96407253 Analisis de Estructura Mixta Colegio 3 Pisos Con Etabs

CURSO ETABS COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU-HUARAZ

Ing. Alberto Ramírez García 1

MANUAL DE ANÁLISIS DE ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL APORTICADA CONETABS – COLEGIOS DE FONCODES

Análisis Sísmico por Superposición Modal Espectral

1. Diseñar los elementos de un centro educativo de tres niveles según el RNC:Peso específico de tabaquería sólida= 1.8 t/m3, Peso específico de tabaquería = 1.4t/m3, modulo de elasticidad E=500f’m, f’m=35kg/cm2, υ =0.25. Altura de tabaquería1.50m, espesor 0.25m.Pasadizo: Tabaquería h=1.20m, e=0.25m.Concreto f’c=210kg/cm2, υ =0.15, Acero grado 60 fy=4200kg/cm2,

Planta

Elevación



Para iniciar el programa:

1. Haga doble click en el icono de ETABS en el escritorio o busque la carpeta donde se instalo elprograma y haga click en ETABS.exe.

2. En la lista desplegable de la esquina inferior derecha seleccione las unidades Tn-m.

Ejes de Referencia:

3. Menú FILE-New Model (o botón New Model en la barra de herramientas)4. En la ventana New Model Initialization indique NO.

5. En la ventana Building Plan Grid System and Store date Definition, los valorescorrespondientes.

Activar Custom Grid Spacing, luego hacer click en Edit Gris…, y en la ventana que semuestra ubicarse en Y Grid Data, luego hacer click en Edit y Inserter Row, como semuestra en la siguiente figura.



Luego de haber insertado una fila en Y Grid Data, escribir -2 en Ordinate y presionar OK.

Menú Edit-Edit Story date-Story Date, verificamos las alturas de entre pisos, cerrar laventana hacienda OK.



6. Menú File-Save As…, seleccione la carpeta donde guardara su trabajo. Escriba el nombre deltrabajo (sin extensión) y haga click en guardar.

Materiales:

7. Hacer click en Define Material Properties… o Menú DEFINE – Material Properties.8. En el cuadro Define Materials marque CONC y luego haga click en Modif./Show Material.9. En el cuadro Material Property Data indique (todas las unidades están en Toneladas y metros):

10. Hacer OK para cerrar la ventana.



11. En el cuadro Define Materials marque OTHER y luego haga click en Add New Material.12. En el cuadro Material Property Data, cambie Material Name (MAT1 por MAMP) indique

(todas las unidades están en Toneladas y metros):

13. Haga OK para cerrar la ventana y repita haciendo OK para cerrar el cuadro de DefineMaterials.

14. Haga click en el botón guardar

Secciones Frame:

15. Hacer click en Define Frame Sections.. o Menú DEFINE – Frame Sections.16. En la segunda lista desplegable del cuadro Define Frame Secctions seleccione Add

Rectangular.17. En el cuadro Rectangular Section:

Modifique el nombre de la sección a V25x50Despliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante).Depth = 0.50Width = 0.25Haga click en Reinforcement – Marque Beam, escriba el recubrimiento superior e inferior0.06 (Top y Bottom respectivamente) y OKOK (regresa al cuadro Define Frame Sections)

18. Puede borrar toas las otras secciones, seleccionándolas con ayuda de la tecla Shift(mayúsculas) y luego haciendo click en Delete Property.

19. En la segunda lista desplegable seleccione Add Tee.20. En el cuadro Tee Section.

Modifique el nombre de la sección a T100x50Despliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante).Outside stem t3 = 0.50Outside flange t2 = 1.00Flange thickness tf = 0.25Stem thickness tw = 0.25OK (regresa al cuadro Define Frame Sections).

21. Al terminar con todas las secciones requeridas, vuelva a hacer OK para cerrar el cuadro DefineFrame Sections




Secciones de Elemento Área:

23. Hacer eclick en Define/ Wall/Slab/Deck Sections… o Menú DEFINE – Wall/Slab/DeckSections.

24. Seleccionar SLAB1 y hacer click en Modify/Show Section…En el cuadro Wall/Slab Section:Modifique el nombre de la sección a LOSADespliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante).Membrane = 0.0001Bending = 0.0001En Type hacer click en Membrana.En Load distribution, hacer click en Use Special One-Way Load Distribution (se active ladistribucion unidireccional).OK (regresa al cuadro Define – Wall/Slab/Deck Sections).

25. Seleccionar WALL1 y hacer click en Modify/Show Section…En el cuadro Wall/Slab Section:Modifique el nombre de la sección a MURODespliegue la lista de materiales y seleccione MAMP (esto es muy importante).Membrane = 0.25Bending = 0.25Por defecto en Type debe estar en Shell.OK (regresa al cuadro Define – Wall/Slab/Deck Sections).

26. Al terminar con todas las secciones requeridas, vuelva a hacer OK para cerrar el cuadro Define– Wall/Slab/Deck Sections


Dibujo de Elementos Frame:

28. Ponga en foco la ventana Plan View. En la parte inferior derecha, despliegue la lista donde se

indique One Story, cambiandolo por Similar Stories .

29. Haga click en el botón Create Columns in Region or at Clicks30. En la ventana Properties of Objects escoja la sección T100x50, luego haga click en los ejes B

(B1 y B3) y D (D1 y D3).31. Seleccionar las columnas en el eje 1 y hacer click en Local Axes , Angle 9032. Seleccionar las columnas en el eje 3 y hacer click en Local Axes , Angle -90

33. Seleccionar , para salir de la ventana Properties of Objects.34. Haga click en el botón Create Lines at Regions or at Clicks (Plan, Elev, 3D)35. En la ventana Properties of Objects escoja la sección V25x50, luego haga click en la grillas de

los ejes 1 y 3; y en los ejes A, B, C, D y E en la coordenada -Y.

36. En seguida hacer click en el botón Draw Lines (Plan, Elev, 3D) , dibujar el elemento frame desde B1 a B3 y D1 a D3.

37. Haga click en el botón Create Lines at Regions or at Clicks (Plan, Elev, 3D)38. En la ventana Properties of Objects escoja la sección NONE, luego haga click en la grillas de

los ejes en la coordenada -YX.



39. Seleccionar , para salir de la ventana Properties of Objects.40. Haga click en el botón guardarDibujo de Elementos Muro:

41. Hacer click en Create Walls in Regions or at Clicks (Plan)

42. En la ventana Properties of Objects escoja la sección MURO, luego haga click en las grillas delos ejes A, C y E.

43. Seleccionar , para salir de la ventana Properties of Objects.44. Haga click en el botón guardar

Dibujo de Elementos Área:

45. Hacer click en Draw Areas (Plan, Elev, 3D)46. En la ventana Properties of Objects escoja la sección LOSA, luego haga click en los puntos

donde se apoyara la losa de la parte interna.47. En la ventana Properties of Objects escoja la sección LOSA, luego haga click en Local Axes =

90 y hacer click en los puntos donde se apoyara la losa de la parte externa (pasadiso).

48. Seleccionar , para salir de la ventana Properties of Objects49. Haga click en el botón guardar

Apoyos:

50. Ponga en foco la ventana con la vista en planta y haga click en el botón flecha abajo,mostrando el plano Z=0.

51. Selecciones todos los nudos del plano con una ventana extensible.52. Haga click en el botón Assign Restraints (Supports) o menu ASSIGN – Joint – Restraints.

Se habre el cuadro Joint Restraints.53. En el cuadro Joint Restraints, marque la casilla correspondiente a los seis grados de libertad

54. OK.

Declaración del Sistema de Carga Estática:



55. Menú DEFINE- Static Load Cases56. En el cuadro Define Static Load cases Names

Mantenga el tipo DEAD y 1 en Self Weight MultiplierHaga click en Modify LoadEscriba LIVE en Load y selecione LIVE en Type y 0 en Self Weight MultiplierHaga click en Add New LoadOK.


Acciones de Sismo:

58. Haga click en o menú DEFINE – Response Spectrum Functions59. En el cuadro Define Response Spectrum Functions, escoja Add Spectrum from File…

60. En la ventana Response Spectrum Function Definition, cambie el nombre de FUNC1 porESPECX, luego hacer click en Browse…, importar el archivo correspondiente, seleccionarPeriod vs Value y Display Graph. OK.

61. Hacer la misma operación para ESPECY.



62. Hacer OK para salir de la ventana Define Response Spectrum Functions.

63. Haga click en o menú DEFINE – Response Spectra64. En el cuadro Define Response Spectra, presione el botón Add New Spectrum…



65. En el cuadro Response Spectrum Case Data:Cambie el nombre de SPEC1 por SPECX en Spectrum Case Name.Observe que esté seleccionada la opción de combinación CQC en Modal Combination.Damping = 0.05Directional Combination SRSS.Despliegue la lista del cuadro U1 y selecione ESPECX.Ingrese 1 (u otro factor, según sea necesario en Scale Factor). OK.

66. Presione nuevamente el botón Add New Spectrum…67. En el cuadro Response Spectrum Case Data:

Cambie el nombre de SPEC1 por SPECY en Spectrum Case Name.Observe que esté seleccionada la opción de combinación CQC en Modal Combination.



Camping = 0.05Directional Combination SRSS.Despliegue la lista del cuadro U1 y selecione el espacio en blancoDespliegue la lista del cuadro U2 y selecione ESPECY.Ingrese 1 (u otro factor, según sea necesario en Scale Factor). OK.

68. Hacer OK para salir de la ventana Define Response Spectra.

69. Menú DEFINE – Mass Source…70. En la ventana Define Mass Source:

Marque From Self and Specified Mass And LoadsHaga click en el botón Add.Despliegue la lista Load y escoja LIVE y escriba 0.5 en Multiplier.Haga click en el botón Add.OK.




Diafragma Rigido:


indique Similar Stories, cambiandolo por One Story .73. En la parte de la ventana Plan View, seleccionar toda la planta arrastrando en forma de

cuadricula la planta de la primer nivel.74. Haga click en o menú ASSIGN - Joint/Point – Diaphagms75. En la ventana Assign Diaphagm, OK.

76. Seleccionar nuevamente la planta del primer nivel77. Haga click en o menú ASSIGN - Shell/Area – Diaphagms78. En la ventana Assign Diaphagm, seleccionar D1, OK.

79. Con subir al segundo nivel80. En la parte de la ventana Plan View, seleccionar toda la planta arrastrando en forma de

cuadricula la planta del segundo nivel.81. Haga click en o menú ASSIGN - Joint/Point – Diaphagms82. En la ventana Assign Diaphagm, hacer click en Add New Diaphagm, verificar que este activo

Rigid, OK.83. Seleccionar nuevamente la planta del segundo nivel84. Haga click en o menú ASSIGN - Shell/Area – Diaphagms85. En la ventana Assign Diaphagm, seleccionar D2, OK.86. Repetir el paso para el tercer nivel.87. Luego de haber completado con todo los Assign Diaphragm, hacer OK.

Rigidizar:

88. Menú SELECT – by Frame Secctions…89. Seleccionar en el cuadro Select Sections, vigas y columnas, OK.

90. Hacer click en Assign Frame End (length) Offsets o menú Assign – Frame/Line- End(length) Offsets:

Seleccionar Automatic from ConnectivityEscribir 1 en Rigid Zone factorOk.



Cargas:

91. Ponga en foco la ventana Plan View. En la parte inferior derecha, despliegue la lista donde seindique One Story, cambiandolo por Similar Stories.

92. Seleccionar las losas internas y externas (pasadiso).93. Haga click en Assign Uniform Load :

Seleccionar DEAD en Load Case NameEscribe 0.4 en Uniform LoadDirection GravityHacer Click en Replace Existing LoadsOK

94. Seleccionar las losas internas.95. Haga click en Assign Uniform Load :

Seleccionar LIVE en Load Case NameEscribe 0.25 en Uniform LoadDirection GravityHacer Click en Replace Existing LoadsOK

96. Seleccionar las losas externas (pasadizo).97. Haga click en Assign Uniform Load :





indique Similar Stories, cambiandolo por One Story .99. Seleccionar las losas internas y externas (pasadizo), de la azotea.100. Haga click en Assign Uniform Load :


101. Seleccionar las vigas de borde de los ejes 1 y 3.

102. Hacer click en Assign Frame Distributed Load :Seleccionar DEAD en Load Case NameEscribe 0.525 en Uniform LoadDirection GravityHacer Click en Replace Existing LoadsOK

103. Seleccionar las vigas de borde del parapeto, ubicado en el eje -YX.

104. Hacer click en Assign Frame Distributed Load :Seleccionar DEAD en Load Case NameEscribe 0.420 en Uniform LoadDirection GravityHacer Click en Replace Existing LoadsOK

Combinaciones de Cargas:

105. Hacer Click en Difine Loads Conbinations106. En el cuadro Difine Loads Conbinations, click en Add New Combo (COMB1) y en el cuadro

Load Combination data:Desplegar la lista Case name y escoger DEAD. Escribir 1.5 en la casilla Scale Factor.Desplegar la lista Case name y escoger LIVE. Escribir 1.8 en la casilla Scale Factor.OK

107. Repita Definiendo las restantes combinaciones:COMB2 = 1.25(D + L)+SXCOMB3 = 1.25(D + L)-SXCOMB4 = 0.90D+SXCOMB5 = 0.90D-SXCOMB6 = 1.25(D + L)+SYCOMB7 = 1.25(D + L)-SYCOMB8 = 0.90D+SYCOMB9 = 0.90D-SYENVOL = COMB1 + COMB2 + COMB3 + COMB4 + COMB5 + COMB6 + COMB7 +COMB8 + COMB9OK.




Análisis:

109. Menú ANALIZE – Set Analysis Options110. En el cuadro Analysis Options, marque la opción Dynamic Análisis y haga click en Set

Dynamic Parameters.111. Escriba 9 en Number of Modes y luego haga OK.112. OK.

113. Hacer click en el boton Run Analysis114. Al finalizar se muestra la deformada para el sistema de cargas DEAD. Use los botones en la

parte inferior derecha para mostrar otros casos.115. Para ver las deformadas hacer click en el botón Display Static Deformed Shape (un

pórtico con desplazamiento lateral) o menú DISPLAY – Show Deformed Shape.116. En el cuadro Deformed Shape – Seleccionar SPECX – Marcar Wire Shadow – OK117. Para ver las fuerzas hacer click en el botón Show Forces Frames/Cables (pórtico con

diagrama de momentos flectores) o menú DISPLAY – Show Forces/Stresses – Frame/Cables.118. En el cuadro. Sleccionar ENVOL en la lista desplegable – Marcar Moment 33 – OK119. Hacer cliclk con el botón derecho sobre cualquier viga.

Diseño:

120. Menú OPTIONS – Preferences – Concrete Frame Design – Verifique que usará ACI-318- OK121. Menú DESIGN - Concrete Frame Design – Selec Design Combo…, y en la ventana Design

Load Combinations Selection, remover lo que se encuentra por defecto y agregar lascombinaciones establecidas.

122. Menú DESIGN - Concrete Frame Design – Start Design/Check…123. Cambie unidades a Ton-cm. Refrescar las ventanas.124. Haga click sobre una viga con el botón derecho del ratón- observar la tabla que indica el

refuerzo para cada combinación y sección.125. Seleccione una combinación para una sección – haga click en el botón Details, después de

observar los resultados, cierre el cuadro haciendo click en la esquina superior derecha.

Tablas de datos y de resultados, Gráficas:

126. Para imprimir resultados use el menú FILE – Print Tables- Análysis Results. Tambien puedeusar el menú DISPLAY – Show Tables.

127. Las graficas pueden imprimirse directamente. Sin embargo, es mejor preparar un archivografico en formato jpg. Con tal fin, use el menú FILE – Capture Picture – Current Windoww/o Titlebar – Indicar nombre y carpeta -OK

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