Etabs 2015- Basico- Sesion 01

El participante part icipante al finalizar la sesión sesión será capaz de: entorno gráfico del Etabs Etabs 2015  Conocer el entorno visualización zación  Manejar comandos de edición y visuali del software

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Propiedad Intelectua Intelectuall del Autor: Autor: Ing. Ing. Lui Luis A. Alcántara Alcántara Ocas Oc as

Derechos De rechos Reservados.

I.- INTRODUCCIÓN

Etabs es un software integrado, completo para el modelado de estructuras de edificaciones, analiza y diseña la estructura de su edificio usando el modelo que usted ha creado usando la interface gráfica del usuario. El programa le proporcionará una rápida visión y descripción de algunos algunos de los component c omponentes es clave c lavess y su terminolo term inologí gía a asociada. OPCIONES DE SALIDA Y EXHIBICIÓN El modelo ETABS y los resultados del análisis y diseño pueden ser vistos y guardados de diversas diversas maneras; incluyendo: incluyendo: -

Vistas Bi-tridimensional del modelo. Entrada y salida de valores valores de datos en en formato de de texto y hoja de cálculo. cálc ulo. Reportes de diseño.

Los archivos generados por el programa ETABS 2015 tienen extensión *.EDB, y adicionalmente se generan archivos diversos con el mismo nombre pero diferente extensión. Además en algunos análisis puede ser necesario emplear archivos que proporcionan información adicional necesaria, que generalmente son archivos de texto. (*.txt).

Figura 1. Ventana del explorador mostrando la carpeta modelos II.- ENTORNO ENTORNO GRAFICO 2.1.- INTERFAZ PRINCIPAL

Ante Antess de iniciar iniciar con la configura configuración ción del programa, programa, empezaremos empezaremos por por hacer hacer una una pequeña pequeña y breve descripción de las funciones y características activas del programa cuando este se abre. La Figura 2-1 nos muestra una página de inicio, la cual nos describe de manera breve la función de cada botón y pestaña de navegación. 3



BARRA PRINCIPAL

NOTICIAS

RECURSOS

MENU DE COMANDOS PRODUCTOS LANZADOS

NUEVO MODELO

BARRA DE HERRAMIENTAS

ABRIR MODELO EXISTENTE

PANEL PANEL DE VISUALIZ VISUALIZAC ACII N DE MODELOS RECIENTEMENTE REALIZADOS

Figura 2-1. Página de Inicio y Presentación La página de inicio, tenemos dos campos bien diferenciados, uno a la izquierda y otro a la derecha. En el de la derecha vemos las pestañas de navegación cuyo contenido se detalla a continuación: Aquí vemos vemos las últimas últimas activida actividade des, s, usos de los Latest News (Ultimas noticias): Aquí productos CSI (SAP2000, ETABS, SAFE, PERFORM, CSI COL) en cada diseño efectuado, efectuado, fechas de sus eventos eventos y conferencias. Resources (Recursos): Esta pestaña muestra de manera rápida los manuales de usuario del programa (en idioma Ingles), videos tutoriales, Knowledge Base o “Bases de conocimiento” (Disponible con conexión a internet) y la página CSI (Tambien disponible

con conexión a internet). Product Releases (Productos Lanzados): En esta pestaña se muestran las últimas

versiones de los productos lanzados (SAP2000, ETABS, SAFE, PERFORM, CSI COL, SECTION BUILDIER) y las correcciones y problemas de error registrados en las versiones versiones anteriores. anteriores. 2.2.- INICIALIZAN INICIALIZANDO DO UN NUEVO NUEVO MODELO

En el panel izquierdo, se nos muestra: 

File >>>

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PANEL PANEL PARA PARA INICIAR UN NUEVO MODELO M ODELO Y/O ABRIR ABRIR UN MODELO MODE LO EXISTENTE. EXIST ENTE.

PANEL PANEL DE ACCESO ACCESO RÁPIDO RÁPIDO A MODELOS MODELO S O PROYECTO PRO YECTOS S HECHOS RECIENTEMENTE. (Podemos acceder rápidamente al modelo del proyecto con tan solo darle clic a la imagen).

Ahor Ahora a que ya conocemos la página página de inicio inicio del programa, programa, lo vamos a conf c onfigu igurar rar de tal manera que cada vez que lo abramos e iniciemos un nuevo modelo, este nos dé por defecto unidades de trabajo ya establecidas, así como también el formato de ingreso datos y lectura de resultados, por ejemplo, desplazamientos, momentos flectores, cortantes, axiales, esfuerzos, pesos, masas, velocidades, aceleraciones, etc. Empezaremos iniciando un nuevo modelo, para ello debemos darle clic al botón con la hoja en blanco que dice “New Model” del panel superior izquierdo cuya figura se muestra al inicio de esta página; luego, la página de inicio se cerrará y pondrá en blanco modelo así como la que se para luego presentarse la ventana de inicialización del modelo muestra en la Figura 2-2 Utiliza Utilizarr va valores lores Predeterminados Usar Configuración de un archivo Usar Configuración del modelo con los valores establecidos en la parte de inferior

Figura 2-2. Ventana Ventana para la Iniciali Inicialización zación de un Nuevo Nue vo Modelo. M odelo. 5



Esta ventana nos da 3 opciones para inicializar un nuevo modelo, las cuales se describen a continuación: Us e S aved User Default S etting s (Us ar config uraciones por defecto salvadas por el usuario): Se inicia un modelo con las configuraciones que realizó el usuario y luego

fueron guardadas como configuraciones por defecto. Use Setting from a Model File… (Us ar config uración des de un modelo de archivo):

Se iniciará un modelo con las configuraciones y preferencias de un modelo ya existente. Us e B uilt-in S ettings With: ( C onstruir el Modelo con las C onfig uraciones usando…): Esta es la opción más usada al momento de iniciar un modelo, ya que nos

proporciona sistemas de unidades ya establecidas y códigos de diseño para nuestro proyecto. De estas 3 opciones usaremos la primera de ellas ( Us e B uilt-in S ettings With), ya que obedece al objetivo de configurar el programa. Etabs pedirá las unidades de trabajo mediante 3 sistemas por defecto, seleccionables a través del ‘‘Display Units’’ como lo indica la Figura 2-3, además de contener la base de datos de Perfiles en Acero, el Código de Diseño en Acero y en Concreto, fundamental en el programa.

Figura 2-3. Ventana de Sistemas de Unidades de Trabajo Inicial en ETABS. U.S . C us tomary (S is tema de Unidades P ers onalizado para los E .E .U.U): Sistema por

defecto con el que se instala el programa y de trabajo inicial. Se le conoce también como sistema Imperial, las fuerzas y masas están en libras (lb), las distancias en pulgadas (inch), in, y pies (feet), ft, la temperatura se mide en grados Fahrenheit.

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Propiedad Intelectual del Autor: Ing. Luis A. Alcántara Ocas

Derechos Reservados.

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Metric SI (Sistema Métrico Internacional): Sistema adoptado por países de América Latina y algunos países de oriente. En este sistema la Fuerza se mide en Newtons (N), las distancias basadas en la unidad de 1.0 m, la temperatura en grados celcius (Cº).

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Metric MKS (Sistema Métrico MKS): Sistema modificado del S.I., sus unidades son las unidades de longitud en metros (M), Kilogramos (Kg) y Tiempo en Segundos (S).

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Finalmente sea cual sea la elección del sistema de unidades, estas son todas las unidades de entrada y salida de datos y/o resultados con las que ETABS trabajará durante todo el proceso de modelado. Sin embargo, como se indicó al principio, cada una de ellas puede ser modificada en de acuerdo a la mejor comodidad de usuario. Le vamos a dar clic en el botón , y en seguida se abrirá otra ventana con plantillas para el dibujo rápido de cualquier Modelo Predeterminado o No Predeterminado. MODELOS PREDETERMINADOS Y NO PREDETERMINADOS ETABS dispone de 2 formas de iniciar un proyecto de diseño, luego de haber elegido el sistema de unidades, siendo estas a través de Modelos Predeterminados y No Predeterminados. Modelos Predeterminados, Son aquellos fáciles de construir con ayuda de plantillas a través de 4 sistemas de piso que puede modelar el programa. Estos nos ahorran tiempo en el modelamiento de nuestra estructura ya que nos proporcionan ciertas asignaciones y definiciones que a continuación se indican:

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    

Restricciones en la base o tipos de apoyos. Asignaciones de Diafragmas Rígidos, Semi-Rígidos o sin Diafragma. Tipos de carga que se asignaran en los entrepisos. Dimensiones de las secciones de los elementos estructurales. Longitudes o volados de losas fuera del perímetro del modelo.

Modelos No Predeterminados, Son aquellos que se construyen desde cero, que utiliza a partir de una configuración de ejes en planta, número de pisos y su altura pueden configurarse mediante un sistema espacial personalizado o desde un modelo en blanco.

Figura 2-4. Ventana de Inicio de un Nuevo Modelo mediante plantillas. Como lo que queremos hacer es configurar al programa para lo ya indicado, dejaremos todos estos datos tal como se muestra en la Figura 2-4, dándole clic en la plantilla de modelo en Grid Only. En seguida le damos clic al botón para empezar.

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CONFIGURACIÓN EN PLANTA XY

Líneas en X, Paralela s al Eje X Líneas en Y, Paralelas al Eje Y Espaciamiento en X Espaciamiento en Y Etiquetas de Ejes Edición de Ejes con Distancias Aleatorias

CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN

Número de Pisos Altura de Piso a Partir del 2 nivel Altura de Piso 1 Nivel

Edición de Altura de Entrepisos

DEFINICIÓN DE PLANTILLAS PREDET ERMINADAS Y NO PREDETERMINADAS 1.- Blank: Pantalla sin definiciones. 2.- Grid Only: Son líneas paralelas a los ejes coordenados con el objetivo de ayudar a dibujar, son las llamadas líneas de guía o ayuda.

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3.- Steel Deck: Estructura de Pórticos en Acero. 4.- Staggered Truss: Estructura de Acero utilizando armaduras espaciales. 5.- Flat Slab: Estructura de Concreto Armado utilizando losas macizas sobre capiteles. 6.- Flat Slab With Perimeter Beams: Estructura de Concreto Armado utilizando losas macizas sobre capiteles y vigas perimetrales. 7.- Waffle Slab: Estructura de Concreto Armado utilizando losas reticulares y capiteles. 8.- Two Way or Ribbed Slab: Estructura de Concreto Armado con vigas en dos direcciones y losas nervadas.

Plantilla que permite empezar un proyecto desde un sistema tridimensional de ejes.

Figura 2-5. Ambiente de Trabajo, ETABS v2015 desde plantilla Grid Only 13



Ahora nos encontramos en el ambiente de trabajo del programa con 3 ventanas bien ubicadas; viéndolas de izquierda a derecha, la primera, es el Explorador del Proyecto , la segunda, una vista en planta de un nivel del proyecto (en este caso el piso 4, Story 4), también se lee la altura del piso, y finalmente la tercera ventana, una vista 3D del mismo . De estas 3 ventanas, las dos últimas tienen una particularidad que debemos tener siempre en cuenta, la de la izquierda, que es la que tiene la vista en planta tiene el título más encendido que la última, esto indica que es la ventana activa, lo cual indica que en esta ventana se realizarán ciertos cambios gráficos, de asignaciones, de edición, etc.

Figura 2-6. Presentación en Planta y 3D de la Plantilla Grid Only

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Figura 2-7. Configuración de Altura de Piso

Figura 2-8. Presentación en Planta y 3D de la Plantilla Blank

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UNIDADES DE ENTRADA DE DATOS Y LECTURA DE RESULTADOS En este apartado aprenderemos a configurar nuestras unidades de trabajo, tanto para entrada de datos como para la lectura de resultados. E ntrada de Datos ( Input) : Son las unidades en las que vamos a ingresar cada dato, por

ejemplo, peso específico, módulo de elasticidad, resistencia a la compresión, espesores, áreas de refuerzo, recubrimientos, cargas, aceleraciones, etc. Lectura de Resultados o S alida de Resultados (Output) : Son las unidades en las que

queremos visualizar los resultados, tales como, desplazamientos, momentos, cortantes, axiales, esfuerzos, masas, centros de masas y rigideces, etc. Para empezar a configurar nuestras unidades de trabajo debemos irnos al botón ubicado en la parte inferior derecha de la ventana principal del programa tal como se indica en la Figura 2-9.

Figura 2-9. Botón Units, que describe las unidades de Trabajo. Al darle clic al botón se nos presentará una ventana con opciones de configuración de unidades el cual nos servirá para establecer nuestras unidades de trabajo durante el modelamiento, análisis y diseño estructural del proyecto que vayamos a realizar los cuales se describen a continuación:

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U.S . D efaults (S is tema de Unidades por D efecto): Al darle clic en esta primera opción

todas las configuraciones anteriores de unidades que hayamos hecho regresan a ser como antes cuando se instaló el programa y se abrió por primera vez. Metric S I Defaults (S is tema Métrico Internacional por Defecto): El programa

establecerá como sistema de unidades el Sistema métrico Internacional. Metric MK S Defaults (S is tema Métrico MK S por Defecto): El programa establecerá el

sistema de unidades Metro – Kilogramo – Segundo como sistema de unidades de trabajo. Consistent Units… (Unidades Consistentes): Aquí podemos indicarle al programa de manera muy rápida nuestras unidades básicas de trabajo, como son, Longitud – Fuerza –

Temperatura. U. Longitud U. Fuerza U. Temperatura

Show Units Form… (Mostrar Fomato de Unidades): Es la opción que vamos a elegir

para configurar nuestras unidades de trabajo, ya que aquí es donde podemos indicarle al programa como queremos que se nos muestren los datos de entrada y salida cuando empecemos a trabajar. La Tabla 1-1 se abrirá al darle clic en la última opción, la cual nos muestra las unidades de Longitud, Fuerza y Temperatura para cada dato que proporciona el programa, además el número de decimales y otros datos.

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Tabla 1-1. Unidades de Trabajo para la Entrada y Salida de Datos. Las Tablas 1-2 al 1-4 muestran la configuración de las unidades de trabajo para cada unidad de medida las cuales serán con las que vamos a trabajar en todo el transcurso de este texto, por lo que se recomienda ingresar todos estos datos. Finalmente aceptamos todos estos datos dándole clic al botón .

Tabla 1-2. Unidades de T rabajo para Configuradas, 1° Parte. 18



Tabla 1-3. Unidades de T rabajo para Configuradas, 2° Parte.

Tabla 1-4. Unidades de T rabajo para Configuradas, 3° Parte. 19



Guardaremos esta configuración con el nombre de “Configuración_de_Unidades”

Unidades Opción de Sele cción y aplicación múltiple

Sistemas de Coordenadas

Opción de Selección y Aplicación Múltiple: Permite seleccionar, asignar y realizar cambios utilizando diferentes opciones tales como: One Story: Aplica Sólo a un Piso. All Story: Aplica a Todos los Pisos del Modelo. Similar Stories: Aplica a los Pisos Similares. LISTA GENERAL DEL MENÚ PANTALLA

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

Figura 2-10. Barra de Menús. A.- INICIALIZACIÓN DE UN MODELO (FILE) Para acceder a las plantillas o modelos genéricos de análisis, guardar, importar y exportar, hacer click en el menú file.

Figura A. Menú File

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B.- EDICIÓN (EDIT) Se utiliza para realizar los cambios al modelo, se debe seleccionar previamente los objetos a editar. Para acceder a las operaciones de edición debemos, hacer click en el menú edit.

Figura B. Menú Edit

C.- VISTA (VIEW) Con este comando podemos generar vistas en perspectiva, acceder a las herramientas de zoom, pan, anotación hacer click en el menú View.

Figura C. Menú View

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D.- DEFINICIÓN (DEFINE) Mediante el menú define podemos definir los tipos de materiales, secciones, grupos, tipos de cargas, funciones a utilizar en el análisis, combinaciones, etc. Hacer click en el menú Define.

Figura D. Menú Define

E.- DIBUJO (DRAW) Nos permite realizar el dibujo de los elementos estructurales, hacer click en el menú Draw.

Figura E. Menú Draw

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F.- SELECCIÓN (SELECT) En esta lista del menú tenemos opciones para la selección de objetos, sobre los cuales se realizará unas acciones, hacer click en el menú Select.

Figura F. Menú Select

G.- ASIGNACIÓN (ASSIGN) Nos permite asignar propiedades de cargas, objetivos previamente seleccionados, restricciones a nudos, hacer click en el menú Assign.

Figura G. Menú Assign

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H.- ANÁLISIS (ANALYSE) Después de haber construido el modelo en su totalidad, asignando geometría, materiales, secciones, cargas, casos de análisis, funciones de espectro; se puede calcular los desplazamientos, diagramas de fuerzas internas, reacciones de la estructura, hacer click en el menú Analyze.

Figura G. Menú Analyze

I.- DESPLEGAR (DISPLAY) El menú display nos permite visualizar las asignaciones de cargas en los objetos barra o área, hacer click en el menú Display.

Figura I. Menú Display

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J.- DISEÑO (DESIGN) En el menú diseño ETABS 2015 nos permite diseñar elementos, en concreto armado y acero. Estos se realizan en función de los códigos de diseño previamente seleccionados, y mediante combinaciones seleccionadas, hacer click en el menú Design.

Figura J. Menú Design

K.- DETALLADO (DETAILING) En el menú de detallado ETABS 2015, nos ofrece el detallado de los elementos estructurales, bosquejo de los planos, hacer click en el menú Detailing.

Figura K. Menú Detailing

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L.- OPCIONES (OPTIONS) Nos permite configurar unidades, tolerancias de dibujo entre elementos barra o área, color de fondo de ventana de trabajo, etc., hacer click en el menú Options.

Figura L. Menú Options

M.- AYUDA (HELP) En el menú de ayuda el diseñador tiene acceso a los archivos de ayuda que trae el programa, acceso a la página web de la empresa que creo el programa, y la visualización de la versión del programa, hacer click en el menú Help.

Figura M. Menú Help

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LISTA DE MENÚS DESPLEGABLES

NUEVO MODELO

GUARDAR EL MODELO

HACER Y DESHACER

ABRIR UN MODELO

OPCIONES DE VISTAS

DESBLOQUEAR EL ANÁLISIS

ACTUALIZAR

VISTA RECORTADA

MOVERSE EN LINEAS DE GRID

OPCIONES DE ZOOM

ANALIZAR

MOVERSE EN PANTALLA

DEFORMADAS, REACCIONES Y DIAGRAMAS

DISE O

TABLA GENERAL DE OPCIONES ACTIVAS EN PANTALLA

DETALLADO DEL DISEÑO

HERRAMIENTAS DE SELECCIÓN

HERRAMIENTAS DE DIBUJO DE NODOS, LÍNEAS, ÁREAS Y SÓLIDOS

HERRAMIENTAS DE PRECISIÓN

Figura 2-11. Barra de Vistas. 27



SISTEMA ESPACIAL DE EJES Y COORDENADAS ETABS, SAP 2000, SAFE, trabajan con dos sistemas de coordenadas, Global y Local. El primero enlazado totalmente con el sistema espacial de ejes que se define en la figura 2.6, mientras que el segundo con elementos Shell y Frame. a) Sistema Global. Todo modelo estructural se define respecto a un sistema de coordenadas globales. Es un sistema tridimensional de coordenadas cartesiano (rectangular). Los tres ejes denominados, X, Y y Z, son mutuamente perpendiculares, y cuyos colores característicos se muestran en la figura 2-12. SAP 2000 por defecto considera la dirección de la gravedad en el sentido –Z. Los sistemas de coordenadas adicionales pueden definirse para ayudar al desarrollo y vista del modelo. Para cada sistema de coordenadas, se deberá definir un sistema de cuadricula tridimensional y ello consistirá en líneas de ‘‘construcc ión’’ que serán usadas

para localizar objetos en el modelo.

Figura 2-12. Modelo Generado en Referencia al Sistema Global de Coordenadas. Por defecto, ETABS ubica el origen de coordenadas (X, Y, Z), en el punto inferior izquierdo del sistema espacial de ejes, pudiéndose modificarse mediante edición. 28



Los sistemas de coordenadas pueden ser cartesiano (rectangular) o tener un definición cilíndrica y ser posicionado de forma relativa al sistema global. La figura 2-13 muestra la ruta de acceso al comando de edición del sistema espacial de ejes, en la que desde aquí es posible la configuración del sistema coordenado con el que se desea trabajar.

Figura 2-13. Ruta de Acceso al comando de Edición de Sistema de Ejes y Coordenadas. Para configurar un sistema de ejes y coordenadas, debemos seleccionar G1 y a la vez que nos permitira ingresar al cuadro de la plantilla Grid Onl, de esta manera me permitira realizar cambios de medidas de acuerdo en los ejes de referencia que se detallara mas adelante. Para definir un sistema nuevo de coordenadas y de ejes espaciales cilindricos, debemos dirigirnos al boton e inmediatamente se abrirá una ventana de definición de ejes y coordenadas globales de las cuales podemos ver claramente los dos sistemas espaciales de ejes y coordenadas con lo que se puede trabajar.

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Figura 2-14. Definición de un Sistema Coordenado y de Ejes Espaciales Cilíndrico. Las figuras 2-14 y 2-15 muestran la configuración y presentación de un Nuevo Sistema G2 de ejes y coordenadas con una separación de X=3m y Y=7m del origen.

Figura 2-15. Presentación del Sistema Espacial de Ejes Cilíndricos.

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b) Sistema Local Cada objeto en el modelo tiene su propio Sistema Local de Coordenadas usado para definir propiedades, cargas y respuestas. Los ejes para cada sistema Local de Coordendas son denotadas como Eje 1 (rojo), Eje 2 (verde) y Eje 3 (azul). El Sistema Local de Coordenadas no tiene asociación con el sistema global de ejes. 

Sistema Local en Elementos Frame Las propiedades de la sección son definidas con respecto al Sistema Local de Coordenadas del elemento tal como se detalla a continuación: 



La dirección del eje local 1 (rojo), está orientada a lo largo del eje del elemento. Es normal a su sección y sale a través de las intersecciones de los 02 ejes neutros de la sección. Las direcciones de los ejes locales 2 (verde) y Eje 3 (azul), son paralelos a los ejes neutros de la sección. Usualmente la dirección del eje local 2 se toma a lo largo de la mayor dimensión (peralte) de la sección, y la dirección del eje local 3 a lo largo de la menor dimensión (ancho) de la sección, pero no necesariamente se debe cumplir con esta característica.

El eje local 1 del elemento siempre será longitudinal al eje del elemento, la dirección positiva está dirigida desde los puntos I & J. Este eje local estará siempre localizado en el centroide de su sección, conectados mediante los nudos i & j.

Figura 2-16. Sistema Local de Coordenadas para un elemento Frame.

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

Sistema Local en Elementos Área Cada elemento Shell (wall y slab, elementos área de muros y losas), tiene su propio sistema local de coordenadas, usados para definir propiedades del material, cargas y resultados. Los ejes del sistema local son también igual que para un elemento frame denotados con los números del Eje Local 1 (rojo), Eje Local 2 (verde) y Eje Local 3 (azul). Los dos primeros (1 y 2) están en el plano del elemento con una orientación que usted especifique, el tercer eje siempre será normal o perpendicular al plano definido. Es importante entender la definición del sistema ejes locales 1-2-3 del elemento y relacionarlo al sistema de ejes globales X-Y-Z, ya que ambos sistemas de coordenadas cumplen la regla de la mano derecha. La definición del sistema local simplifica la entrada de datos y lectura de resultados.

Figura 2-17. Sistema Local de Coordenadas para un elemento Shell. En muchas estructuras la definición del sistema local de coordenadas del elemento es simple. Los métodos provistos, sin embargo, proveen suficiente potencia y flexibilidad para describir la orientación de elementos Shell en las situaciones más complicadas. El eje local 3 tiene una característica peculiar al momento de dibujar el objeto, ya que este se ubicará dirigido hacia arriba cuando los nudos j1, j2 y j3 aparecen en forma anti horaria. Para elementos cuadriláteros, el plano del elemento es definido por vectores que conectan los puntos medios de los dos pares de caras opuestas.

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Figura 2-18. Ángulos de Rotación de Coordenadas Locales del Elemento Área con respecto a la Orientación por defecto. EJES DE REFERENCIA EN EDIFICACIONES Esta herramienta nos será de mucha utilidad para referenciar medidas y distancias que no se encuentren dentro del sistema principal de ejes espaciales definidos. También se usa para ubicar ejes estructurales secundarios y poder dibujar elementos estructurales en dichos ejes.

Figura 2-19. Distribución Arquitectónica en Planta 33



Generalmente cuando en nuestro proyecto se tienen muros estructurales que por arquitectura tiene una pequeña prolongación fuera del eje ya definido. Entonces surge la necesidad de generar ejes adicionales para poder tener un modelo matemático más exacto.

Figura 2-20. Esquema de Muros Estructurales que tienen Prolongaciones fuera de los Ejes Principales Para poder incorporar ejes referenciales para dibujar los muros con sus distancias precisas. Esto se realiza con el comando que se muestra en la Figura 2-21.

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Figura 2-21. Ruta de Acceso al Comando de Dibujo de Ejes de Re ferencia.

Figura 2-22. Dibujo de un Eje de Referencia. 35



Una alternativa al dibujo de ejes de Referencia son las Líneas de Referencia que son líneas verticales que se ubican en planta pero se dibujan en 3D. El comando que permite esto es ‘‘Reference Points’’, cuya ruta de acceso a este se muestra en la Figura 2 -23, los datos para su ubicación también se muestran en la misma figura. Su utilidad es muy idéntica a la anterior y depende del usuario el uso de cada herramienta.

Figura 2-23. Ruta de Acceso al Comando de Inserción de Puntos de Referencia. Es necesario que ambas opciones se usen desde una vista en planta. Tanto los ejes de referencia como los planos de referencia pertenecen al grupo de comandos de dibujo con precisión, las cuales se pueden modelar elementos inclinados cuya pendiente se defina mediante las alturas de inicio y llegada de estos; también para modelar elementos que no necesariamente se encuentran al nivel de piso.

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Figura 2-24. Ruta de Acceso y Datos para la Generación de Planos de Referencia. De esta manera se dispone nuevos puntos snap para poder realizar un dibujo del modelo más acorde con la realidad. Un ejemplo de ello se muestra en la Figura 2-24 donde fue necesario la creación de dos planos de Referencia. HERRAMIENTAS BÁSICAS Y AVANZADAS DE DIBUJO ETABS dispone de muchas herramientas que nos permiten realizar el dibujo de nuestro proyecto de forma precisa y forma requerida; esta se encuentra alojadas en el Menú de Dibujo, Draw.

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Figura 2-25. Herramientas Básicas de Dibujo.

Adicionalmente a todas estas herramientas presentadas que constituyen herramientas básicas de dibujo, se disponen de herramientas que nos permiten tener un mejor control en el dibujo de los elementos; uno de ellos lo conforman los comandos similares al AutoCAD, Snap Options…,

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Figura 2-26. Snap Options para Dibujo con Precisión. De la Figura 2-26 se distinguir tres grupos de herramientas: Snap to Aquí podemos encontrar todas las opciones para una mayor precisión del dibujo que a continuación se describen: Joints, Permite dibujar objetos Frame y Área mediante la marcación de puntos (nudos o juntas). Cuando esta opción esta activa ETABS nos mostrará el nombre del punto por donde se está pasando el cursor del mouse.

Line Ends and Midpoints, Permite el dibujo mediante la marcación de puntos medios y llegadas de objetos en línea recta. Cuando esta opción se encuentra activada ETABS mostrará los puntos finales y centrales al pasar el cursor del mouse por el objeto y el eje.

Grid Intersections, Permite realizar un dibujo teniendo en cuenta la intersección de las líneas del sistema espacial de ejes. 39



Line and Frames, Permite el dibujo de objetos teniendo en cuenta la cercanía del cursor a los bordes de los objetos, ya sean Frame o Shell.

Edges, Permite dibujar desde cualquier parte de los bordes de los objetos Shell.

Perpendicular Projections, Permite realizar el dibujo mediante la proyección perpendicular hacia el objeto donde se quiere hacer el dibujo.

Intersections, Permite el dibujo teniendo en cuenta la intersección de los elementos.

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Fine Grids, Permite realizar el dibujo considerando el mallado interno de espacio de dibujo, tanto en planta como en altura.

Extensions, Permite el dibujo teniendo en cuenta una línea imaginaria de extensión.

Parallels, Permite el dibujo de objetos mediante la identificación de paralelismo.

Otras opciones de dibujo con presicion las encontramos en la ventana de propiedades del objeto, Object Properties, que aparece debajo del explorador del modelo, Model Explorer, cada vez que activamos un comando de dibujo.

Figura 2-27. Propiedades de Objeto para el Dibujo de Frames y Shell. 41



Ambos poseen el mismo tipo de control de dibujo ‘‘Drawing Control Type’’ que nos

ayudará a dibujar distancias y ángulos precisos en la interfaz gráfica del programa.

Figura 2-28. Controles de Dibujo con Precisión en Elementos Shell y Frame. Las siguientes figuras ilustran los distintos controles de dibujo con precisión que se pueden realizar para cada una de estas.

Figura 2-29. Dibujo con Distancias Fijas en X e Y.

Figura 2-30. Dibujo con Longitud Fija.

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Figura 2-31. Dibujo Mediante un Ángulo Fijo.

Figura 2-31. Dibujo Paralelo al Eje Global X.

Figura 2-32. Dibujo Paralelo al Eje Global Y.

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2.3.- CONFIGURACIÓN Y CREACIÓN DE MATERIALES

Como el manual está enfocado al cálculo y diseño en concreto armado, entonces debemos enfocarnos al Material Concreto y su Acero de Refuerzo, estableciendo y definiendo cada parámetro de acuerdo a lo que indica el ACI y nuestra NTE E.060. a) De acuerdo al ACI 318 - 14 La sección 5.1.1 del ACI indica que la resistencia característica a la compresión del concreto será como mínimo de ′=2500 , que convertido a unidades de Kg/cm2 es igual a ′=175.77 2. El módulo de Elasticidad, Ec, se obtiene mediante el uso de una de las dos fórmulas que proporciona la sección 8.5.1 del ACI, de las cuales, en unidades inglesas y su conversión exacta se muestran a continuación:

La Tabla 1-5 muestra los valores del módulo elasticidad para distintas calidades de concreto.

De la misma manera, la sección 8.5.2 del ACI nos indica que el módulo de Elasticidad del Acero de Refuerzo está permitido tomarse como =29 000 000  que convertido a unidades de Kg/cm2 sería igual a =2 038 901.92/2. El módulo de Poisson, , varia de 0.12 a 0.20. El módulo de Corte es calculado de la siguiente relación: =/2(1+ ) 44



En cuanto al Acero de Refuerzo, si buscamos en la sección 3.5.1 del ACI, este nos exige que deba ser corrugado, a excepción de espirales y acero de preesfuerzo en los cuales podemos usar refuerzo liso. Para este Manual se trabajará con Aceros Corrugados con Designación ASTM A-615 Gr60, de los cuales se tienen dos distribuidores acá en Perú, SiderPerú & Aceros Arequipa, cuyo tamaño máximo de fabricación de las barras es de 9mts. Las características de estas barras serán las que usaremos para el diseño que realizaremos en el Capítulo 7.

Tabla 1-6. Tamaños y Características de barras fabricadas por Aceros Arequipa.

Tabla 1-7. Tamaños y Características de barras fabricadas por SiderPerú. 45



Tabla 1-8. Propiedades Mecánicas de barras fabricadas por SiderPerú. Luego de haber definido las propiedades del material concreto y su acero de refuerzo, todo esto en concordancia con el ACI y las propiedades de Fabrica, podemos indicar las siguientes características para un concreto de por ejemplo f’c = 280 Kg/cm2.

CONCRETO REFORZADO (ACI 318 2014) Nombre ACI Peso E s pecífico: Ƴc = 2400 Kg/m3 R esis tencia a la C ompresión: f’c = 280 Kg/cm2 E s fuerzo de Fluencia del Acero: fy = 4200 K g /cm2 Módulo de E las tici dad: E c = 252902.452 K g /cm2 Módulo de C orte: G c = 105376.0217 K g /cm2 Módulo de Pois s on: v = 0.20

b) De acuerdo a la NTE E.060 – Concreto Armado De manera homogénea al ACI, la sección 5.1.1 de la NTE E.060 indica que la resistencia característica a la compresión del concreto será como mínimo de ′=17 , que convertido a unidades de Kg/cm2 es igual a ′=173.35/2. De la misma manera como en la parte A) de este apartado, el módulo de Elasticidad del concreto, Ec, se obtiene usando las formulas de la sección 8.5.1 de la NTE E.060, las cuales están en Sistema métrico Internacional y su conversión exacta son las que se muestran a continuación:

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La Tabla 1-9 muestra los valores del módulo elasticidad para distintas calidades de concreto.

El peso específico del Concreto se tomó igual a 2300 Kg/m³ (ver sección 2.2-NTE E.060) En cuanto al acero de refuerzo, el módulo de elasticidad según la sección 8.5.5 de la NTE E.060, se debe considerar igual a =200 000  y que convertido a unidades de Kg/cm2 es igual a =2 039 432.38 /2. El módulo de Poisson, , en concordancia con la ecuación mostrada en la sección 8.5.4 de la NTE E.060, se considera igual a =0.15. Luego, el módulo de Corte, Gc, del concreto se considera igual a: =/2.3 El acero de refuerzo cumplirá con lo indicado en la sección 3.5.3.1 de la NTE E.060 y en concordancia con las Tablas 1-6 a 1-8 estas cumplen con la norma ASTM A-615 Gr60. Entonces las propiedades de un concreto de la misma calidad que en la parte A) serán como se muestran: CONCRETO REFORZADO (ACI 318 2014) Nombre E060 Peso E s pecífico: Ƴc = 2400 Kg/m3 R esis tencia a la C ompresión: f’c = 280 Kg/cm2 E s fuerzo de Fluencia del Acero: fy = 4200 K g /cm2 Módulo de E las tici dad: E c = 251140.371 K g /cm2 Módulo de C orte: G c = 109191.47 K g /cm2 Módulo de Pois s on: v = 0.15 47



CREACIÓN DEL MATERIAL CONCRETO EN ETABS Para crear el material concreto debemos hacer uso del Menú “Define” y elegiremos la primera opción, que es “Material Properties…” o mediante el ícono , tal como se presenta

en la Figura 2-8.

Figura 2-8. Menú Define y ubicación del comando “Material Properties…”. Luego de esto se abrirá una ventana como la de la Figura 2-9 para la definición y creación de Materiales, la cual contiene tres materiales por defecto de los cuales nos interesan el segundo y tercero , ya que el que esta con el nombre de “4000Psi” es el Material Concreto y el ultimo, que tiene el nombre “A615Gr60” nos refiere al Acero de

Refuerzo, ambos definidos anteriormente.

Figura 2-9. Ventana para la creación del Material Concreto. 48



, el cual al darle clic nos abrirá una ventana de datos de propiedades del Material, aquí es donde debemos ingresar cada valor de las propiedades del concreto definidas anteriormente. Vamos a iniciar modificando el Material “4000Psi” mediante el botón

Empezaremos por ingresar los valores de las propiedades del material de concreto según el ACI 318 2011 tal como se detalla en la Figura 2-10 . Para ingresar el valor de f’c le debemos dar clic al botón datos dándole clic al botón

. Luego aceptamos estos dos veces.

Figura 2-10. Definición del Material Concreto según el ACI 318 2014. Notar que el nombre del material concreto de la Figura 2-9 que antes estaba con “4000Psi” ahora esta como “ACI” ya que le cambiamos el nombre al material.

Ahora debemos crear el Material de concreto según la NTE E.060, para ello, estando en la ventana de la Figura 2-9 vamos a darle clic en el botón , y se nos abrirá una nueva ventana, luego, en donde dice “Material Type” desplegamos y elegimos el Material “Concrete”, asi como se indica en la Figura 2-11 .a) y en donde dice “Standard” desplegamos y seleccionamos la opción “User”, tal como se está indicando en la Figura

2-11.b). Seguidamente le damos clic en el botón y se abrirá la misma ventana de la Figura 2-10.

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a)

b) Figura 2-11. Creación del Material Concreto.

Lo que nos está faltando definir es el Material de Acero de Refuerzo, que nos servirá al momento de diseñar nuestros elementos estructurales. Para ello vamos a modificar el material que lleva por nombre “A615Gr60” mediante el botón y configuraremos los

valores calculados anteriormente, según el ACI 318 2014.

Figura 2-12. Definición del Material Acero de Refuerzo, según ACI 318 2014. Finalmente tendremos configurados nuestros materiales a usar quedando la ventana de Definición de Materiales (Material Definition) tal como se muestra en la Figura 2-13. Luego aceptaremos todo lo que hemos hecho con un clic en el botón

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Etabs 2015- Basico- Sesion 01

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