IP3-Edificios 7

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Indice

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Indice Bienvenido................................................................................................................5 Donde Encontrar Ayuda...........................................................................................5 Tutorial ....................................................... .................................................................................................................... ............................................................. . 6 Requerimientos Requerimientos Mínimos Mínimos del Sistema...................................................... ................ 6 Instalando el Programa.............................................................................................6 Obteniendo Obteniendo Soporte Técnico.................................................... Técnico .................................................................................... ................................ 7 IP3-Software.............................................................................................................8 IP3-Edificios 7.0.......................................................................................................9 Menú Principal ....................................................... ....................................................................................................... ................................................ 10 Procedimiento Procedimiento en el Programa .......................................................... ............................................................................... ..................... 14 Datos Generales del Proyecto.................................................................................16 Datos Generales del Edificio..................................................................................16 Miembros de Concreto Concreto Armado ....................................................... ............................................................................. ...................... 17 Miembro Metálicos ............................................... ................................................. 19 Niveles Principales Principales del del Edificio Edificio ................................................... .......................... 19 Resistencia Requeridas...........................................................................................20 Factores de Mayoración .............................................................. ........................... 21 Datos Generales del Pórtico ..................................................... ................................................................................... .............................. 23 Niveles Principales del Pórtico...............................................................................24 Factores de Mayoración del Pórtico.......................................................................25 Nombre Arquitectónico Arquitectónico y Longitud de los Tramos................................................ 25 Tipos Diferentes de Vigas Vigas .............................................................. ........................ 26 Vigas Sección Rectangular.....................................................................................27 Vigas Sección Area por Inercia..............................................................................27 Tipos de de Viga por por Tramo y por Nivel ............................................................ ........28 ........ 28 Tipos Diferentes de Columnas Columnas .................................................... ............................................................................... ........................... 29 Columnas Sección Rectangular..............................................................................30 Columnas Area por Inercia.....................................................................................30 Columnas Columnas Circulares Circulares ............................................................. ................................. 31 Tipos de Columnas Columnas por Eje y por por Nivel ................................................................. 32 Miembros Adicionales Adicionales ........................................................ ........................................................................................... ................................... 33 Columnas Columnas con Cara Fija .................................................... ......................................................................................... ..................................... 33 Ejes de de Arquitectura Arquitectura en en Columnas Columnas ......................................................... ......................................................................... ................ 34 Juntas Desplazadas.................................................................................................35

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Miembros con Juntas Modificadas.........................................................................35 Juntas Totalmente Restringidas..............................................................................36 Juntas con Resortes ............................................................. ................................... 37 Miembros con con Brazos Rígidos Rígidos Modificados Modificados .................................................... .......................................................... ......37 37 Posición de los Ejes en en Planta Planta ................................................... ............................. 37 Primer Caso de Carga.............................................................................................39 Acciones Nodales ........................................................... ........................................ 41 Cargas en Columnas...............................................................................................42 Fuerzas Sísmicas en los Niveles.............................................................................43 Juntas Libres de Fuerza Fuerza Sísmica ............................................................ ................ 43 Modificar el Proyecto.............................................................................................45 Anexar un Nuevo Pórtico............................................................. Pórtico ............................................................. .......................... 46 Eliminar un Pórtico ...................................................... ................................................................................................ .......................................... 47 Reordenar Reordenar la Posición Posición de los Pórticos Pórticos ................................................... ................. 48 Visualizar el Proyecto Proyecto ...................................................... ............................................................................................ ...................................... 49 Verificar Compatibilida Compatibilidad d de Columnas............................................................... ...50 ... 50 Plotear los Pórticos.................................................................................................51 Plotear Pórticos con la Forma Forma Real ........................................................ ........................................................................ ................ 54 Eliminar Proyectos Proyectos ............................................... .................................................. 56 Opción Pesos y Centros de Masa ....................................................... ........................................................................... .................... 57 Crear un Nuevo Nivel.............................................................................................57 Datos del Diafragma...............................................................................................58 Coordenadas Coordenadas del Diafragma ............................................................ ....................... 58 Tipos de Vigas y Columnas....................................................................................59 Coordenadas de las Vigas.......................................................................................60 Coordenadas de las Columnas................................................................................60 Pesos Adicionales...................................................................................................61 Opción datos Sísmicos .................................................. ......................................... 61 Coordenada Coordenada de los Pórticos Pórticos en Planta ........................................................ .................................................................... ............ 61 Espectro de Diseño.................................................................................................62 Limitaciones Sísmicas............................................................................................65 Datos Geométricos de los Niveles..........................................................................65 Plotear los Pórticos Pórticos en Planta Planta .................................................... ................................................................................. ............................. 67 Realizar el Análisis Sísmico...................................................................................68 Reportes del Análisis Sísmico................................................................................69

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Fuerzas Sísmicas y Derivas Derivas Laterales Laterales ....................................................... .................................................................... ............. 70 Plotear Fuerzas Fuerzas Sísmicas Sísmicas y Derivas Laterales Laterales........................................................ ........................................................ 71 Plotear Fuerzas Sísmicas, Derivas en Planta..........................................................73 Plotear Modos de Vibración...................................................................................75 Plotear Animación Dinámica ...................................................... ................................................................................. ........................... 77 Plotear el Edificio Tridimensionalm Tridimensionalmente.......................................... ente.......................................... ...................... 79 Realizar el Análisis Análisis y Diseño ...................................................... ................................................................................. ........................... 81 Reportes del Análisis y Diseño ............................................... ............................... 82 Plotear Solicitacione Solicitacioness en los Pórticos..................................................................... 84 Imprimir Imprimir Geometría Geometría de Vigas en en Hojas .............................................................. ...88 ... 88 Opción Propiedades Propiedades Geométricas Geométricas de Secciones................................. .................... 90 Crear Nueva Sección................................................................... Sección ................................................................... ........................... 90 Datos de la Sección ............................................... ................................................. 91 Coordenadas de la Sección.....................................................................................92 Plotear Sección.................................................................. Sección .................................................................. ..................................... 93 Predimensionado Predimensionado de Vigas .......................................................... ..................................................................................... ........................... 93 Predimensionado Predimensionado de Columnas ........................................................ .............................................................................. ...................... 94 Base Datos Perfiles Metálicos................................................................................95 Diseño de Miembros Miembros a Flexión Flexión ................................................................. ............. 96 Diseño de Miembros a FlexoCompresión..............................................................96 Diagrama Interacción Interacción Columnas Columnas Rectangulares Rectangulares .................................................... 97 Exportar las Vigas Vigas a IP3-Cad IP3-Cad .................................................................. ............... 99 Visualizar Archivos DXF/DWG ............................................................. ............... 99 Tutorial ....................................................... ................................................................................................................. .......................................................... 100 Mensaje Importante..............................................................................................100 Criterios Generales............................................................ Generales ............................................................ ................................... 101 Criterios en el Análisis Sísmico ....................................................... ........................................................................... .................... 103 Criterios en Análisis y Diseño..............................................................................111 Procedimiento Procedimiento para hacer el Análisis y Diseño de la Edificación........................ Edificación........................ 114 Entrada de Datos Gráficamente............................................................................115 Recomendaciones.................................................................................................140 Limitaciones del Programa...................................................................................142

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Derechos de Autor IP-3 Software, C.A. es la única propietaria del programa IP3-Edificios, reservándose el derecho exclusivo de comercializar y distribuir Licencias de Uso a personas naturales o jurídicas.

Garantías IP3-Software no se hace responsable por el uso indebido que se le pueda dar a este programa, sin embargo certifica que los resultados son consecuentes con los modelos matemáticos y criterios empleados dentro del programa. (Refiérase al Tutorial del Programa)

Autor Pablo Antonio Ramirez Vivas Ingeniero Civil. CIV: 26.190 Egresado de la Universidad de los Andes.

Agradecimientos IP-3 Software Agradece la ayuda y las recomendaciones que muy gentilmente aportaron los ingenieros civiles: ! ! ! !

Germán Lozano. (Profesor de la U.C.V.) Alfredo Morón. Mg.Sc. (Profesor de la U.C.L.A.) Leonardo Mata. Mg.Sc. José Domínguez M.

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Introducción

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Bienvenido Bienvenido al programa IP3-Edificios 7.0 en ambiente Windows, este manual le permitirá encontrar la información necesaria para aprender a utilizarlo y sacarle el máximo provecho. Se ha realizado un gran esfuerzo y considerable tiempo en el desarrollo de la nueva versión 7.0 del programa IP3-Edificios para que este programa sea una herramienta practica y amigable en el análisis y diseño de edificaciones. Encontrará nuevas características tales como amplias mejoras en la introducción de datos tanta en pantalla o directamente sobre el gráfico de los pórticos, análisis sísmico aplicando la Norma Venezolana COVENIN 1756-98 EDIFICACIONES SISMORRESISTENTES y haciendo el análisis con tres grados de libertad por nivel, múltiples salidas de resultados en forma gráfica, mejoras en impresión de las salidas de resultados tanto escritos como gráficos, exporta automáticamente la geometría de las vigas al programa de dibujo IP3-CAD Estructural , y muchas más...

Donde Encontrar Ayuda Con solo pulsar la tecla F1 en cualquier ventana, usted invocará la ayuda que le explicara el contenido de la misma. Cuando invocas la ayuda puedes ver en la parte izquierda de la pantalla el contenido del programa donde podrás ver el tópico que deseas, índices de las pantallas de ayuda o hacer búsquedas en todas las pantallas. También podrá encontrar la


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ayuda sobre un tema específico en el presente manual.

Tutorial

Con el Tutorial de IP3-Edificios donde aprenderás la manera mas fácil de usar el programa, sus trucos, entradas de datos directamente desde el gráfico de los pórticos y muchas más. Además se muestran los criterios usados por el programa para el análisis sísmico y el análisis y diseño de las edificaciones.

Requerimientos Mínimos del Sistema • • • • •

Computadora con procesador Pentium o equivalente. Windows 95, 98, NT o superiores. 32 MB de RAM. Resolución de monitor de 800 x 600 Microsoft  mouse o compatible.

Nota: El programa solo funcionará en resoluciones de pantalla de de

800 por 600 o mayores.

Instalando el Programa Instalar el programa es sumamente fácil solo tiene que seguir los siguientes pasos: 1. Inserte el CD en la unidad de CD-ROM.

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2. Espere unos segundos a que aparezca automáticamente el programa de instalación. 3. Si no aparece el programa de instalación, invoque el Explorador de Windows, ubique en el CD el programa “Instalar.exe” y haga doble click sobre el mismo. Cuando la ventana de instalación este activa, proceda a: • •

•

Instalar el programa IP3-Edificios 7.0 Instalar el programa Microsoft  Internet Explorer 5.0 en español (optativo) el cual es necesario para visualizar las ayudas del programa ya que las misma están en formato compilado de HTML. Si el proyectista lo desea puede instalar el DEMO del programa de dibujo: IP3-Cad Estructural .

Nota: El programa de instalación puede solicitar que reinicie el sistema para actualizar librerías de Windows.

Obteniendo Soporte Técnico

Si tiene alguna pregunta técnica acerca de IP3-Edificios, consulte en primer lugar la documentación en pantalla pulsando la tecla F1 o consultando al Tutorial que viene con el presente programa. También encontrará información técnica en el manual de usuario que viene con programa.


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También podrás encontrar ayuda en Internet en nuestra página Web: “http/:www.ip-3.com” donde podrás ver las Preguntas y Respuestas mas Frecuentes, Parches y las últimas Actualizaciones, etc. Si no encuentra la respuesta, IP-3 Software ofrece soporte técnico y servicios que van desde servicios de información en línea en sus oficinas en horario normal de oficina o con algunos de sus representantes los cuales puedes encontrar en nuestra página Web o en la página de Soporte Técnico que se encuentra en el menú del presente programa.

IP3-Software Dirección: Torre Oeste, Mezzanina 1, Local 2CM-07, Parque Central, Caracas, Venezuela. Teléfonos: (58) 2 577.4204 - 576.3438 - 576.3956 - 576.6203 - 576.3615 Fax (Directo): (58) 2 576.1961 - 578.2182 E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] Web-Site: http://www.ip-3.com

IP-3 ®, IP3-Edificios, IP3-Cad: Es un producto registrado de Ingeniería de Proyectos IP-3, C.A . Autocad® es un producto registrado de Autodesk

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IP3-Edificios 7.0 Para invocar el programa haga click en el icono de IP3-Edificios7 y en su pantalla aparecerá:

Entre el código de usuario que IP-3 Software le asigno para acceder al programa y pulse la tecla Entrar. Este código de usuario le permitirá cierto grado de seguridad para que personas extrañas no pueda acceder al programa sin su consentimiento. Si se equivoca introduciendo el código de usuario, el programa se lo pedirá nuevamente y si a la cuarta vez no ha introducido el código correctamente, se sale del programa y se retorna a Windows.

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Menú Principal Luego de acceder correctamente el código de usuario, en su pantalla aparecerá:

En la parte inferior se muestran los botones de acceso directo con las opciones más comunes los cuales simplifican el manejo del programa.

Nota: Al pulsar el botón derecho del mouse sobre cualquier parte de la pantalla aparece un Menú flotante con las opciones que más se usan.

DatosProyecto: Nuevo: Se invoca la opción donde se crea un nuevo proyecto. (Se crean los datos generales, la geometría y cargas de los pórticos del edificio). Abrir: Se abre un proyecto existente. Modificar : Se invoca la ventana donde se pueden modificar los datos generales del proyecto, la geometría de los pórticos o simplemente anexar nuevos pórticos a dicho proyecto. Visualizar : Se invoca la ventana donde se puede visualizar los datos generales o la geometría de los pórticos del proyecto. (En esta opción no se guardan las modificaciones que se hagan solo es para visualizarlos datos). Salvar Como: Se crea un nuevo proyecto con los datos de uno existente. Eliminar : Se eliminan proyectos existentes. (Antes de ser eliminado un proyecto, el usuario podría respaldarlo con el programa IP3-Zip que se encuentra en el menú en la parte de mantenimiento).

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AnálisisSísmico: Pesos y Centros de Masa : Se invocan las pantallas donde se crean o modifican los datos para calcular los pesos y centros de masa de los diferentes niveles del edificio. Datos Sísmicos del Edificio : Se invocan las pantallas donde se crean o modifican los datos sísmicos del edificio. Posición de los ejes en planta, espectro sísmico, valores límites y los pesos y centros de masa, etc. Realizar el Análisis Sísmico : Se realiza el análisis sísmico del edificio con tres grados de libertad por nivel. Reportes del Análisis Sísmico : Se muestran los resultados escritos del análisis sísmico los cuales pueden mandarse a imprimir en cualquier impresora que Windows tenga por defecto. Plotear Fuerzas Sísmicas y Derivas Laterales : Se muestra en forma gráfica las fuerzas sísmicas de diseño, las derivas laterales y los desplazamientos absolutos de los pórticos del edificio. Plotear Fuerzas y Derivas en Planta : Se muestran las fuerzas, derivas de todos los pórticos en los diferentes niveles del edificio. Plotear los Modos de Vibración : Se muestra en forma gráfica los desplazamientos modales de los diferentes modos de vibración. Plotear la Animación Dinámica : Se muestra en forma gráfica y esquemática la animación tridimensional del edificio. Plotear los Pórticos del Edificio : Se muestra en forma tridimensional los pórticos del edificio. (Esta opción es válida solo si el segundo caso de carga es el sismo.)


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AnálisisDiseño: Realizar el Análisis y Diseño : Se calculan las solicitaciones de los pórticos del edificio. (Desplazamientos de las juntas, momentos, cortes y axiales en los extremos de los miembros y reacciones de los apoyos.). Reportes del Análisis y Diseño : Se muestran los resultados escritos del análisis y diseño los cuales pueden mandarse a imprimir en cualquier impresora que Windows tenga por defecto: Desplazamientos de las juntas, solicitaciones en los miembros , diseño de vigas, diseño de columnas y solicitaciones sobre fundaciones. Plotear las Solicitaciones en los Pórticos : Se muestra en forma gráfica las solicitaciones en los pórticos. Diagramas de momentos y cortes para cada caso de carga y las envolventes de diseño. Imprimir Geometría de Vigas en Hojas : Se imprimen a escala las vigas del edificio en hojas tamaño carta para que el proyectista haga el despiece sobre las mismas. Esto es para facilitarle el trabajo del despiece en vigas y que el formato le sirva para cuando se dibuje el despiece en el programa IP3-Cad Estructural. Generar Hojas para Tipos de Columna : Se imprime el formato de las hojas para que el proyectista diseñe las columnas.

Utilitarios: Propiedades Geométricas de Secciones : Se calculan la propiedades geométricas de una sección en forma gráfica para ser introducidas en el programa como viga o columna de sección Area x Inercia. Predimensionado de Miembros : Se invocan las

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pantallas donde se predimensionan las vigas por los momentos de empotramiento producidos por cargas de servicio y se predimensionan las columnas por área tributaria. Base Datos Perfiles Metálicos : Se crean o modifican las base de datos de perfiles metálicos que se usarán en los miembros del edificio. Diseño de Miembros a Flexión : En esta opción el proyectista calcula el refuerzo de secciones sometidas a flexión. Diseño de Miembros a FlexoCompresión : En esta opción el proyectista calcula el refuerzo en columnas rectangulares o circulares. Diagrama de Interacción Columnas Rectangulares : Se genera el diagrama de interacción de columnas rectangulares para calcular los momentos resistentes en columnas que se usará para verificar las juntas por el capítulo 18 o para calcular las ligaduras por el procedimiento 1 del mismo capítulo.

ExportarCad : Exportar la Geometría de Vigas a IP3-CAD: Se exportan todas las vigas del edificio al programa de dibujo IP3-Cad . (con IP3-Cad el proyectista puede en pocos minutos dibujar el diseño de losas, vigas, secciones de vigas, columnas, cuadro de columnas y fundaciones directas. Visualizar Archivos DXF/DWG : El proyectista invoca un visor de archivos DXF y DWG del programa AutoCad®.

Mantenimiento: Reparar Archivos Dañados : Se reparan los archivos de datos. (Los archivos de datos se crearon en Access de Microsoft® y algunas veces debido a cualquier circunstancia se pueden dañar por los cual mediante esta opción podemos recuperalo nuevamente.).


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Respaldar Proyectos con el IP3-Zip : Se accede al programa IP3-ZIP para hacer respaldos de los proyectos creados (100% compatible con WINZIP).

Ayuda: Temas de Ayuda: Se invoca la presente ayuda del programa. Tutorial : Se demuestra como usar el programa y los criterios filosóficos usados en el desarrollo del mismo. Soporte Técnico : Se da la información de donde el proyectista puede obtener soporte técnico. www.ip-3.com: Se accede a la página Web de IP-3 Software.

Procedimiento en el Programa Un procedimiento normal en el uso del programa es siguiente:

1.-Crear un Nuevo Proyecto: -

Entrar los Datos Generales de la Edificación.

-

Entrar los Datos Particulares de los Pórticos: (Geometría y Cargas).

2.- Verificar la Compatibilidad de Columnas. Si el segundo caso de carga es el sismo entonces:

3.-Calcular los Pesos y Centros de Masa de todos los niveles de la edificación. 4.- Introducir los Datos Sísmicos de la edificación. 5.- Realizar el Análisis Sísmico: El análisis sísmico se realiza con tres grados de libertad por nivel y las fuerzas sísmicas de

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diseño se introducen automáticamente en los datos de los pórticos de la edificación.

6.- Visualizar gráficamente los resultados de las Fuerzas Sísmicas de Diseño y Derivas Laterales de la edificación para ver si cumplen con la deriva máxima permitida. 7.- Imprimir los Resultados del Análisis Sísmico. Después de realizado el análisis sísmico procedemos entonces a:

8.- Realizar el Análisis de la edificación: Cálculo de momentos, axiales, cortes y reacciones. 9.- Visualizar los resultados gráficos Plotear Solicitaciones en los Pórticos: Diagramas de momento, cortes, envolventes, etc. que nos dan idea de como esta funcionando la estructura. 10.- Imprimir el los Resultados del Análisis y Diseño . Solicitaciones en los extremos de los miembros, diseño de vigas, diseño de columnas, diseño de ligaduras, solicitaciones en fundaciones.

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Datos Generales del Proyecto

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Datos Generales del Proyecto Se entran los datos generales del proyecto: • Nombre del Proyecto. • Ubicación. • Propietario. • Comentario sobre el proyecto. • Ingeniero Estructural Responsable: (Nombre y CIV). • Fecha. En la parte inferior se muestra:

Datos Generales del Edificio Se entran los datos generales del edificio: Número Total de Pórticos: Es el total de los pórticos en dirección X más los pórticos en dirección Y de edificio. • Pórticos en Dirección X : Se entran el total de los pórticos que tienen la misma dirección del eje X y los pórticos en dirección Y los calcula el programa por la resta de Número Total de Pórticos menos los Pórticos en Dirección X. • Numero Máximo de Niveles: Se entra el número máximo de niveles principales del edificio. •

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Nota: Un edificio puede tener niveles principales y niveles secundarios, un ejemplo típico es el pórtico de la escalera donde algunas veces se coloca una viga a medio nivel creándose niveles secundarios en dichos pórtico. •

Tipo de Estructura: La estructura del edificio puede ser de concreto armado, metálica o con miembros de Concreto y metálicos.

Miembros de Concreto Armado •

Anexar Automáticamente el Peso Propio de las Vigas: El programa automáticamente puede anexar el peso propio de las vigas a la carga uniforme de las mismas simplificándose de esta manera el cálculo de las cargas sobre las vigas. • Diseñar las Vigas desde la Cara de las Columnas: Se entra la opción de que el diseño del refuerzo en vigas sea a la cara de la columna o en el eje de la columna. El programa por defecto asume el diseño de la viga a partir de la cara de la columna que es como se debería hacer pero el proyectista puede variar esta opción. • Tomar Rigidez Infinita en Miembros: Es tomar el segmento rígido en las juntas de los extremos de los miembros ya que dicha junta puede rotar mas no flectar. (En las estructuras de concreto armado se debería usar esta opción).

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• • •

•

•

•


Tomar la Deformación por Cortante: La influencia en los edificios aporticados es pequeña y generalmente no se toma. (Se debe tomar cuando existan columnas apantalladas en la estructura). 2 Resistencia del Concreto (kgf/cm ) F’c: Es la resistencia del concreto a los 28 días. (Se asume generalmente F’c = 250 kgf/cm2). 2 Resistencia del Refuerzo (kgf/cm ) Fy: Es la resistencia cedente especificada en el refuerzo. (Por defecto Fy = 4200 kgf/cm2). Recubrimiento de Cálculo en Vigas (metros) D': Es el recubrimiento al centro de gravedad de las cabillas que se utiliza en el análisis. (Por defecto D' = 0.05 m). Recubrimiento de Cálculo en Columnas (metros) D': Es el recubrimiento al centro de gravedad de las cabillas que se utiliza en el análisis. (Por defecto D' = 0.05 m). 2 Módulo de Elasticidad (kgf/cm ) Ec: Módulo de elasticidad del concreto. (Art. 8.5 Para concreto de peso normal el puede considerarse como Ec = 15100 F ' c 3 Peso del Concreto (kgf/m ) γ : Es el peso específico del concreto armado.

Por defecto se asume γ = 2500 kgf/m •

3

2

Módulo de Corte (kgf/cm ) G: El módulo de corte se toma en cuenta cuando se toma la opción de tomar la deformación por cortante.(Siendo µ igual al coeficiente de Poisson para el concreto.). G=

•

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Ec

2(1 + µ )

µ = 0.20 para estructuras de concreto.

Coeficiente de Forma: Es el coeficiente de deformación por corte.

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Miembro Metálicos Anexar Automáticamente el Peso Propio de las Vigas: El programa automáticamente puede anexar el peso propio de las vigas a la carga uniforme de las mismas simplificándose de esta manera el cálculo de las cargas sobre las vigas. • Tomar la Deformación por Cortante G: La influencia en los edificios aporticados es pequeña y generalmente no se toma. (Se debe tomar cuando existan columnas apantalladas en la estructura). 2 • Módulo de Elasticidad (kgf/cm ) Es: Módulo de elasticidad del acero. (Art. 2 8.5.2 Para el acero puede considerarse como Es =2100000 kgf/cm ). • Peso del Acero (kgf/m3) γ : Es el peso específico del acero. ( Por defecto •

3

se asume γ = 7850 kgf/m ). •

•

2

Módulo de Corte (kgf/cm ) : El módulo de corte se toma en cuenta cuando se toma la opción de tomar la deformación por cortante. siendo µ = coeficiente de Poisson para el acero. Ec G= µ = 0.30 para estructuras metálicas. 2(1 + µ ) Coeficiente de Forma: Es el coeficiente de deformación por corte.

Niveles Principales del Edificio Nombre Arquitectónico de los Niveles: El programa asume por defecto valores numéricos en los niveles de 1 a N pisos, pero el proyectista puede colocarle el nombre arquitectónico que aparecen en los planos de arquitectura. • Alturas Entrepiso (metros) H : Es la altura entre los niveles principales del edificio. •

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Ejemplo:

Resistencia Requeridas Las estructuras y los elementos estructurales se diseñarán para tener en todas las secciones una resistencia de diseño mayor o igual a la resistencia requerida, la cual se calculará para las cargas y las fuerzas mayoradas, en las combinaciones que se estipulen en las normas. En esta pantalla se entran los casos de cargas a considerar los cuales se limitan a: - Carga Vertical + Sismo. - Carga Vertical + otro Caso. - Solo Carga Vertical. •

Art. 9.2.1. La resistencia requerida U para resistir la carga permanente CP y la variable CV será por lo menos igual a:

U = 1.4 CP + 1.7 CV •

Art. 9.2.2 Cuando se tome en cuenta en el diseño la acción del sismo, se investigarán las siguientes combinaciones para determinar las máximas resistencia requeridas:

U = 0.75 (1.4CP + 1.7CV) + 1.0 S U = 0.9 CP + 1.0 S

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Combinación de Acciones: (Art. 8.6 de la Norma Sismorresistente COVENIN 1756-98): Las Estructuras y sus componentes deberán diseñarse de acuerdo con uno de los dos criterios de combinación que se establecen a continuación: a) La combinación cuadrática completa cuando proceda, o la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los máximos correspondientes a cada dirección del sismo. Su valor deberá invertirse de signo para combinarlo con los efectos de las cargas gravitacionales. b) La incorporación del cien por ciento (100%) del sismo en una dirección principal con el treinta por ciento (30%) del sismo en la dirección ortogonal y viceversa, con todos los signos posibles.

Factores de Mayoración A los pórticos del edificio en el primer caso de carga (Carga vertical) generalmente se entran las cargas totales de servicio y el programa calcula un factor de mayoración por nivel el cual cuando realiza el diseño de los miembros, mayora las solicitaciones (MU, PU, VU). Para calcular el factor de mayoración el programa necesita saber la relación de carga variable / carga permanente por nivel.

Factor Mayoración = ( 1.4 + 1.7 V/M ) / ( 1 + V/M ) Nota: Como a los pórticos del edificio se le entran cargas totales, la relación V/M también es necesaria para calcular la carga permanente en las combinaciones de sismo (0.9 CP +1.0 S). Esta relación de carga V/M puede calcularse aproximadamente del análisis de carga que se la hace inicialmente a las losas de entrepiso de cada nivel.

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Ejemplo: Losa Nervada del Entrepiso 1 : Carga Permanente Losa h=25 Piso Acabado Friso Tabiquería

Carga Variable

Total CP = (Vivienda Unifamiliar)

2

360 kgf/m 2 100 kgf/m 2 35 kgf/m 2 150 kgf/m 2

645 kg k gf/m 2 175 kg kgf/m

Relación V/M = 175.00 / 645.00 = 0.27

Nota : Para hacerlo mas preciso se debe calcular la carga muerta y viva total en el nivel. Cargas de Servicio en Fundaciones: El programa pide el factor de desmayoración de la carga en fundaciones. Por defecto para el primer caso de cargas asume 1.00 y para el segundo caso de carga 1.40 •

•

Factor de Desmayoración Primer Caso: Si las cargas sobre los miembros son de servicio, entonces al realizar el análisis del primer caso de carga, se obtendrán directamente reacciones de servicio sobre las fundaciones, por lo que el factor de desmayoración de las cargas para este caso será 1.00. Factor de Desmayoración Segundo Caso: Si el segundo caso de carga es el sismo (calculados por las nuevas normas Edificaciones Sismorresistentes), entonces las fuerzas sísmicas resultantes son fuerzas últimas que ya vienen mayoradas y al hacer el análisis las reacciones sobre fundaciones dan mayoradas, por lo que por defecto se asume un factor de desmayoración de 1.4 para obtener cargas de servicio sobre las fundaciones.

Nota: Queda totalmente a criterio del Ingeniero Estructural asumir los factores de desmayoración de las cargas sobre las fundaciones.

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Datos Generales de los Pórticos

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Datos Generales del Pórtico •

Nombre del Pórtico: Ejemplo A, 12, etc.

Nota: Al lado donde se introduce el nombre del pórtico aparecen los botones de: Igualar la geometría y las cargas del presente pórtico a un pórtico anterior introducido. En este caso solo le haremos las modificaciones necesarias y tendremos rápidamente un nuevo pórtico.

Limpia las variables del pórtico para entrar nuevamente los datos del mismo. •

Número de Niveles: Es el número real de niveles en el pórtico, por ejemplo un edificio puede tener el número máximo de niveles igual a 15, pero un pórtico del mismo, puede tener 2 niveles.

Nota: Un pórtico puede tener el número de niveles mayor que el número máximo de niveles del edificio por ejemplo el pórtico de la escalera el cual se le coloca una viga a medio nivel, lo que hacemos posteriormente es acoplar los niveles principales y darle otro nombre a los niveles secundarios. •

Numero de Tramos: Es el numero de tramos del pórtico.

Nota: Generalmente los volados del pórtico son introducidos como un tramo adicional y a la columna que se genera en el borde del volado se les da dimensiones ficticias de 0.00 x 0.00. Miembros Adicionales: Con el número de pisos y el número de tramos se genera automáticamente una cuadrícula de vigas y columnas y en esta opción podemos introducir miembros adicionales aparte de las vigas y columnas como por ejemplo cruces de San Andrés, etc. • Pórticos Iguales a este Pórtico: Se entra el número y el nombre de los pórticos que son iguales al pórtico actual. •

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Nota: Con el número de pisos NP y el Número de tramos NT el programa se crea automáticamente una cuadrícula de NP por NT, se numeran las juntas de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba comenzando por el nivel de vigas de riostra, se numeran los miembros comenzando por las vigas y terminando con las columnas de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba. Ejemplo:

Niveles Principales del Pórtico Inicialmente el pórtico asume los nombres arquitectónicos y las alturas de entrepiso que se introdujo en las datos generales de la edificación. En esta pantalla se puede cambiar por ejemplo la altura de cualquier entrepiso ahorrándonos de esta manera el trabajo de desplazar juntas.

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Otro caso que se presenta es cuando el pórtico actual tiene niveles secundarios y el Número de Pisos puede ser mayor al Número Máximo de pisos de la edificación por lo que en esta pantalla debemos hacer los acoples de los niveles principales y darle el nombre arquitectónico y las alturas a los niveles principales y secundarios.

Factores de Mayoración del Pórtico Inicialmente el programa asume la relación de carga permanente/carga variable ( V/M) igual a la introducida en los datos generales, pero en caso de existir niveles secundarios debemos introducir la relación ( V/M) y los factores de mayoración de estos niveles. después de hacer el acople con los niveles principales.

Nombre Arquitectónico y Longitud de los Tramos En esta pantalla se introducen primero los nombres arquitectónicos de los ejes de las columnas y posteriormente la longitud de los tramos en metros.


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Nota : Se recomienda que los ejes Ficticios creados en el pórtico por ejemplo en los ejes de los volados, No se les de nombre arquitectónico ya que en realidad no existen. Ejemplo:

Tipos Diferentes de Vigas Son todos los tipos diferentes de vigas que hay en el pórtico.

Nota: Los tipos de vigas son totalmente independientes por pórtico. Solamente pueden haber dos clases de secciones en vigas: • •

Rectangular (Base x Altura en metros). Area x Inercia (Area x Inercia en centímetros).

Nota: Luego de haber introducido los tipos diferentes de vigas pulsamos el botón inferior de plotear el pórtico, y sobre el gráfico del mismo marcamos las vigas que tienen la misma

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dimensión y pulsamos el botón derecho del mouse escogemos el tipo de viga y al pulsar el botón de aceptar y automáticamente las vigas marcadas asumen la dimensión escogida.

Vigas Sección Rectangular En las vigas de sección rectangular (concreto armado) se entran las dimensiones: • Base (B) en metros. • Altura (H) en metros.

Vigas Sección Area por Inercia Las vigas de sección área x inercia pueden ser metálicas o de concreto armado. Se entran las dimensiones: • Area en cm. • Inercia en cm4


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Tipos de Viga por Tramo y por Nivel Los tipos de vigas por tramo y por nivel se introducen más fácilmente sobre el gráfico de los pórticos.

Nota: Al pulsar el botón inferior de plotear el pórtico, y sobre el gráfico del mismo marcamos las vigas que tienen la misma dimensión y pulsamos el botón derecho del mouse escogemos el tipo de viga y al pulsar el botón de aceptar y automáticamente las vigas marcadas asumen la dimensión escogida y las celdas de la pantalla principal se llenan automáticamente con las dimensiones de las vigas.

Si el proyectista decide ingresar los tipos de vigas por tramo y por nivel en la presente pantalla (Repetimos que es más fácil entrar las dimensiones de las vigas directamente desde el gráfico del pórtico), entonces introduce el tipo de viga por tramo y por nivel así como también la opción de que si el miembro se diseña o no.

Nota: Las secciones que se entren como Area por Inercia se les hace el análisis pero no se diseñan.

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Tipos Diferentes de Columnas Son todos los tipos diferentes de columnas que hay en el pórtico. Nota: Los tipos de columnas son totalmente independientes por pórtico. Solamente se pueden entrar tres clases de secciones en columnas: • • •

Rectangular (Base x Altura en metros). Area x Inercia (Area x Inercia en centímetros). Circular (Diámetro en metros).

Nota: Luego de haber introducido los tipos diferentes de columnas pulsamos el botón inferior de plotear el pórtico, y sobre el gráfico del mismo marcamos las columnas que tienen la misma dimensión y pulsamos el botón derecho del mouse escogemos el tipo de columna y al pulsar el botón de aceptar y automáticamente las columnas marcadas asumen la dimensión escogida.


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Columnas Sección Rectangular En las columnas de sección rectangular (concreto armado) se introducen las dimensiones: • •

Base (B) en metros. Ancho (T) en metros.

Columnas Area por Inercia Las columnas de sección área por inercia pueden ser metálicas o de concreto armado. Se introducen las dimensiones: • •

Area en cm. Inercia en cm4

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Columnas Circulares En las columnas de sección circular (concreto armado) se introduce la dimensión: •

Diámetro en metros.


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Tipos de Columnas por Eje y por Nivel Los tipos de columnas por eje y por nivel se introducen más fácilmente sobre el gráfico de los pórticos.

Nota: Al pulsar el botón inferior de plotear el pórtico, y sobre el gráfico del mismo marcamos las columnas que tienen la misma dimensión y pulsamos el botón derecho del mouse escogemos el tipo de columna y al pulsar el botón de aceptar y automáticamente las columnas marcadas asumen la dimensión escogida y las celdas de la pantalla principal se llenan automáticamente con las dimensiones de las columnas

Si el proyectista decide ingresar los tipos de columna por eje y por nivel en la presente pantalla (Repetimos que es más fácil entrar las dimensiones de las columnas directamente desde el gráfico del pórtico), entonces introduce el tipo de columna por eje y por nivel así como también la opción de que si el miembro se diseña o no.

Nota: Las secciones que se entran como Area por Inercia se les hace el análisis pero no se diseñan.

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Miembros Adicionales Con el número de pisos y el número de tramos se genera automáticamente una cuadrícula de vigas y columnas y en esta opción podemos introducir miembros adicionales aparte de las vigas y columnas como por ejemplo cruces de San Andrés, etc.

Nota: Las cruces de San Andrés son muy comunes en las estructuras metálicas.

Columnas con Cara Fija El programa toma por defecto que las columnas son centradas (Tipo 1), pero en algunos casos por arquitectura sobre todo en las columnas extremas, se debe mantener el borde fijo, por lo que el usuario tiene la opción de modificar cualquier eje del pórtico. Cuando se ingresa el tipo 2 o el tipo 3, el programa corrige la matriz de rigidez con las excentricidades producidas.


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Ejes de Arquitectura en Columnas

Cuando exportamos las geometría de las vigas al programa de dibujo IP3Cad los ejes de dibujo deben ser los ejes arquitectónicos (Como aparecen en los planos de arquitectura), en esta pantalla el proyectista coloca las distancias que hay entre el eje de estructura (Que se utiliza para el análisis) y el eje de arquitectura para cuando se exporten las vigas los ejes sean los de arquitectura.

Nota: esta pantalla es solo para cuando se exportes las vigas del edificio al programa de dibujo IP3-Cad Estructural .

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Juntas Desplazadas Como vimos anteriormente, con en número de niveles y el número de tramos se crea una cuadrícula; como posteriormente se introdujo la longitud de los tramos y la altura de entrepiso del pórtico, automáticamente se calculan las coordenadas de las juntas (X e Y) por lo que inicialmente tendremos una cuadrícula rectangular. En esta pantalla podemos deformar la cuadrícula desplazando localmente una junta para llevarla a la forma real del pórtico. Ejemplo:

Miembros con Juntas Modificadas En la cuadrícula inicial el programa asigna automáticamente a cada miembro su correspondiente ( I )======(J ), en esta pantalla el usuario


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puede cambiar el valor de ( I ) ó el de ( J ) de cualquier miembro para llevar el pórtico a su forma real.

Juntas Totalmente Restringidas Hay 6 tipos de juntas totalmente restringidas que acepta el pórtico:

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Juntas con Resortes Los apoyos del pórtico se pueden ingresar como resortes, se introduce la rigidez vertical, horizontal y rotacional del apoyo considerado como resorte.

Miembros con Brazos Rígidos Modificados Cuando se asume en los datos generales del proyecto tomar en cuanta la rigidez infinita en los miembros, el programa toma por defecto el segmento que hay desde el eje hasta la cara de la columna y en columnas, el segmento de la mitad de la viga y la cara de la viga. Este brazo rígido puede ser modificado por criterio del proyectista en cualquier miembro. También se da el caso por ejemplo que una columna fue introducida como área por inercia (columnas triangulares, en ele, etc.), en este caso el proyectista puede modificar cualquier miembro.

Posición de los Ejes en Planta Es la numeración de las columnas reales en planta con las cuales el programa hace el acople de columnas en las dos direcciones (acopla los pórticos en dirección X con los pórticos en dirección Y).


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Nota: A cada columna le corresponde un número en planta. A cada columna real del pórtico le corresponde un número de planta el cual utilizará el programa para realizar el acople de las columnas en ambas direcciones.

Nota : A las columnas ficticias les corresponde el número cero (0). Para entender este procedimiento estudiemos la columna real No 8 del ejemplo superior. Cuando decimos que la tercera columna real del pórtico B corresponde al No 8 entonces se crea una columna y se asumen las cargas axiales, cortes y momentos por el primer caso de carga (generalmente la carga vertical) y por el segundo caso de carga (generalmente el sismo) en todos los niveles en Dirección X. y por el otro lado cuando decimos que la segunda columna del pórtico 15 corresponde al No 8, entonces se suman las axiales con las de la dirección X y aparecen los cortes y momentos en todos los niveles en Dirección Y. Entonces tendremos en todos los niveles la axial total y el efecto biaxial de los momentos y cortes.

Nota: Para verificar si las columnas están bien acopladas, pulsamos en el menú o en las pantallas de Modificar o Visualizar

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el botón de verificar compatibilidad de columnas en la cual deben aparecer las columnas con sus correspondientes nombres y dimensiones.

Primer Caso de Carga En esta pantalla se introducen las cargas sobre las vigas debido al primer caso de carga. Para introducir la carga sobre las vigas movemos la barra de desplazamiento que esta en la parte inferior y le colocamos a cada tramo su correspondiente carga. Pero hacerlo de esta manera resulta muy laborioso.

Nota: Hay una forma muy rápida de introducir las cargas sobre las vigas que es haciéndolo directamente sobre el gráfico del pórtico y el procedimiento es marcar las vigas que tienen la misma carga con el botón izquierdo del mouse, luego pulsamos el botón derecha del mouse y aparecerá una pantalla que contiene todas las cargas que se aceptan sobre las vigas, escogemos las que llevan las vigas y automáticamente las vigas marcadas asumen dicha carga.


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Si queremos entrar las cargas miembro por miembro en la presente pantalla, entonces para cada miembro le ingresamos la carga pulsando los botones que aparecen en la parte derecha de la pantalla.

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Acciones Nodales En una junta del pórtico pueden existir acciones nodales actuantes (carga vertical, horizontal y momentos aplicados en un nodo).

Por ejemplo el proyectista puede introducir un volado como acciones nodales:

Nota: Es más practico introducir los volados como un tramo adicional en el pórtico lo cual facilita el diseño del mismo ya que este lo hace automáticamente el programa.


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Convenio de Signos :

Cargas en Columnas En el pórtico adicionalmente a las cargas sobre vigas, pueden existir cargas sobre las columnas como por ejemplo empujes de terreno, acciones accidentales, etc. Se ingresa el número total de miembros cargados y para cada miembro el número de miembro correspondiente y las cargas sobre el mismo.

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Fuerzas Sísmicas en los Niveles Cuando al edificio se le hace el análisis sísmico, las fuerzas sísmicas son introducidas automáticamente en los diferentes niveles. En la pantalla observamos para el pórtico las fuerzas sísmicas con 100% Sismo en X y 100% Sismo en Y, luego según la norma de Edificaciones Sismorresistentes se hace la combinación según al articulo 8.6 de la Norma de:

Criterio A: La raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los máximos correspondientes a cada dirección del sismo. Criterio B: Fdiseño = Fs (dirección dominante) + 0.30 Fs (ortogonal)

Nota: El proyectista puede modificar estas fuerzas sísmicas en esta pantalla pero es recomendable dejarlas como las arrojó el análisis sísmico.

Juntas Libres de Fuerza Sísmica Cuando la onda sísmica llega al nivel base, el edificio se mueve horizontalmente y se generan fuerzas inerciales (sísmicas) cuya magnitud depende del peso en cada nivel del edificio que se considera para el sismo. Debido a que estas fuerzas están repartidas en todo el diafragma, el programa automáticamente las distribuye entre las columnas de los pórticos de acuerdo a la rigidez de las mismas.


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Pero puede suceder el caso de las columnas de doble altura donde no llega ninguna viga o diafragma, entonces se procede a liberar la junta de la fuerza sísmica repartiendo la fuerza liberada, entre las demás juntas.

Nota: Cuando se colocan columnas ficticias como por ejemplo en los volados, no es necesario liberarlos de la fuerza sísmica ya que la rigidez de la columna es cero y por lo tanto no toman fuerza sísmica.

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Modificar y Visualizar

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Modificar el Proyecto Después de haber introducidos los datos del edificio, el proyectista puede modificarlos en esta opción. En esta pantalla podemos: • • • • • •

Modificar los Datos Generales del Edificio. Anexar Nuevos Pórticos al Edificio. Modificar un Pórtico Existente. Eliminar un Pórtico del Edificio. Modificar la Posición de los Pórticos dentro del Proyecto. Verificar la Compatibilidad de las Columnas.

Nota: En caso de querer modificar o eliminar un pórtico del proyecto lo elegimos en el Explorador de Pórticos en la pantalla superior izquierda:


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En la parte inferior aparece:

Anexar un Nuevo Pórtico Al proyecto existente se le puede anexar la cantidad de pórticos que el proyecto necesite ya sea por modificaciones hechas o por no haberlos introducidos.

Nota: Sucede muy a menudo que cuando se está introduciendo por primera vez los pórticos de un proyecto, por cualquier razón se tiene que interrumpir el trabajo y salirse del programa, entonces posteriormente lo

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que hace el proyectista es terminar de introducir los pórticos faltantes en esta opción. Ejemplo:

Eliminar un Pórtico En esta opción el proyectista puede eliminar un pórtico del proyecto.

Nota: Hay que tener cuidado con esta opción ya que si se elimina un pórtico por error hay que introducirlo nuevamente y colocarlo en su posición correcta. Ejemplo:


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Reordenar la Posición de los Pórticos En esta opción se varía la posición de los pórtico dentro del proyecto. Ejemplo:

Se desea colocar el Pórtico A = C en la primera posición, entonces invocamos la pantalla de Reordenar Pórticos:

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Y finalmente nos queda:

Visualizar el Proyecto En esta opción se visualizan los datos generales y los pórticos del proyecto sin el peligro de que por cualquier cambio, se modifiquen los datos del proyecto. Como su mismo nombre lo indica, esta opción es solo para visualizar el proyecto, en el caso de que el proyectista desee modificar algún dato, tiene que invocar la pantalla de Modificar el Proyecto.


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Verificar Compatibilidad de Columnas Cuando se introducen los datos de los pórticos el programa pide la posición de los ejes de planta de cada uno de ellos para posteriormente acoplar las columnas de las imágenes planas. Con la numeración de planta el programa acopla las columnas de los pórticos que se introdujeron en dirección X con los pórticos que se introdujeron en dirección Y.

En el ejemplo arriba mostrado vemos por ejemplo que la columna 8 es común al pórtico B en dirección X y al pórtico 15 en dirección Y. Cuando se acoplan deben coincidir la dimensión Bx del pórtico en dirección X con la dimensión Ty en el pórtico en dirección Y. Además como chequeo, el programa crea el nombre de la columna con el nombre del pórtico en dirección X con el nombre del pórtico en dirección Y. En el ejemplo arriba mostrado la columna del eje 8 debe ser la B15. Cuando se invoca la compatibilidad de las columnas el programa nos muestra por eje y por nivel:

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Nombre de la Columna. Nombre del Nivel. Descripción: Se muestra si es rectangular, área x inercia o circular. Dimensiones pórtico en dirección X (Bx, Tx) Dimensiones pórtico en dirección Y (By, Ty) La opción si chequea o no chequea: Verifica si hay compatibilidad.


Plotear los Pórticos En esta pantalla se puede visualizar la geometría del pórtico y los diferentes tipos de cargas sobre sus miembros.


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Descripción del menú de la pantalla:

Pórtico: Imprimir el Pórtico : Imprime el pórtico con las opciones que el proyectista desea ver. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores en los gráficos.

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Ver: Estas son instrucciones para el manejo de las pantallas equivalentes a las que se usan en IP3Cad® o en Autocad®.

Geometría: Se colocan o se eliminan las juntas, numeración de vigas, columnas y adicionales, dimensiones de vigas, columnas y adicionales, longitud de las vigas, columnas y adicionales, colocar o quitar los ejes arquitectónico del pórtico.

Cargas: 1er Caso de Carga : Se colocan o se eliminan del gráfico del pórtico las cargas debidas al primer caso de carga. (Carga Vertical). 2do Caso de Carga : Se colocan o eliminan del gráfico el segundo caso de carga. (Generalmente la Carga Sísmica).


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En la parte superior aparece:

Plotear Pórticos con la Forma Real Se muestran las vigas y las columnas de los pórticos con su alto y ancho real para que el proyectista verifique las dimensiones que ha introducido. Ejemplo:


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Eliminar Proyectos En esta opción se eliminan definitivamente proyectos seleccionados de la base de datos.

Nota: Antes de eliminar un proyecto se debería sacar una copia de respaldo con el programa IP3-Zip que viene con el presente programa.

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Opción Pesos y Centros de Masa En esta pantalla se muestran en forma gráfica todos los pesos y centros de masa de los diferentes niveles introducidos al proyecto.

Crear un Nuevo Nivel En esta pantalla se crea un nuevo nivel en el proyecto para que calculen los pesos y centros de masa del mismo.

Pág. 58 Análisis Sísmico

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Datos del Diafragma Areas Positivas: Son las áreas del diafragma que tienen diferentes pesos sísmicos. Para cada área se entra el número de vértices y el peso sísmico de la misma. • Areas Negativas: Son las áreas de los vacíos que se encuentran dentro del diafragma. Para cada área se entra el número de vértices y el peso sísmico de la misma. •

Nota: El peso del diafragma es igual al peso total del mismo menos el peso de los vacíos.

Coordenadas del Diafragma Las coordenadas de los vértices de las áreas positivas y negativas se entran en Sentido Antihorario.

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Análisis Sísmico

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Tipos de Vigas y Columnas El diafragma puede contener vigas y columnas de concreto armado y metálicas. En esta pantalla se entran los tipos diferentes de vigas y columnas.

Nota: en caso de tener muchos tipos de vigas ó de columnas para efectos de estimación, se podrían promediar los tipos por nivel para una mayor facilidad en la introducción de los datos ya que el error que se produce al hacer el cálculo de los pesos es mínimo por ser el diafragma es el prácticamente el peso predominante.


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Coordenadas de las Vigas Se entra Número Total de Vigas: que es el número total de vigas existentes en el diafragma considerado y para cada viga se entra el tipo, coordenadas iniciales y finales de la misma.

Coordenadas de las Columnas Se entra Número Total de Columnas: que es el número total de columnas existentes en el diafragma y para cada columna se entra el tipo, coordenadas y las alturas de las mismas.

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Análisis Sísmico

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Pesos Adicionales Aparte del peso del diafragma, de las vigas y de las columnas, pueden existir pesos adicionales en el nivel.

Nota: Para cada peso adicional se entra el peso, y las coordenadas del mismo.

Opción datos Sísmicos Si el segundo caso de carga es el sismo, entonces tenemos que entrar los datos sísmicos del edificio. (Posición de los ejes en planta, espectro sísmico, limitaciones y pesos y centros de masa). Se entra la opción de crear los datos sísmicos edificio o modificar los datos existentes.

Coordenada de los Pórticos en Planta •

Nombre Arquitectónico de los Pórticos: En la primera columna de las celdas, el programa introduce automáticamente los nombres de los pórticos en cada dirección, y en cada celda el usuario lo escribe o lo escoge según la posición.

Nota: El programa no acepta otro nombre diferente a los de los pórticos introducidos. •

Se entran las coordenadas iniciales (X, Y) y la coordenadas finales (X, Y) de los pórticos respecto a la planta.


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Nota: Las coordenadas en planta deben ser las mismas que se utilizaron para calcular los pesos y centros de masa. Ejemplo:

Espectro de Diseño Espectro

de

diseño

según

la

norma Sismorresistentes COVENIN 1756-98".

Venezolana

En la pantalla se muestra el gráfico del espectro ya sea con: • •

Aceleración Espectral Normalizada A d /Ao. Aceleración Espectral A d.

La estructura puede ser: • •

Estructura Regular. Estructura Irregular.

Para crear el espectro de diseño debemos entrar:

" Edificaciones

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•

Análisis Sísmico

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Factor de Importancia: Art. 6.1.3, Tabla 6.1: La clasificación según su uso de las construcciones no tipificables tomará en cuenta su importancia y riesgo sísmico asociado, considerando el número de personas o población expuesta, pérdidas económicas directas e indirectas, así como el eventual impacto ambiental. Coeficiente de Aceleración Horizontal: Art. 4.2, Tabla 4.1: Los parámetros que caracterizan los movimientos de diseño dependen de las condiciones geotectonicas locales definidos en el capítulo 5 de las normas en la que a cada zona sísmica esta asociado una aceleración horizontal.

Nota: El Mapa de Zonificación Sísmica con Fines de Ingeniería (1998) muestra las diferentes zonificaciones en que está dividido el país:

•

Forma Espectral y Factor de Corrección Φ : Art. 5.1, Tabla 5.1: La norma considera cuatro formas espectrales tipificadas (S1 a S4) y un factor de corrección para el coeficiente de aceleración horizontal, los cuales


•

•

•

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dependen de las características del perfil geotécnico del terreno de fundación. Nivel de Diseño: Art. 6.2.1, Tablas 6.2, 6.3: -

Nivel de Diseño 3 : Requiere la aplicación estricta de todas las prescripciones COVENIN 1753 o ACI 318-99 para concreto, para el diseño y construcción en zonas sísmicas. Es aplicación obligatoria para todos los grupos, en las zonas sísmicas 3 a 7.

-

Nivel de Diseño 2 : Solo requiere la aplicación de algunas especificaciones COVENIN ya citadas para el diseño y construcción en zonas sísmicas.

-

Nivel de Diseño 1 : Corresponde a sistemas estructurales portantes, dimensionados y detallados sin que se exija para ellos el cumplimiento de las especificaciones COVENIN 1753 para concreto excepto el capítulo 18 para el diseño y construcción en zonas sísmicas.

Factor de Reducción R: Art. 6.5 para estructuras de concreto armado, Tabla 6.4: La estructura en general y sus miembros en particular, pueden tener incursiones importantes en el dominio inelástico bajo la acción de los movimientos sísmicos de la severidad aquí establecida, por lo que la capacidad de absorción y disipación de energía de la estructura se incorpora mediante factores de reducción conforme a las exigencias que las correspondientes Normas COVENIN establecen para cada material de acuerdo al nivel de diseño. Valores de ß, To, T* y T* y T+: Art. 7.2, Tablas 7.1, 7.2: Las ordenadas Ad de los espectros de diseño quedan definida con los períodos acotados con:

-

To: Valor del período a partir del cual los espectros tienen un valor constante.

-

T*: Valor máximo de período en el intervalo donde los espectros normalizados tienen un valor constante.

-

T+: Período característico de variación de respuesta dúctil.

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-

Análisis Sísmico

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Siendo ß: Factor de magnificación promedio.

Limitaciones Sísmicas Deriva Máxima Permitida: Art. 10.2, Tabla 10.1: En el diseño, se debe garantizar no tan solo que la edificación resista los efectos de las acciones sísmicas, sino también limitar los daños en los elementos no estructurales, escaleras, juntas y otros elementos, como consecuencia de los desplazamientos laterales excesivos. Otra razón para limitar los desplazamientos entre niveles, el la de minimizar que se excedan las capacidades de deformación inelástica de los miembros, asociadas al detallado usual de refuerzos. • Respuesta Dinámica: Art. 9.6.2: El proyectista puede elegir ente las opciones de: •

-

Tomar el número mínimo de modos fórmulas (9.17) y (9.18) o el número de modos que garantice que la suma de las masas participativas de los primeros N modos, exceda el 90% de la masa total del edificio. (Estas verificaciones las hace automáticamente el programa).

-

Entrar el Número de Modos: En esta opción queda a criterio del proyectista el número de modos que se desea tomar para el análisis sísmico.

Datos Geométricos de los Niveles En esta pantalla se entran los datos geométricos de los niveles: • Pesos Sísmicos: Es el peso permanente más el porcentaje de carga variable según los estipulan las normas.

Peso Sísmico = Peso Permanente + % Carga Variable Siendo la carga permanente: El peso del diafragma + peso de las vigas + peso del área tributaria de las columnas por nivel.


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Coordenadas de los Centros de Masa CM : Es el centro geométrico de la masa o pesos del diafragma en cada nivel. Generalmente ente centro geométrico queda muy cerca del centro de gravedad del diafragma. • Radio de Giro (Polar) Ro: Es la raíz cuadrada de las masas inerciales polares dividida entre la masa total del nivel. •

Nota: Cuando el peso del nivel es uniforme, el radio de giro se puede calcular directamente con los datos geométricos del diafragma: Ro = ( ( Ix + Iy ) / Area )½ •

Anchos de plantas (Bx, By): Estos anchos de planta se utilizan para el cálculo de los momentos torsores accidentales.

Nota: Los pesos sísmicos, las coordenadas de los centros de masa y el radio de giro, pueden ser calculados en forma gráfica en la parte de Cálculo de Pesos y Centros de Masa que se encuentra en el presente programa. Nota: Al pulsar el botón que aparece en la parte inferior, podemos atrapar los datos geométricos de un nivel ya creado en la parte de Cálculo de Pesos y Centros de Masa.

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Plotear los Pórticos en Planta Se muestra en forma gráfica la posición de los pórticos la planta del edificio. Ejemplo:


Planta: Imprimir la Planta : Se imprime el gráfico de la planta de los pórticos del edificio. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores de los gráficos mediante esta opción.


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Realizar el Análisis Sísmico El análisis sísmico de estructuras aporticadas por el " Método Dinámico con Tres Grados de Libertad por Nivel ". ". Este método toma en cuenta el acoplamiento de las vibraciones traslacionales y torsionales de la edificación y considera tres grados de libertad para cada nivel. El método de análisis dinámico con tres grados de libertad por nivel, tiene por objeto evaluar la respuesta dinámica y constituye una alternativa de uso general para el análisis de todos los tipos de estructura especificados en las Normas COVENIN 1756-98, excepto para aquellas que tienen diafragma flexible. Su empleo es prescriptivo en las edificaciones que disponen de diafragma rígido. Los valores de las respuestas sísmicas se calculan para los casos de sismo en dirección X e Y, actuando independientemente.

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Reportes del Análisis Sísmico Luego de haber realizado el análisis Sísmico con tres grados de libertad por nivel, podemos pedir los reportes impresos de dicho análisis. Antes de imprimirlo el programa muestra una vista previa de los resultados. •

•

Resultados de Análisis Sísmico: -

Criterios Normativos para el Diseño Sísmicos.

-

Pesos Sísmicos y Coordenada de los Centros de Masa.

-

Coordenadas de los Pórticos en Dirección X e Y.

-

Propiedades de los Modos de Vibración.

-

Coordenadas de los Modos de Vibración.

-

Cortantes de Piso y Factores de Amplificación de Cortantes.

-

Momentos Torsores Accidentales.

-

Cortantes Totales para los Pórticos.

-

Fuerzas de Diseño y Desplazamientos Definitivos para cada Pórtico.

Cortes Modales en cada Pórtico: Se muestran los cortes de cada pórtico y para cada modo de vibración.


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Nota: Los reportes de los cortes modales en cada pórtico se separó de los resultados del análisis sísmico ya que generan muchas hojas y queda a criterio del proyectista si se imprimen o no para ser anexadas a la memoria de los cálculos. Cuando vemos la vista previa en el reporte en la parte superior aparece una barra de herramientas:

Fuerzas Sísmicas y Derivas Laterales Luego de haber realizado el análisis sísmico, el proyectista puede ver de manera gráfica para cada pórtico las fuerzas sísmicas de diseño, las derivas laterales y los desplazamientos absolutos en cada nivel. En esta pantalla el proyectista puede elegir el pórtico en el que desea ver los resultados gráficos.

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Plotear Fuerzas Sísmicas y Derivas Laterales En esta pantalla se muestran los pórticos con las fuerzas sísmicas de diseño, las derivas laterales y los desplazamientos absolutos en los niveles del mismo. Ejemplo:

En esta pantalla podemos ver los tres casos de fuerzas que actúan sobre el pórtico:

Fs diseño = F (dirección Principal) + 0.30 F (ortogonal) Fs = 100% Sismo en Dirección X Fs = 100% Sismo en Dirección Y Nota: Cuando la deriva lateral se pasa de la deriva máxima permitida, el valor se muestra en color rojo.


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DirecciónSismo: Como se indicó anteriormente el pórtico muestra tres casos de análisis sísmico: •

• •

Sismo de Diseño F diseño diseño = F s + 0.3 F (ortogonal) (ortogonal): Es el sismo de diseño donde se toma el 100% del sismo predominante en la dirección principal más el 30% del sismo en la dirección ortogonal. 100% Sismo en Dirección X : Se muestran las fuerzas sísmicas, derivas y desplazamientos absolutos con solo 100% del sismo en dirección X. 100% Sismo en Dirección Y : Se muestran las fuerzas sísmicas, derivas y desplazamientos absolutos con solo 100% del sismo en dirección Y.

Cuando se desea ver el siguiente pórtico o el pórtico anterior, no es necesario salir para escogerlo sino que lo hacemos al pulsar en la barra superior:

Plotear Fuerzas Sísmicas, Derivas en Planta En esta pantalla se muestran los resultados de fuerzas sísmicas y derivas laterales por efecto de +/- Sismo (En las dos direcciones).


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Ejemplo:

Nota: Esta pantalla nos ayuda a comprender el comportamiento sísmico de los niveles de la edificación. En la barra superior aparece:

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Plotear Modos de Vibración Vibración En esta gráfica se muestran para cada modo de vibración los desplazamientos modales. (Desplazamiento X, Y, Rotación). Ejemplo:

En el gráfico observamos: • • • • •

El Modo Actual. Período del Modo. Desplazamientos Modales Dirección X: Siendo Bx = Participación de la masa del edificio en dirección X. Desplazamientos Modales Dirección Y: Siendo By = Participación de la masa del edificio en dirección Y. Rotación de los Niveles.


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Proyecto: Abrir un Nuevo Proyecto : Se abre otro proyecto existente para ver los desplazamientos modales. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores en los gráficos. Imprimir el Modo Actual : Imprime el modo actual en la pantalla.

Ver: Estas son instrucciones para el manejo de las pantallas equivalentes a las que se usan en IP3-Cad® o en

Autocad®.

En la barra superior aparecen los botones de:

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Plotear Animación Dinámica Se muestra la forma que adquiere el sistema cuando esta vibrando libremente sin amortiguamiento: Ejemplo:

Nota: Esta animación es solo para ver el sentido de las desplazamientos para cada modo de vibración. Descripción del menú de la pantalla:


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Proyecto: Abrir un Nuevo Proyecto : Se abre otro proyecto existente para ver los desplazamientos modales. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores en los gráficos.

Ver:

Estas son instrucciones para el manejo de las pantallas equivalentes a las que se usan en IP3Cad® o en Autocad®.

ValoresModales: Ver los Valores Modales : Muestra la pantalla de Plotear Modos de Vibración donde se muestran desglosados los desplazamientos modales. En la barra superior se muestra:

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Análisis Sísmico

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Plotear el Edificio Tridimensionalmente En esta pantalla se muestra los pórticos del edificio acoplados en forma tridimensional.

Nota: Para ver el edificio en forma tridimensional, aparte de los datos de los pórticos, se deben introducir las coordenadas de los pórticos en planta en el módulo de Datos Sísmicos del Edificio. Ejemplo:


Pórtico:


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Imprimir la Geometría : Imprime el edificio en forma tridimensional. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores en los gráficos.


En la barra superior aparece:

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Análisis y Diseño

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Realizar el Análisis y Diseño

Al realizar el análisis, se calculan las solicitaciones en los pórticos para los diferentes casos de carga y se obtienen los siguientes resultados: • • •

Desplazamientos y giros de las juntas. Momentos, cortes y axiales de cada miembro. Reacciones de los apoyos de cada pórtico.

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Reportes del Análisis y Diseño En esta pantalla se piden los resultados escritos del análisis y diseño del edificio. Estos resultados han sido divididos para que el proyectista imprima solo la opciones que desea.

Nota: El programa antes de imprimir los resultados, muestra una vista previa de lo que va a imprimir realmente.

El proyectista puede pedir resultados de: •

Solicitaciones: " Desplazamientos de las Juntas. "

Solicitaciones en los Extremos de los Miembros.

" Reacciones en los Pórticos. " Reacciones debido a Resortes. •

Diseño de Vigas: Si la viga es de concreto armado el programa arroja el análisis y diseño de la viga incluyendo el diseño Sismorresistente , si la viga es metálica o se introdujeron las dimensiones como área por inercia, arroja solo el análisis. El programa divide la viga en segmentos de acuerdo a la longitud de los tramos y para cada segmento o progresiva, se muestran las solicitaciones y el diseño de la misma. " Imprimir las Vigas del Edificio: Se imprimen todas las vigas

del edificio. " Imprimir las Vigas de un Pórtico: El proyectista puede

elegir el pórtico del que desea imprimir las vigas. " Imprimir el Resumen de Diseño: En la opción Resumen de

Diseño se muestra solo la envolvente de diseño de las solicitaciones, el refuerzo longitudinal y el refuerzo por corte, en caso contrario se muestran las solicitaciones para

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Análisis y Diseño

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cada caso, las envolventes de diseño y los refuerzos. (Se recomienda pedir el Resumen de Diseño).

•

Diseño de Columnas: " Resumen de Columnas: Se imprime el resumen de columna

el cual arroja para cada columna y cada nivel las áreas de refuerzo. " Imprimir Todas las Combinaciones: En esta opción si el

segundo caso de carga es el sismo, se imprime por cada columna y en cada nivel , 18 combinaciones de carga (9 en la parte superior y 9 en la parte inferior de la columna) y para cada combinación el programa arroja el diseño de la columna. " Solo

la Combinación más Desfavorable: De los 18 combinaciones el programa arroja solo la combinación más desfavorable y su diseño.

•

Ligaduras en Columnas : El programa diseña las ligaduras de las columnas para verificar el mínimo refuerzo de confinamiento que debe tener la columna para su diseño Sismorresistente por 2 formas:

1. Por confinamiento con Nivel de Diseño 3 Art. 18.3.4.3.2

Ash = 0.3 ( s hc f'c / fyh ) ( Ag / Ach - 1 ) Ash = 0.12 ( s hc f'c / fyh ) 2. Por el Procedimiento 2 Art. 18.3.4.5. " Detalle de Ligaduras en Columnas: Se muestra el detalle de

las longitudes normativas de confinamiento de la ligaduras. •

Solicitaciones en Fundaciones : Se arroja los resultados de las reacciones sobre fundaciones con cargas mayoradas y de servicio.


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Combinaciones que se establecen en COVENIN 1753 y se usa como criterio alterno el definido en el ACI 318-99 como método alternativo A.

Plotear Solicitaciones en los Pórticos Se muestra las solicitaciones sobre los pórticos para las diferentes combinaciones de carga y las envolventes de diseño. Ejemplo: Diagrama de momentos:

Cuando el proyectista ve el gráfico en el pórtico con el caso que desea, puede hacer click sobre el miembro que le interese evaluar y aparecerá una ventana donde al mover el cursor podrá ver los valores del diagrama para diferentes progresivas:

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Ejemplo en vigas:

Ejemplo en Columnas:

Análisis y Diseño

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Descripción del menú de la pantalla

Pórtico: Imprimir la Geometría: Imprime el edificio en forma tridimensional. Colores Personalizados : El proyectista puede configurar los colores en los gráficos. Ver:

Estas son instrucciones para el manejo de las pantallas equivalentes a las que se usan en IP3Cad® o en Autocad®.


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Cargas: 1er Caso de Carga : Se colocan o se eliminan del gráfico del pórtico las cargas debidas al primer caso de carga. (Carga Vertical). 2do Caso de Carga : Se colocan o eliminan del gráfico el segundo caso de carga. (Generalmente la Carga Sísmica).

Solicitaciones: El proyectista puede visualizar las solicitaciones momentos y cortes para diferentes combinaciones y casos de carga.

Escala de Ploteo : Es la escala en que se dividen las solicitaciones para llevarla a escala de pantalla.


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En la barra superior aparece:

Imprimir Geometría de Vigas en Hojas Para facilitarle el trabajo al proyectista el programa puede imprimir la geometría de las vigas del edificio para que el mismo pueda hacer el despiece rápidamente y además servir de guía para cuando haga el despiece en el programa de dibujo IP3-Cad . El proyectista después de obtener los resultados escritos en los diseños de las vigas lo que era dibujada en hojas la geometría de las vigas y luego el despiece sobre las mismas, por lo que ahora al imprimir las hojas con la geometría de las vigas, aumenta significativamente el rendimiento en la elaboración del despiece en vigas. Ejemplo:

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Nota: Cuando pulsamos el botón de imprimir aparecerá una pantalla con diferentes opciones:


Ver: Plotear el Pórtico : Es una ayuda para el proyectista para visualizar el pórtico del cual va a imprimir las vigas. En la barra superior aparece:

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Utilitarios

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Opción Propiedades Geométricas de Secciones En esta pantalla se muestran en forma gráfica todos las secciones introducidas al proyecto. En esta opción el proyectista puede crear, modificar, salvar, etc. las secciones que desee.

Crear Nueva Sección En esta pantalla se crea una nueva sección en el proyecto para que calculen las propiedades geométricas del mismo.

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Utilitarios

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Ejemplo:

Datos de la Sección Areas Positivas: Se entra el número de vértices. • Areas Negativas: Son los vacíos o huecos en las áreas positivas. •

Nota: El programa hace el análisis de las secciones compuestas (positivas y negativas) por superposición como lo muestra el ejemplo siguiente:

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Utilitarios

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Nota: Los vértices de la áreas se enumeran en Sentido Antihorario.

Coordenadas de la Sección En esta pantalla se introducen las coordenadas de las áreas positivas y negativas de la sección.

Nota : Las coordenadas de los vértices se entran en Sentido Antihorario.

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Plotear Sección En esta pantalla se muestra el gráfico de la sección y sus propiedades geométricas. Ejemplo:

Predimensionado de Vigas El predimensionado de vigas para miembro prismáticos se realiza con las cargas de servicio que hay sobre ella, el procedimiento consiste en tomar el tramo que se desea predimensionar, colocarle las cargas actuantes y se calculan los momentos de empotramiento. Automáticamente se predimensionan el tramo calculando la altura útil de la viga aplicando la teoría elástica (Esfuerzos de trabajo).

Nota: Este es un predimensionado inicial ya que verificación o chequeo definitivo de las dimensiones se hará al ejecutarse el análisis sísmico y posteriormente el análisis y diseño de la estructura.

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Utilitarios

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Nota: Es ideal combinar las mejores características de los diseños por resistencia máxima y por esfuerzos de trabajo, ya que, si solamente se proporcionan las secciones por los requerimientos de resistencia máxima, hay peligro de que aunque el factor de carga sea adecuado, el agrietamiento y las deflexiones bajo carga de servicios pueda ser excesivas. Tipos de carga que acepta el programa :

Predimensionado de Columnas El predimensionado inicial de las columnas se hace por área tributaria. Area de Columna = Axial / ( α x F’c) Axial = la carga axial sobre la columna. (kgf) α = 0.20 para columnas esquineras. α = 0.25 para columnas de borde. α = 0.28 para columnas centrales. 2 F’c = Resistencia del concreto a los 28 días (kgf/cm )

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El procedimiento consiste en introducir: • • •

Coeficiente ( α ) Area Tributaria de la Columna. 2 2 Peso Estimado el kgf/m . (Generalmente 1200 kgf/m )

Y luego de introducidos los datos, el programa arroja la sección teórica y las dimensiones de la columna. Ejemplo:

Base Datos Perfiles Metálicos En esta pantalla se crean o se modifican las bases de datos de perfiles metálicos que se usarán como secciones en vigas o columnas. Se introduce el número total de perfiles y para cada perfil se entra: • • • •

Designación: Nombre del perfil. 2 Area en cm 4 Inercia X en cm 4 Inercia Y en cm

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Diseño de Miembros a Flexión Se diseña una sección rectangular sometida a flexión.

• • • •

Nombre de la sección. Dimensiones Base x Altura. Resistencias del concreto, refuerzo y el recubrimiento. Momento actuante último Mu (kgf-m).

Y como resultado el programa suministra el área de acero de la sección tanto en flexión como en compresión.

Diseño de Miembros a FlexoCompresión En esta pantalla se diseñan secciones rectangulares y circulares sometidas a FlexoCompresión.

• • • •

Resistencias del concreto, refuerzo y recubrimiento. Nombre del miembro. Carga Axial en kgf. Momento dirección X en kgf-m

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Utilitarios

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Momento dirección Y en kgf-m

Y como resultados el programa suministra el área de acero de las secciones.

Diagrama Interacción Columnas Rectangulares Se suministra de una nueva herramienta para que el proyectista pueda calcular los momentos resistentes en columnas.

Datos: • •

Nombre de la Columna. Dimensiones Base x Altura.

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Utilitarios • • •

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Resistencias del concreto, refuerzo y recubrimiento. Módulo de Elasticidad del Acero. Número de Capas: Para cada capa se entra la distancia desde la base y el área de acero de la misma.


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Exportar a IP3-Cad

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Exportar las Vigas a IP3-Cad

La geometría de las vigas del edificio pueden ser exportadas al programa de dibujo IP3-Cad . Con IP3-Cad Usted podrá en pocos minutos... • • • • • • • •

Diseñar y dibujar las losas nervadas y macizas. Diseñar y dibujar vigas. Diseñar y dibujar los cortes en vigas. Diseñar y dibujar columnas. Diseñar y dibujar tabla de columnas. Diseñar y dibujar fundaciones directas. Crear archivos de salida (diseños y dibujos) en formatos DXF para ser leídos por el AutoCad®. Aumentar el rendimiento de elaboración de planos en aproximadamente un 80%.

Visualizar Archivos DXF/DWG En esta pantalla se pueden visualizar los archivos con extensión DXF creados por el programa IP3-Cad o archivos DWG creados por Autocad®. Esta es una herramienta de ayuda para que el proyectista revise los archivos que ha creado con IP3-Cad .

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Tutorial

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Tutorial Bienvenido al Tutorial de IP3-Edificios donde aprenderás la manera mas fácil de usar el programa, sus trucos, entradas de datos directamente desde el gráfico de los pórticos y muchos más. Además se muestran los criterios usados por el programa para el análisis sísmico y el análisis y diseño de las edificaciones.

Mensaje Importante RECUERDE QUE ESTA USANDO UN PROGRAMA QUE SOLO REALIZA OPERACIONES MATEMATICAS CON LOS DATOS QUE USTED LE SUMINISTRA, POR LO TANTO, SI INTRODUCE VALORES ERRADOS, EL PROGRAMA LE SUMINISTRARA RESULTADOS ERRADOS. TANTO LA ENTRADA DE DATOS COMO LA SALIDA DE LOS RESULTADOS DEBEN SER ANALIZADOS E INTERPRETADOS POR EL INGENIERO ESTRUCTURAL. EL INGENIERO ESTRUCTURAL DEBE COMPROBAR QUE EL MODELO MATEMATICO DEL PROGRAMA SE ADAPTA A LA REALIDAD DE LA ESTRUCTURA QUE ESTA ANALIZANDO. Responsabilidad del Ingeniero Estructural: (Art. C-1.3.4 Normas Sismorresistentes 1756-98). e) Cuando se utilicen cálculos por computador: Evaluar el modelo estructural empleado, revisar la hipótesis de análisis y los métodos de los procesamientos de la información, verificar la entrada de datos e interpretar los resultados obtenidos.

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no se hace responsable por el uso indebido que se le pueda dar a este programa, sin embargo certifica que los resultados son consecuentes con los modelos matemáticos matemáticos y criterios empleados dentro del programa. programa.

Criterios Generales La ingeniería estructural debe ser del Dominio y Conocimiento del proyectista estructural usuario del presente programa de acuerdo a las exigencias Normativas y Eticas.

Concepto de Ingeniería Estructural : La ingeniería estructural considera etapas tanto en el análisis como en el diseño de un sistema estructural. Los objetivos técnicos del procedimiento de análisis, en su mayor parte, se refieren a la determinación de fuerzas y desplazamientos de una estructura dada. Los objetivos técnicos del proceso de diseño incluyen la selección y el detallamientos de los componentes que conforman el sistema estructural o ambos. Las estructuras y los elementos estructurales se diseñarán para tener en todas las secciones una resistencia de diseño mayor o igual a la resistencia requerida, la cual se calculará para las cargas y las fuerzas mayoradas, en la combinaciones que se estipulan en las Normas.

Modelo Matemático: El programa IP3-Edificios resuelve los pórticos como imágenes planas (con deformación en su plano) y acopla las columnas con la numeración de la posición de los ejes en planta. El presente programa realiza el análisis del pórtico utilizando el método de los desplazamientos que sigue las leyes del análisis estructural elástico. Los pórticos pueden tener cualquier geometría de forma y de carga.

Matriz de Rigidez: Se calcula la matriz de rigidez del pórtico a partir de la matriz de rigidez de los miembros, dicha matriz toma en cuenta las

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deformación por axial, por corte y la rigidez infinita en los extremos de las vigas. Matriz de Rigidez de una barra prismática de sección constante con extremos rígidos en el sistema global de referencia:

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Criterios en el Análisis Sísmico El análisis sísmico de las edificaciones se realiza aplicando la Norma

Venezolana COVENIN 1756-98 EDIFICACIONES SISMORRESISTENTES. La presente Norma establece los criterios mínimos de análisis y diseño para edificaciones situadas en zonas donde se tengan estudios de la ocurrencia sísmica para aminorar la vulnerabilidad de las edificaciones mediante códigos. Como hipótesis el comportamiento elástico lineal es una simplificación e idealización necesaria para efectuar el análisis, y se asume que la respuesta estructural va a exceder su límite elástico o cedente hasta incursionar en su

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rango plástico ante los movimientos sísmicos prescritos, por consiguiente se acepta que los efectos inelásticos pueden evaluarse aproximadamente mediante métodos de análisis lineal.

Metodología de Análisis: Se efectúa la distribución de las fuerzas inerciales (Fuerzas y momentos torsores), en cada línea resistente que conforma el edificio. Esta análisis es realizado para cada modo de vibración incluyendo vibraciones traslacionales y torsionales. Se determinan las fuerzas inerciales de cada línea resistente (Pórtico) para cada modo de vibración y por el método de los Máximos Probables (RSCC) se determinan las respuestas de las fuerzas en cada nivel y para cada línea resistente, y a partir de esta fuerzas se determinan los cortantes de piso para el diseño Sismorresistente.

Momentos Torsores Accidentales: Dado que las fuerzas inerciales de la edificación puede tener variaciones en su centros de masas, se adopta como condición complementaria incluir el efecto de Torsión Accidental del 10% del ancho de la planta del nivel.

Mtkx = +/- Vkx(0.10Bky) Mtky = +/- Vky(0.10Bkx) Método de Análisis : Análisis Dinámico con Tres (3) Grados de Libertad por Nivel . Este método toma en cuenta el acoplamiento de las vibraciones traslacionales y torsionales de la edificación y considera tres grados de libertad para cada nivel. Desde el punto de vista dinámico, nos interesan los grados de libertad en los que se generan fuerzas generalizadas de inercia significativas; es decir, fuerzas iguales a masa por aceleración o momento de inercia por aceleración angular. En los edificios es aceptable suponer que los niveles están asociados a diafragmas rígidos en su plano, por lo que permite expresar el movimiento lateral en cualquier punto del nivel en términos de tres grados de libertad que son dos desplazamientos horizontales y un giro alrededor de un eje vertical. Si un pórtico esta ligado a un nivel rígido, su

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desplazamiento lateral en este nivel depende de los valores que adquieran estos tres grados de libertad. Por otro lado, en vista de que la mayor parte de las masas están directamente soportadas por los pisos, es también aceptable suponer que las masas están concentradas en los mismos, de manera que las fuerzas de inercia generadas por los desplazamientos laterales se pueden expresar como productos de la masa en cada nivel por sus aceleraciones lineales (En dos ejes horizontales perpendiculares) y el momento de inercia de dicha masa por la aceleración angular alrededor del eje vertical que pasa por el centro de masas.

Análisis Modal : | K - w² M | = 0 K = Matriz de Rigidez Lateral del Edificio w = Frecuencia Circular (Velocidad angular) M = Matriz de Masa. El procedimiento utilizado para el cálculo de los desplazamientos modales normalizados es el seguido por el Método de JACOBI.

Idealización del Sistema: Para realizar el análisis dinámico con tres grados de libertad por nivel, necesitamos establecer las matrices de masa y rigidez de la edificación.

Matriz de Masa del la edificación:

m = Sub-matriz diagonal de masa.

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mro² = Sub-matriz diagonal de inercia rotacional ( ro = radio de giro del piso j ).

Matriz de Rigidez Lateral del Edificio: Los procedimientos de análisis así como la verificación de los desplazamientos, presumen que los entrepisos poseen una rigidez tal que pueden modelarse como diafragma infinitamente rígidos. En consecuencia, el cortante deberá distribuirse entre los elementos resistentes en proporción a las rigideces de estos, considerando además los efectos torsionales.

Para calcular la matriz de rigidez del edificio y aceptando la hipótesis de imágenes planas de los pórticos, el programa sigue el siguiente procedimiento:

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Se toma como centro de análisis, los centros de masa de los niveles. Ejemplo: Sistema Q

Sistema P

Relacionando el movimiento de cada piso del Pórtico A (Sistema P) con cada grado de libertad por nivel (Sistema Q), construimos la matriz geométrica A correspondiente a dicho pórtico.

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Si llamamos Q a cada grado de libertad en los niveles y P el movimiento lateral del pórtico por nivel, entonces el resultado es:

Procedimiento para construir la matriz geométrica A:

Columna 1 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 1 es igual a Cos(B). El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 1 es igual a 0 Columna 2 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 2 es igual a 0 El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 2 es igual a Cos(B) Columna 3 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 3 es igual a Sen(B) El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 3 es igual a 0 Columna 4 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 4 es igual a 0 El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 4 es igual a Sen(B)

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Columna 5 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 5 (rotación) es igual a -LA en el nivel 1. El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 5 (rotación) es igual a 0 en el nivel 1. Columna 6 de la matriz: El movimiento de P = 1 (Nivel 1) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 6 (rotación) es igual a -LA en el nivel T. El movimiento de P = 2 (Nivel T) del pórtico respecto al grado de libertad Q = 6 (rotación) es igual a 0 en el nivel T. Nota: " LA " es la distancia perpendicular que hay desde el centro de masa del nivel hasta el Pórtico A . Nota: El valor de " LA " es negativo ya que el Pórtico A según el convenio asumido en el ejemplo, se mueve en sentido contrario a la rotación asumida del nivel.

Cálculo de la matriz de rigidez lateral del Pórtico A: La rigidez lateral del Pórtico A calcula por el método de la flexibilidades el cual consiste en aplicar una carga unitaria horizontal en cada nivel del pórtico calculando desplazamiento lateral de la estructura hasta obtenerse la matriz de desplazabilidad total que al invertirla se obtiene la matriz de rigidez del pórtico.

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Ejemplo:

Nota: El desplazamiento lateral total D es el promedio de los desplazamientos de las juntas del nivel. Entonces, la contribución a la rigidez lateral del edificio aportada por el Pórtico A es:

Nota: El procedimiento arriba descrito se repite para todos los pórticos del edificio.

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Finalmente la Matriz de Rigidez Lateral del Edificio es:

Criterios en Análisis y Diseño El análisis y Diseño en edificaciones de concreto armado se realiza aplicando la Norma Venezolana COVENIN 1753 ESTRUCTURAS

DE CONCRETO ARMADO PARA EDIFICACIONES ANALISIS Y DISEÑO y criterios contemplados en la Norma ACI 318-99. Esta Normas establecen los requisitos mínimos para el proyecto y ejecución de cualquier estructura de concreto armado para edificaciones que se proyecte o construya en el territorio nacional.

Modelo Matemático: El programa IP3-Edificios resuelve los pórticos como imágenes planas y acopla las columnas con la numeración de la posición de los ejes en planta. El presente programa realiza el análisis del pórtico calculando los desplazamientos de las juntas por el Método de la Rigidez siguiendo un análisis estructural elástico. Los pórticos pueden tener cualquier geometría de forma y de carga. Cuando se realiza el análisis del pórtico se calculan los desplazamientos de las juntas (desplazamientos X, Y, Giro), las solicitaciones en los extremos de los miembros (momentos, axiales y cortantes), y las reacciones en las juntas restringidas.

Resistencia Requerida: La resistencia requerida U para resistir la carga permanente CP y la variable CV es:

U = 1.4 CP + 1.7 CV Cuando el segundo casos de carga es el sismo, la resistencia requerida es:

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U = 0.75 ( 1.4 CP + 1.7 CV ) +/- 1.0 Sismo U = 0.9 CP +/- 1.0 Sismo

Primer Caso de Carga (Carga Vertical): En el primer caso se introducen las cargas sobre los miembros como Cargas Totales de Servicio (cargas sin mayorar) y el programa calculará los factores de mayoración con la relación de carga variable / carga permanente (V/M).

FMayoración = ( 1.4 + 1.7 V/M ) / ( 1 + V/M ) Nota: la relación V/M también la conocemos como la relación de carga viva / carga muerta.

Diseño de Vigas: Los tramos de las vigas se dividen en progresivas de acuerdo a su longitud ( número de secciones igual al doble de la longitud + 2 ) y para cada progresiva el programa calcula los las envolventes de diseño de momentos y cortes. Con la envolvente de momentos el programa calcula el acero superior e inferior y toma las prescripciones del nivel de Diseño 3, luego con el mayor de la aceros colocados en las caras de la columna, se calculan los momentos resistentes los cuales utilizamos para calcular el corte en el área confinada ( Dos (2) veces la altura de la viga desde la cara de la columna) y así calcular los estribos en la misma. En el área no confinada los estribos se calculan con la envolvente de cortes.

Diseño de Columnas : Se utilizaran las fórmulas para columnas rectangulares y circulares que aparecen en el MANUAL PARA EL CALCULO DE COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO (Joaquín Marín - Antonio Guell). Resistencia Requeridas: Cuando el segundo caso de carga es el sismo se hacen 18 combinaciones por cada columna (9 en la parte superior y 9 en la parte inferior), de esta 18 combinaciones el programa escoge la combinación más desfavorable:

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Primer Caso: Segundo Caso: Tercer Caso: Cuarto Caso: Quinto Caso: Sexto Caso: Séptimo Caso: Octavo Caso: Noveno Caso:

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U1 = 1.4 CP + 1.7 CV 0.75 * U1 + 1.0 * Sismo X 0.75 * U1 - 1.0 * Sismo X 0.75 * U1 + 1.0 * Sismo Y 0.75 * U1 - 1.0 * Sismo Y 0.90 * CP + 1.0 * Sismo X 0.90 * CP - 1.0 * Sismo X 0.90 * CP + 1.0 * Sismo Y 0.90 * CP - 1.0 * Sismo Y

Las Ligaduras en Columnas Rectangulares: Se calculan siguiendo el procedimiento del capítulo 18 en la longitud de confinamiento , Art. 18.3.4.3.2: El área total de la sección transversal de las ligaduras cerradas de refuerzo no será menor que los valores dados por las fórmulas (18-4) y (18-5).

Nota: Las ligaduras en la columna se calculan con el Procedimiento 2 Art. 18.3.4.5 en el cual el corte de diseño se obtendrá utilizando el doble del corte debido al sismo tomado del análisis elástico lineal y sumado a los

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cortes provenientes de las otras acciones consideradas debidamente mayoradas. La Cuantía de Armadura Helicoidal (Columnas Circulares): En la zona de confinamiento la cuantía no será menor que la indicada en la Fórmula (10-5) respetando el límite inferior dado por la Fórmula (18-3).

Procedimiento para hacer el Análisis y Diseño de la Edificación Pasos a seguir:

1.-Crear un Nuevo Proyecto. -

Datos Generales de la Edificación.

-

Datos Particulares de los Pórticos: (Geometría y Cargas).

2.- Verificar la Compatibilidad de Columnas. Si el segundo caso de carga es el sismo entonces:

3.-Calcular los Pesos y Centros de Masa de todos los niveles de la edificación. 4.- Introducir los Datos Sísmicos de la edificación. 5.- Realizar el Análisis Sísmico. El análisis sísmico se realiza con tres grados de libertad por nivel y las fuerzas sísmicas de diseño se introducen automáticamente en los datos de los pórticos de la edificación. 6.- Visualizar gráficamente los resultados de las Fuerzas Sísmicas de Diseño y Derivas Laterales de la edificación para ver si cumplen con la deriva máxima permitida. 7.- Imprimir los Resultados del Análisis Sísmico.

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Después de realizado el análisis sísmico procedemos entonces a:

8.- Realizar el Análisis de la edificación. (Cálculo de momentos, axiales, cortes y reacciones). 9.- Visualizar los resultados gráficos Plotear Solicitaciones en los Pórticos. Diagramas de momento, cortes, envolventes, etc. que nos dan idea de como está funcionando la estructura. 10.- Imprimir el los Resultados del Análisis y Diseño. Solicitaciones en los extremos de los miembros, diseño de vigas, diseño de columnas, diseño de ligaduras, solicitaciones en fundaciones.

Entrada de Datos Gráficamente La mejor manera de aprender la entrada de los datos en un pórtico directamente desde el gráfico, es haciendo un ejemplo. Vamos a introducir los datos del siguiente Ejemplo:

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A la carga uniforme se el programa le anexa automáticamente el peso propio de las vigas. La carga uniforme de los entrepisos es de 3000 kgf/ml y las de los volados y el techo es de 2500 kgf/ml. Pantallas de la entrada de datos del pórtico:

Datos Generales del Pórtico: Para el ejemplo introducimos: Nombre del Pórtico: DEMO. • Número de Niveles = 4 • Número de Tramos = 4 •

Nota: En realidad el número de tramos del pórtico es tres (3) pero queremos introducir el volado izquierdo como un tramo adicional y posteriormente le colocamos una columna ficticia en el extremo izquierdo del volado. •

Miembros Adicionales = 0

Nota: Aparte de las vigas y columnas podemos introducir miembros adicionales como por ejemplo cruces de San Andrés, etc. •

Número de Pórticos Iguales = 0

Nota: Los pórticos iguales lo deben ser en geometría y en cargas. Si el segundo caso de carga es el sismo, el programa toma entre todos los pórticos las fuerzas sísmicas del pórtico que tiene mayor cortante en la base. Con el número de pisos y el número de tramos el programa automáticamente genera una cuadrícula de vigas y columnas el cual posteriormente será deformada para llevarla a la forma real del pórtico.

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Al pulsar el botón de Plotear Pórtico se muestra la cuadrícula:

Las juntas se numeran automáticamente de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba. Las vigas se numeran automáticamente de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba comenzando por las vigas de riostra y las columnas continúan con la numeración también de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba.

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Chequeo de los Niveles Principales del Pórtico: En nuestro ejemplo aparece:

Inicialmente el programa asume para el pórtico el nombre arquitectónico y las alturas de entrepisos que se introdujeron inicialmente en los datos generales.

Nota: Puede suceder el caso de que un pórtico tenga más niveles que el número máximo de pisos que se introdujo en los datos generales como por ejemplo el pórtico de la escalera en la cual no se tubo que introducir una viga a medio nivel duplicando de esta manera el número de niveles de dicho pórtico y cuando eso sucede tenemos que acoplar nuevamente los niveles principales del pórtico con los niveles principales del edificio y darle otro nombre a los niveles secundarios y posteriormente modificar las alturas de entrepiso.

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Ejemplo:

Nombre Arquitectónico y Longitud de los Tramos: En nuestro ejemplo introducimos:

Nota: A los ejes ficticios no se les entra nombre arquitectónico. Al pulsar el botón de Plotear Pórtico, se muestra la cuadrícula ajustándose ya a la forma del pórtico:

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Tipos de Viga por Tramo y por Nivel : Para nuestro ejemplo introducimos tres (3) tipos de vigas:

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Para introducir la geometría de las vigas en el pórtico directamente sobre el gráfico, seguimos el siguiente procedimiento:

1.- Pulsamos el botón de Plotear Pórtico y visualizamos la cuadrícula.

2.- Marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros 1, 2, 3, 4, 17, 18. Nota: Para marcar miembros alternados hay que mantener pulsada la tecla de Control del teclado. Nota: Cuando se marcan los miembros, las líneas se muestran de color rojo.

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Pulsamos el botón derecho del mouse y aparecerá la ventana que contiene los tipos de vigas:

Escogemos el Tipo1 y pulsamos el botón de Aceptar y automáticamente las vigas mercadas asumen la dimensión escogida:

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3.- Marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros: 5, 9, 13, 19, 20.

Nota: Cuando se marcan los miembros, las líneas se muestran de color rojo. Pulsamos el botón derecho del mouse y aparecerá la ventana que contiene los tipos de vigas:

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4.- Finalmente marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros: 6, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 16

Nota: Cuando se marcan los miembros, las líneas se muestran de color rojo.

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Pulsamos el botón derecho del mouse y aparecerá la ventana que contiene los tipos de vigas:


Quedando de esta manera introducida la geometría de las vigas en el pórtico.

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Tipos de Columna por Eje y por Nivel : Para nuestro ejemplo introducimos tres (3) tipos de columnas:

1.- Pulsamos el botón de Plotear Pórtico y visualizamos la cuadrícula. 2.- Marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros 21, 26, 31, 36, 37. Nota: Para marcar miembros alternados hay que mantener pulsada la tecla de Control del teclado.

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Nota: Cuando se marcan los miembros, las líneas se muestran de color rojo. Pulsamos el botón derecho del mouse y aparecerá la ventana que contiene los tipos de columnas:

Escogemos el Tipo1 y pulsamos el botón de Aceptar y automáticamente las columnas mercadas asumen la dimensión escogida:

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3.- Marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros: 22, 27, 32, 38, 39, 40, 25, 30, 35.


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4.- Finalmente marcamos pulsando el botón izquierdo de mouse los miembros: 23, 24, 28, 29, 33, 34.

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Quedando de esta manera introducida la geometría de las columnas en el pórtico.

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Juntas Desplazadas: Procedimiento para desplazar las juntas sobre el gráfico del pórtico:

Pulsamos el botón de Plotear Pórtico y aparecerá inicialmente:

Pulsamos el botón derecho del mouse y aparece la ventana donde desplazaremos las juntas:

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Entramos una (1) junta desplazada que es la junta 24 y tiene un desplazamiento local en el sentido del eje Y de 2.00 metros y al pulsar el botón de aceptar la junta queda modificada:

Miembros con Juntas Modificadas: Procedimiento para la modificación de las juntas en un miembro sobre el gráfico del pórtico:

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Queremos modificar el miembro 7 que inicialmente va desde la junta 8 a la junta 9. Pulsamos el botón derecho del mouse y aparece la ventana donde modificaremos los miembros:

Modificamos la junta ( J ) colocándole 14 y al pulsar el botón de aceptar quedara modificado dicho miembro:

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Juntas Restringidas : Procedimiento para entrar las juntas restringidas sobre el gráfico del pórtico: Pulsamos el botón de Plotear Pórtico y aparecerá inicialmente: Entonces vamos a colocar 4 apoyos fijos las cuales estarán en las juntas: 2, 3, 4, 5.

Pulsamos el botón derecho del mouse y aparece la ventana donde fijaremos los tipos de apoyos:

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Y al pulsar el botón de aceptar aparecen las juntas restringidas:

Nota: El mismo procedimiento para las juntas con resortes.

Casos de Carga en el Pórtico: Procedimiento para entrar las cargas de los miembros sobre el gráfico del pórtico: Pulsamos el botón de Plotear Pórtico y aparecerá inicialmente:

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Inicialmente aparecen en las vigas cargas solo por el peso propio de las mismas. Procedimiento para introducir las cargas sobre los miembros:

1.- Pulsando el botón derecha del mouse, marcamos los miembros 6, 10, 15:

Pulsamos el botón derecho del mouse y aparecerá la ventana donde entramos las cargas:

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Primero entramos la carga uniforme: +

La carga uniforme W = 3000 kgf/ml, y pulsamos el botón de aceptar. Luego entramos la carga puntual:

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La carga puntual P = 5000 kgf y la distancia Lp = 2.00 Luego entramos la carga triangular derecha:

La carga triangular derecha W = 2500 kgf/ml, La= 2.00, Lb = 5.00 y pulsamos el botón de aceptar quedando el miembro cargado con:

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Y al pulsar el botón de aceptar los miembros marcados asumen la carga:

Los demás miembros del pórtico se cargan siguiendo el mimo procedimiento arriba mostrado quedando finalmente:

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Recomendaciones Se Recomienda: ♦

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Dominio de la Ingeniería Estructural: Conocer, cumplir y aplicar las recomendaciones de las Normas COVENIN para Edificaciones, así como los modelos matemáticos empleados. Igualmente deberá conocer las Leyes y Códigos relativos al ejercicio profesional. Que los edificios sean lo mas claros en comportamiento Sismorresistente, tanto en planta como en alzado. Las Fundaciones del edificio deben llegar siempre a un estrato que garantice el empotramiento del edificio y la transmisión del corte basal de la edificación. Los elementos estructurales concebidos para resistir las fuerzas horizontales deben disponerse de manera que los efectos torsionales sean mínimos. La estructura del edificio debe ser muy claramente susceptible a un análisis racional. La estructura del edificio debe tener resistencia, rigidez y ductilidad adecuadas a las cargas que las soliciten. La deformación de un edificio bajo carga sísmica debe ser limitada para no poner en peligro la seguridad tanto de las personas como las del edificio. Arquitectura de la Estructura: Una estructura al verse debe dar sensación de seguridad, sus columnas y vigas deben tener suficiente altura y espesor, deben asumirse vigas alturas suficiente para evitar flechas y agrietamientos así como también evitar columnas esbeltas con pocas dimensiones que se afecten con el pandeo Euleriano, evitarse si es posible las vigas planas, el efecto de columnas cortas, etc. Debe hacerse obligatoriamente el estudio de suelo del edificio: En caso de no existir el estudio de suelos donde un profesional experto nos indique el criterio que debemos seguir, el Ingeniero Estructural No Debe tomar esta responsabilidad de asumir un tipo de suelo, ya que entonces será el responsable de lo que pueda sucederle al edificio por

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problemas con el terreno. ( Recuerde que el edificio puede estar muy bien calculado pero si falla el terreno, falla el edificio). Además para escoger y diseñar el Espectro de Respuesta Sísmica, necesitamos conocer la Forma Espectral y el Factor de Corrección que solo el Estudio de Suelo y con sus perfiles geotécnico nos lo puede suministrar. Debe cumplirse que lo que está estipulado en los planos estructurales se cumpla en la construcción de la obra y cualquier cambio que pueda suceder en la misma, tener obligatoriamente la aprobación del Ingeniero Estructural. ( Muchas veces a la estructura se le hacen muchos cambios en obra lo que podría generar grandes cambios en el comportamiento de la misma y esto sin el conocimiento ni el consentimiento del ingeniero estructural por lo que esta recomendación debería estar escrita en una cláusula en todos los planos). Es obligatorio que los ganchos de las ligaduras en columnas se doblen con un ángulo de 135° hacia el núcleo de las columnas para que queden confinados. ( Es muy común que en la obra se doblen los ganchos de las columnas en 90° y se amarran con alambre y por lo tanto no van a cumplir con su función durante un movimiento sísmico).

Nota: Esta cláusula debería ser colocada en los planos estructurales de la edificación.

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Limitaciones del Programa ♦

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Solo Sección Constante: Los miembros de los pórticos en toda su longitud son de sección constante. (En la próxima versión del presente programa, se introducirán secciones variables). Diafragma Rígido: En el análisis sísmico se acepta que las masas en cada nivel están asociadas al diafragma rígido en su plano. “ No aplicable para diafragmas flexibles”. Diseño de Columnas: Cuando el programa diseña las columnas considera que los momentos actuantes en cada dirección son ortogonales por eso en el caso de pórticos inclinados en planta el proyectista debe analizar (multiplicando los momentos por los senos y cosenos directores de planta) y diseñar nuevamente estas columnas. Pandeo en Columnas: El programa cuando diseña columnas no toma en cuenta el efecto de pandeo en columnas. (Cuando hay columnas de doble altura, esbeltas, etc., el proyectista deberá calcular el factor de esbeltez y si este factor es mayor que 1.0 multiplicar los momentos por este factor y diseñar nuevamente las columnas. Modelo Matemático: El programa IP3-Edificios resuelve los pórticos como imágenes planas con deformación en su plano y acopla las columnas con la numeración de la posición de los ejes en planta.

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