GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf
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GUÍA ANÁLISIS DE EDIFICIO CON ETABS
SE TIENE LA SIGUIENTE PLANTA, Y CORTE:
17
.00
2.2
27
.50
4.0
0
2.78 6.98 2.65 1.36 1.272.53
0.80
4.50
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Diseño Sismoresistente – Análisis Edificio 3D Ing. Heiner Soto Flórez Pag.2 de82
2.85
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
0.90
19.05
1.20
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
0.30
2.70
19.20
0.17
2.80
0.200.40
2.40
0.200.40
2.40
0.20
2.80
0.200.40
2.40
0.200.40
3.00
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LAS SECCIONES DE LAS COLUMNAS, PLACAS Y VIGAS SON:
0.60
0.3
0
1.00
0.4
0
0.30
0.6
0
0.30
0.4
0
Ø0.50
0.35
0.4
0
0.25
0.6
0
0.25
0.25 0.20
0.3
0
0.6
0
0.30
0.5
0
0.25
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DETALLE DE LA LOSA ALIGERADA
METRADO DE CARGAS:
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
Material Concreto para todos los elementos:
f’c=210Kg/cm2
W=2400Kg/m3
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
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ESPECTRO DE DISEÑOejemplo
ZONA 3 Z= 0.4 0.15 ZONA 10.3 ZONA 20.4 ZONA 3
B U= 1.3 A 1.5B 1.3C 1D 0.8
Z U S R g Tp0.4 1.3 1.2 7 9.81 0.6
ZONA SISMICA
CATEGORIA DE LA EDIFICACION
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S2 S= 1.2Tp= 0.6 TIPO Tp S
S1 0.4 1S2 0.6 1.2S3 0.9 1.4S4 * *
hn= 20.85m
C2 45
T= 0.463 C1 35C2 45
C= 2.5 C3 60
3.23741007
1. Acero Port. 9.5R= 7 2. C/ Arriostre 6.5
3. Otros con A 64. Porticos de 85. Sistema Du 76. De Muros E 67. Muros de D 48. Albañileria 3
1 1 8.5. Albañileri 69. Madera (Es 7
0.089142857
5. Sistema Dual de C°A°
CONDICIONES GEOTECNICAS
SISTEMA ESTRUCTURAL
ESTRUCTURA REGULAR
SI
NO
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T(s) Sa0.00 2.18620.10 2.18620.20 2.18620.30 2.18620.40 2.18620.50 2.18620.60 2.18620.70 1.87390.80 1.63970.90 1.45751.00 1.31171.10 1.19251.20 1.09311.30 1.00901.40 0.93701.50 0.87451.60 0.81981.70 0.77161.80 0.72871.90 0.69042.00 0.65592.10 0.62462.20 0.59622.30 0.57032.40 0.54662.50 0.52472.60 0.50452.70 0.48582.80 0.46852.90 0.45233.00 0.43724.00 0.32795.00 0.26236.00 0.2186 Los valores de las columnas T y Sa se copiaran a un archivo de texto7.00 0.18748.00 0.16409.00 0.1457
10.00 0.1312
ejemplo
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
Acel
erac
ion
(m/s
2)
Periodo (T)
Espectro de Diseño
Norma E030
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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. Unidades (Kg, m)
2. Geometría del proyecto (modelamiento)
3. Materiales (Concretos)
4. Secciones (columnas, vigas, placas y losas)
5. Apoyos (Empotramiento)
6. 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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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
![Page 26: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/26.jpg)
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Creación de columnas T y L
![Page 27: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/27.jpg)
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Se abre una ventana con una cuadricula:
Menu Options Preferences
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![Page 29: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/29.jpg)
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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
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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
![Page 33: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/33.jpg)
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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:
![Page 35: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/35.jpg)
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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:
![Page 36: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/36.jpg)
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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:
![Page 37: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/37.jpg)
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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:
![Page 38: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/38.jpg)
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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:
![Page 39: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/39.jpg)
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Aparece el siguiente cuadro:
![Page 40: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/40.jpg)
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Aparecerá de la siguiente manera:
![Page 41: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/41.jpg)
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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:
![Page 44: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/44.jpg)
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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:
![Page 46: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/46.jpg)
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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:
![Page 47: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/47.jpg)
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Con el comando siguiente:
Hacer click dentro de los espacios entre los ejes 1 y 1’
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![Page 49: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/49.jpg)
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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
![Page 50: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/50.jpg)
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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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![Page 53: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/53.jpg)
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Aparecerá de la siguiente manera:
Para dibujar la placa restante se puede obtar por cualquier método descrito anteriormente
![Page 54: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/54.jpg)
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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:
![Page 57: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/57.jpg)
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Par rotar la losa seleccionarla
Menú asignarshell 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
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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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![Page 62: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/62.jpg)
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Definición de casos de espectro de respuesta:
Ir al menú Definir casos espectro de respuesta:
![Page 63: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/63.jpg)
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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)
![Page 68: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/68.jpg)
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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
![Page 69: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/69.jpg)
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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
![Page 71: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/71.jpg)
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Para la superposición de cargas vivas:
Seleccionar todos los elementos del nivel con un recuadro:
![Page 72: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/72.jpg)
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Ir al menú editar dividir áreas
Se tendrá lo siguiente:
![Page 73: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/73.jpg)
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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
![Page 74: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/74.jpg)
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se tendrá lo siguiente:
![Page 75: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/75.jpg)
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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
![Page 76: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/76.jpg)
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Aparecerá de la siguiente manera:
El punto que se muestra es el centro de rigidez del piso 1
![Page 77: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/77.jpg)
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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.
![Page 78: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/78.jpg)
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DEFINICIÓN DE NUDOS RÍGIDOS
Seleccionar el comando:
![Page 79: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/79.jpg)
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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:
![Page 83: GUÍA ANALISIS EDIFICIO 3D CON ETABS.pdf](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042615/55cf9d80550346d033ade6f3/html5/thumbnails/83.jpg)
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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
Δ= 0.007
Rx= 7
Ry= 7
Distorsion en X
(1) (1)*.75*Rx ∆i=∆piso -∆piso inferior h ∆i/h
Piso desplaz absoluto (∆) ∆*0.75*Rx desplaz relativo altura de piso distorsion obs
6 5.6078 29.44095 3.2613 300 0.01087 no pasa
5 4.9866 26.17965 4.2126 300 0.01404 no pasa
4 4.1842 21.96705 5.2794 300 0.01760 no pasa
3 3.1786 16.68765 6.1656 300 0.02055 no pasa
2 2.0042 10.52205 6.32835 300 0.02109 no pasa
1 0.7988 4.1937 4.1937 315 0.01331 no pasa
Distorsion en Y
Piso desplaz absoluto ∆*0.75*Ry desplaz relativo altura de piso distorsion obs
6 4.3367 22.767675 3.615675 300 0.01205 no pasa
5 3.648 19.152 3.9417 300 0.01314 no pasa
4 2.8972 15.2103 4.52235 300 0.01507 no pasa
3 2.0358 10.68795 4.677225 300 0.01559 no pasa
2 1.1449 6.010725 4.03935 300 0.01346 no pasa
1 0.3755 1.971375 1.971375 315 0.00626 OK
VERIFICACION DE DISTORSIONES DE ENTREPISO
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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