Analisis de Colegio en Etabs

CURSO ETABS

COLEGIO DE INGENI EROS DEL PERU-H UARAZ

MANUAL DE ANÁLISIS DE ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL APORTICADA CON ETABS – COLEGIOS DE FONCODES Análisis Sísmico por Superposición Modal Espectral Espectral 1.

Diseñar los elementos elementos de un centro educativo de tres niveles según el RNC: RNC: Peso específico de tabaquería sólida= 1.8 t/m3, Peso específico de tabaquería = 1.4 t/m3, modulo de elasticidad E=500f’m, f’m=35kg/cm2, υ =0.25. Altura de tabaquería 1.50m, espesor 0.25m. Pasadizo: Tabaquería h=1.20m, e=0.25m. Concreto f’c=210kg/cm2, f’c=210kg/cm2, υ =0.15, Acero grado 60 fy=4200kg/cm2, fy=4200kg/cm2,

Planta

Elevación

Ing. Alberto Ramírez García

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COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU-HUARAZ

Para iniciar el programa: 1. 2.

Haga doble click en el icono de ETABS en el escritorio o busque la carpeta donde se instalo el programa y haga click en ETABS.exe. En la lista desplegable de la esquina inferior derecha seleccione las unidades Tn-m.

Ejes de Referencia: 3. 4.

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

5.

En la ventana Building Plan Grid System and Store date Definition, los valores correspondientes.

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


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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 la ventana hacienda OK.


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6.


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

Materiales: 7. 8. 9.

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

10. Hacer OK para cerrar la ventana.


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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 Define Materials. 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 V25x50 Despliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante). Depth = 0.50 Width = 0.25 Haga click en Reinforcement – Marque Beam, escriba el recubrimiento superior e inferior 0.06 (Top y Bottom respectivamente) y OK OK (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 T100x50 Despliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante). Outside stem t3 = 0.50 Outside flange t2 = 1.00 Flange thickness tf = 0.25 Stem thickness tw = 0.25 OK (regresa al cuadro Define Frame Sections). 21. Al terminar con todas las secciones requeridas, vuelva a hacer OK para cerrar el cuadro Define Frame Sections


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22. Haga click en el botón guardar

Secciones de Elemento Área: 23. Hacer eclick en Define/ Wall/Slab/Deck Sections… o Menú DEFINE – Wall/Slab/Deck Sections. 24. Seleccionar SLAB1 y hacer click en Modify/Show Section…En el cuadro Wall/Slab Section: Modifique el nombre de la sección a LOSA Despliegue la lista de materiales y seleccione CONC (esto es muy importante). Membrane = 0.0001 Bending = 0.0001 En Type hacer click en Membrana. En Load distribution, hacer click en Use Special One-Way Load Distribution (se active la distribucion 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 MURO Despliegue la lista de materiales y seleccione MAMP (esto es muy importante). Membrane = 0.25 Bending = 0.25 Por 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 27. Haga click en el botón guardar

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 Clicks 30. 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 90

32. 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) de B1 a B3 y D1 a D3.

, dibujar el elemento frame des

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.


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39.

Seleccionar




Dibujo 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 de los ejes A, C y E. 43. Seleccionar



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 Objects


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:


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55. Menú DEFINE- Static Load Cases 56. En el cuadro Define Static Load cases Names Mantenga el tipo DEAD y 1 en Self Weight Multiplier Haga click en Modify Load Escriba LIVE en Load y selecione LIVE en Type y 0 en Self Weight Multiplier Haga click en Add New Load OK.


Acciones de Sismo: 58. Haga click en o menú DEFINE – Response Spectrum Functions 59. 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 por ESPECX, luego hacer click en Browse…, importar el archivo correspondiente, seleccionar Period vs Value y Display Graph. OK. 61. Hacer la misma operación para ESPECY.


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

63. Haga click en o menú DEFINE – Response Spectra 64. En el cuadro Define Response Spectra, presione el botón Add New Spectrum…


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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 = 0.05 Directional 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.


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Camping = 0.05 Directional Combination SRSS. Despliegue la lista del cuadro U1 y selecione el espacio en blanco Despliegue 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 Loads Haga 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.



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Diafragma Rigido: 72. Ponga en foco la ventana Plan View. En la parte inferior derecha, despliegue la lista donde se 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 pr imer nivel. 74. Haga click en o menú ASSIGN - Joint/Point – Diaphagms 75. En la ventana Assign Diaphagm, OK.

76. Seleccionar nuevamente la planta del primer nivel 77. Haga click en o menú ASSIGN - Shell/Area – Diaphagms 78. En la ventana Assign Diaphagm, seleccionar D1, OK. 79. Con subir al segundo nivel 80. 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 – Diaphagms 82. En la ventana Assign Diaphagm, hacer click en Add New Diaphagm, verificar que este activo Rigid, OK. 83. Seleccionar nuevamente la planta del segundo nivel 84. 85. 86. 87.

Haga click en o menú ASSIGN - Shell/Area – Diaphagms En la ventana Assign Diaphagm, seleccionar D2, OK. Repetir el paso para el tercer nivel. 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 (length) Offsets: Seleccionar Automatic from Connectivity Escribir 1 en Rigid Zone factor Ok.


o menú Assign – Frame/Line- End

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Cargas: 91. Ponga en foco la ventana Plan View. En la parte inferior derecha, despliegue la lista donde se indique 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 Name Escribe 0.4 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK

94. Seleccionar las losas internas. 95. Haga click en Assign Uniform Load : Seleccionar LIVE en Load Case Name Escribe 0.25 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK 96. Seleccionar las losas externas (pasadizo). 97. Haga click en Assign Uniform Load : Seleccionar LIVE en Load Case Name Escribe 0.40 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK


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98. Ponga en foco la ventana Plan View. En la parte inferior derecha, despliegue la lista donde se 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 : Seleccionar LIVE en Load Case Name Escribe 0.10 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK 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 Name Escribe 0.525 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK

:

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 Name Escribe 0.420 en Uniform Load Direction Gravity Hacer Click en Replace Existing Loads OK

:

Combinaciones de Cargas: 105. Hacer Click en Difine Loads Conbinations 106. 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)+SX COMB3 = 1.25(D + L)-SX COMB4 = 0.90D+SX COMB5 = 0.90D-SX COMB6 = 1.25(D + L)+SY COMB7 = 1.25(D + L)-SY COMB8 = 0.90D+SY COMB9 = 0.90D-SY ENVOL = COMB1 + COMB2 + COMB3 + COMB4 + COMB5 + COMB6 + COMB7 + COMB8 + COMB9 OK. 108. Haga click en el botón guardar


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Análisis: 109. Menú ANALIZE – Set Analysis Options 110. 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 Analysis 114. 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 pórtico con desplazamiento lateral) o menú DISPLAY – Show Deformed Shape. 116. En el cuadro Deformed Shape – Seleccionar SPECX – Marcar Wire Shadow – OK

(un

117. 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 – OK 119. Hacer cliclk con el botón derecho sobre cualquier viga.

Diseño: 120. Menú OPTIONS – Preferences – Concrete Frame Design – Verifique que usará ACI-318- OK 121. 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 las combinaciones 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 puede usar el menú DISPLAY – Show Tables. 127. Las graficas pueden imprimirse directamente. Sin embargo, es mejor preparar un archivo grafico en formato jpg. Con tal fin, use el menú FILE – Capture Picture – Current Window w/o Titlebar – Indicar nombre y carpeta -OK


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