Guía Analisis Edificio 3d Con Etabs.pdf 173k3

Universidad Andina del Cusco

Facultad de Ingeniería- P.A. Ing. Civil GUÍA ANÁLISIS DE EDIFICIO CON ETABS

SE TIENE LA SIGUIENTE PLANTA, Y CORTE:

2.78

6.98

2.65

1.36

1.27

2.22

17.00

7.50

4.00

2.53

0.80 4.50

Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D

Ing. Heiner Soto Flórez

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Facultad de Ingeniería- P.A. Ing. Civil

2.70 0.90

3.00 0.30

2.70

0.30

0.30

0.40 0.20

2.70

2.40

0.30

2.70

0.40 0.20

2.70

0.30

2.80

0.30

0.20

2.70

19.20 2.70

19.05 0.30

2.70

0.30

2.40

0.30

0.40 0.20

2.70

2.40

0.30

2.70

0.40 0.20

2.70

0.30

2.80

0.30

1.20 2.85 0.17



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LAS SECCIONES DE LAS COLUMNAS, PLACAS Y VIGAS SON:

0.25

0.20

0.40 1.00

0.60

0.35 0.25

0.30

0.60

0.40

0.25

Ø0.50

0.30

0.40 0.50

0.60

0.60

0.30 0.30

0.30


0.25


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DETALLE DE LA LOSA ALIGERADA

Material Concreto para todos los elementos: f’c=210Kg/cm2 W=2400Kg/m

3

METRADO DE CARGAS:

Ec=15000√f’c ≈217000Kg/cm2

Material Concreto para todos las losas aligeradas: f’c=210Kg/cm2 W=0Kg/m3 Ec=15000√f’c ≈217000Kg/cm2

CARGAS A CONSIDERAR CARGA LOSA ALIGERADA: 420Kg/m2 CARGA PISO TERMINADO: 150 Kg/m2 CARGA POR TABIQUERÍA: 150 Kg/m2 TOTAL CARGA: 720 Kg/m2


CARGA VIVA: WL=300Kg/m2 PESO DE MUROS W=0.15*2.2*1800=594Kg/m


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ESPECTRO DE DISEÑO ejemplo ZONA SISMICA ZONA 3

Z= 0.4

0.15 ZONA 1 0.3 ZONA 2 0.4 ZONA 3

CATEGORIA DE LA EDIFICACION B

U= 1.3

Z 0.4

A B C D

U 1.3

1.5 1.3 1 0.8

S 1.2

R 7

g 9.81

Tp 0.6

CONDICIONES GEOTECNICAS S2

S= 1.2 Tp= 0.6

hn= C2

TIPO S1 S2 S3 S4

Tp

S 0.4 0.6 0.9 *

1 1.2 1.4 *

20.85m

45 T= 0.463 C= 2.5

C1 C2 C3

35 45 60

3.23741007

SISTEMA ESTRUCTURAL 5. Sistema Dual de C°A° R= 7 ESTRUCTURA REGULAR SI NO

1

0.089142857

1. Acero Port. 2. C/ Arriostre 3. Otros con A 4. Porticos de 5. Sistema Du 6. De Muros E 7. Muros de D 8. Albañileria 1 8.5. Albañileri 9. Madera (Es

9.5 6.5 6 8 7 6 4 3 6 7

Sa 2.1862 2.1862 2.1862 2.1862 2.1862 2.1862 2.1862 1.8739 1.6397 1.4575 1.3117 1.1925 1.0931 1.0090 0.9370 0.8745 0.8198 0.7716 0.7287 0.6904 0.6559 0.6246 0.5962 0.5703 0.5466 0.5247 0.5045 0.4858 0.4685 0.4523 0.4372 0.3279 0.2623 0.2186 0.1874 0.1640 0.1457 0.1312

ejemplo

Espectro de Diseño 2.50

2.00

Norma E030 Aceleracion (m/s2)

T(s) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

1.50

1.00

0.50

0.00 0.00

0.50

1.00

Los valores de las columnas T y Sa se copiaran a un archivo de texto

1.50 Periodo (T)

2.00

2.50

3.00



CONDICIONES DE CARGA Se hará un análisis dinámico por medio del espectro de respuesta anterior (Pseudo aceleración x unidades de Periodo) Se calculara la respuesta máxima esperada por medio de la expresión que da la Norma Peruana E030:

Se harán 3 Superposiciones de carga viva, por lo tanto se creara 1WD y WL1, WL2, WL3 Se harán 3 combinaciones de carga (la carga muerta WD con cada una de las cargas vivas) U=1.4WD+1.7WL Se harán otras 3 combinaciones: U=1.25*(WD + WL ±S) Finalmente se definirá una envolvente a partir de las 6 combinaciones anteriores SECUENCIA DENTRO DEL PROGRAMA ETABS 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Unidades (Kg, m) Geometría del proyecto (modelamiento) Materiales (Concretos) Secciones (columnas, vigas, placas y losas) Apoyos (Empotramiento) Cargas a. Patrones de carga b. Combinaciones de carga c. Superposición de carga viva 7. Diafragmas y Análisis 8. Resultados (Diagrama de Momentos Flectores de la Envolvente) 9. Diseño Preliminar



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1. UNIDADES Dentro del programa seleccionamos las unidades de acuerdo a las especificadas anteriormente, en este caso: Kg, m



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2. GEOMETRÍA DEL PROYECTO Dentro del menú file→New model aparecerá la siguiente ventana



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Aparece la siguiente pantalla:



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3. MATERIALES Menu Definir → Propiedades de Materiales



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Crenado material para las losas aligeradas

corregir las longitudes de paños:



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4. SECCIONES Menu Definir →Secciones Tipo Marco



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Para el caso dela columna de 100x40cm se procederá de una manera similar Para el caso de la columna circular:



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Para las vigas de manera similar al procedimiento hecho para las columnas:



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De igual forma se procede para crear el otro tipo de vigas



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Creación de columnas T y L



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Se abre una ventana con una cuadricula: Menu Options  Preferences



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se hace click sobre todos los vértices de la sección y después del último click, apretar anticlick y ESC. Se tendrá la siguiente sección:

hacer anti click sobre la sección Se tendrá finalmente el siguiente resultado:

oprimir DONE en la parte inferior derecha de la pantalla Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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De manera parecida se procederá a crear la sección de columna L Finalmente se tendrá todas las secciones:



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Creacion de Placas y losas aligeradas: Menu Definir secciones tipo muro/los/deck



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Creación de placas

Se procede de similar forma para las placas de 25 y 30 cm Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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DIBUJO DE ELEMENTOS DIBUJO DE COLUMNA.- Para dibujar todas las columnas del edificio:



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Al hacer click aparece la siguiente ventana:

Con un cuadro encerramos los ejes que deseamos dibujar la columna escogida por ejemplo:



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Seleccionamos otro tipo de columnas:

Y se procede de la misma manera con el recuadro para escoger las intersecciones donde se dibujaran las columnas:

 Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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Se procede de forma similar para todas las columnas en caso de equivocación seleccionar las columnas y oprimir SUPR Notese que automáticamente en la ventana de vista 3D se distingue la creación de las columnas desde la base hasta el piso superior:



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Para rotar las columnas (columnas “T” eje A y columna eje L), seleccionarlas e ir al menú asignar Marco/Linea Ejes locales

Obteniéndose lo siguiente:



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Para ver en perspectiva sólida en la vista 3D (hacer click dentro de cualquier parte de la ventana en 3D) hacer click en el boton:



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Aparece el siguiente cuadro:



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Aparecerá de la siguiente manera:



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DIBUJO DE VIGA.- Para dibujar todas las vigas del edificio:



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Aparece la siguiente ventana:

Seleccionar también mediante un cuadro eje por eje las vigas principales de la siguiente manera:



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Otra opción es con el siguiente comando:



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Hacer click eje por eje, intersección por intersección (comienzo y fin de la viga) anticlick para terminar e ir a otro eje



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Se procede de la misma manera con las vigas principales y secundarias teniendo finalmente:



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DIBUJO DE PLACA.- A)Para dibujar todas las placas que estén en un eje y delimitados por ejes perpendiculares (PLACA EJE B entre 1 y 1’): Ir a la elevación correspondiente:



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Con el comando siguiente:

Hacer click dentro de los espacios entre los ejes 1 y 1’



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B) Para dibujar todas las placas que estén en un eje pero no esten delimitados por ejes (caso placa eje 1A)

dibujar muros en planta

anclar a líneas y bordes



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Seleccionar el punto de inicio eje 1ª y direccionar verticalmente aproximando a una distancia de 0.85 (según dato del plano)

De la misma manera se procede para la parte horizontal: Teniéndose los siguiente:



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C) Para la creación de las otras placas se creara ejes auxiliares: Anticlick en cualquier parte vacia de la ventana: Editar datos de la malla:



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Para dibujar la placa restante se puede obtar por cualquier método descrito anteriormente



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DIBUJO DE LOSAS.Preliminar mente ir a opciones de visualización de la vista en planta:

De esta manera al dibujar las losas se apreciara mucho mejor



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Se hace click vértice por vértice (límites de la losa) considerar vanos como la escalera y otros:



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Par rotar la losa seleccionarla Menú asignarshell área ejes locales indicar un angulo de rotación de 90. Se tendrá la siguiente figura, nótese la dirección de la flecha indica la dirección de carga hacia las vigas principales



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5. APOYOS Ir a la base con los botones:

Notese el cuadro de selección Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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Ir menú asignar  nudo/punto  restricciones (apoyos)



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6. CARGAS ANÁLISIS DINÁMICO Ir al menú Definir  funciones espectro de respuesta:



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Definición de casos de espectro de respuesta: Ir al menú Definir  casos espectro de respuesta:



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definiendo el seundo caso espectro de respuesta:



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DEFINICIÓN DE CASOS DE CARGA ESTÁTICA Ir menú definir  casos de carga estáticos Recomendable ES TENER LA CARGA MUERTA Y POR LO MENOS 3 VIVAS (Solo el multiplicador de peso propio es 1 solo en la carga muerta ya que considera el peso de los elementos dibujados)

DEFINICIÓN DE MASA Ir menú definir  Procedencia de Masas



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DEFINICIÓN DE COMBINACIONES DE CARGA Ir menú definir  combinaciones de carga



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Combinación de carga U=1.4D+1.7L

El procedimiento es similar para todas las cargas vivas (viva 1, viva 2 y viva3)



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Combinación de carga U=1.25 (D+L+S)

El procedimiento es similar para todas las cargas vivas (viva 1, viva 2 y viva3)



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Definiendo la envolvente: la envolvente es el resultado de las 6 combinaciones (3 de la primera fórmula y 3 de la segunda) definidas anteriores

La envolvente solo se hace con las combinaciones definidas



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Asignacion de cargas estáticas: Seleccionar las áreas de las losas Ir Menu asignar  cargas de superficie  uniforme

El procedimiento es el mismo para la carga viva



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Para el caso de vigas que soporten muros y/o tabiquería Seleccionar las vigas en planta: Ir al menú asignar  cargas lineales  distribuidas



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Para la superposición de cargas vivas: Seleccionar todos los elementos del nivel con un recuadro:



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Ir al menú editar  dividir áreas

Se tendrá lo siguiente:



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En la esquina inferior derecha escoger ONE STORY Y se procede a seleccionar los paños intercaladamente por apaño y por piso para ingresar la carga viva:

Ir Menu asignar  cargas de superficie  uniforme



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se tendrá lo siguiente:



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Para la siguiente superposición se procederá de forma similar a la descrita pero seleccionando la carga viva 3. 7. DIAFRAGMAS Y ANÁLISIS DEFINICIÓN DE DIAFRAGMAS El procedimiento es piso por piso. Seleccionar todos los elementos del nivel. Ir al menu asignar  nudo punto  diafragma



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El punto que se muestra es el centro de rigidez del piso 1



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Para los siguientes niveles se procede de la siguiente manera pero en la ventana:

El procedimiento es similar para los pisos restantes.



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DEFINICIÓN DE NUDOS RÍGIDOS

Seleccionar el comando:



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Ir al menu asignar  marco línea  longitud de brazos rigidos

DEFINICIÓN DE ANALISIS Menu Analizar→ Establecer Opciones de analisis



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Menú Analizar → Correr Análisis ó F5 Aparecerá la siguiente figura:



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VERIFICACIÓN DE DISTORSIONES DE ENTREPISO: Elegir cualquier vista de elevación: Ir al menu mostrar  mostrar configuración de deformada

Aparecerá la siguiente figura:



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Cambiar las unidades a KG-cm y Hacer anticlick en el nudo superior extremo:

Aparecerá la ventana con los valores de deformada:

Estos valores se tabulan de la siguiente manera: Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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VERIFICACION DE DISTORSIONES DE ENTREPISO Δ= 0.007 Rx= 7 Ry= 7 Distorsion en X Piso 6 5 4 3 2 1

(1) desplaz absoluto (∆) 5.6078 4.9866 4.1842 3.1786 2.0042 0.7988

(1)*.75*Rx ∆*0.75*Rx 29.44095 26.17965 21.96705 16.68765 10.52205 4.1937

∆i=∆piso -∆piso inferior desplaz relativo 3.2613 4.2126 5.2794 6.1656 6.32835 4.1937

h ∆i/h altura de piso distorsion 300 0.01087 300 0.01404 300 0.01760 300 0.02055 300 0.02109 315 0.01331

obs no pasa no pasa no pasa no pasa no pasa no pasa

∆*0.75*Ry 22.767675 19.152 15.2103 10.68795 6.010725 1.971375

desplaz relativo 3.615675 3.9417 4.52235 4.677225 4.03935 1.971375

altura de piso distorsion 300 0.01205 300 0.01314 300 0.01507 300 0.01559 300 0.01346 315 0.00626

obs no pasa no pasa no pasa no pasa no pasa OK

Distorsion en Y Piso 6 5 4 3 2 1

desplaz absoluto 4.3367 3.648 2.8972 2.0358 1.1449 0.3755

Las Distorsiones de entrepiso permisible es de 0.007 se nota que casi en su totalidad no cumple para ambos sentidos Se sugiere la inclusión de placas en ambas direcciones para que cumpla esta condición. Antes de proceder al diseño debe de corregirse las distorsiones de entrepiso Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D


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8. RESULTADOS Seleccionar la ventana de elevación (click en cualquier lugar) Para el diagrama de Cortes Menu Display→Show forces/stresses→Frame/cables



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Para el diagrama de Momentos Menu Display→Show forces/stresses→Frame/cables



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Guía Analisis Edificio 3d Con Etabs.pdf 173k3

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