysis.

Y el programa corri sin dificultades, ya que se siguieron al pie de la letra paso a paso.

Observamos deformaciones

Para observar la deformacion modal case le damos clic a show deformed shape.

Le marcamos la bolita en modal case.

Y podemos observas los distintos periodos.

PARMETROS SSMICOS

Nos ayudamos del excell 2010. Para el anlisis de espectro. Nos apoyamos de las formulas vistas en clases.

Apoyo de Excel 2010.

Z0.4Tacna

U1Vivienda

S1.2Intermedio

Tp0.6

Rx=3Alba

Ry=3Alba

Cx=22.05882352.5

Cy=23.80952382.5

EJE X-X

TCSax

0.012.53.924

0.62.53.924

Para esta parte quitamos el candado. lock/unlock model. Acepto aceptar.

Aadimos los espectros.

Con lo hayado en excel definimos nuestro espectro de respuesta. define, functions, response spectrum.

Como usuarios user aadimos una nueva funcion add new function.

Segn nuestros resultados en excel aadimos, para un espectro en x

Segn nuestros resultados en excel aadimos, para un espectro en Y.

EJE Y-Y

TCSay

0.012.53.924

0.62.53.924

Una vez aadidos ambos espectros en X y Y le damos ok.

Ahora nos vamos a define, load cases.

Configuramos los sismos.

Configuramos creando sismosx con su respectivo espectro en X.

Configuramos creando sismosy con su respectivo espectro en Y.

Verficamos que este correctamente y le damos ok. Hacemos correr nuevamente el programa.run analysis.

Revisando tablas.

show tables.

results

Para revisar que cumplan los desplazamientos vamos a story drifts. Copiamos la tabla para pegarla en el excel.

DISTORSIONES ENTRE PISO

EJE X-X

STORYLOAD CASEDRIFTDRIFT*0.75*RCUMPLE?