Manual_albañileria_etabs-2015.docx

MANUAL DE ETABS 2015 “Modelamiento de una estructura de albañilería” 

Abrimos ETABS 2015.

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Iniciamos el proyecto abriendo “new model”.

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Seleccionamos “use built-in settings wtih” y en unidades las cambiamos a métricas.

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Configuramos nuestra edificación, en este caso de 3 pisos y una altura de 2.8 m. Luego configuramos los espaciamientos en el plano horizontal “custom grid spacing”.

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En este caso lo configuramos con la opción “display grid data as spacing” Teniendo 7 ejes en X y 7 ejes en Y

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Si gustamos le cambiamos el color de la grilla dandole a “grid color”

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Le damos clic en el recuadro “grid only” y luego “ok”

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A continuación ya hicimos las configuraciones básicas y listas para empezar a modelar la estructura.

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Antes de iniciar será importante cambiar las unidades en las cuales vamos a trabajar. Le damos clic a “units”, seguido de “consistent units”.

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Cambiamos a metros y a kilogramo fuerza.

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Empezamos definiendo materiales en la pestaña “define”, “material properities”.

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Agregamos un nuevo material como “user” El primer material será de concreto.

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Configuramos el material, en este caso para un concreto de 210.

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Añadimos otro material.

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El segundo material será de mampostería.

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Configuramos según las especificaciones tecinas.

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Solo usaremos dos tipos de materiales, de concreto y mampostería. Ahora crearemos los elementos estructurales que intervienen en la estructura. Nos vamos a “define”, “section properities”, “frame sections”.

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Borramos los elementos para no confundirnos y comenzamos a crear los nuestros.

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Empezamos con las vigas. Sección “rectangular” y material “concrete”.

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Material concreto 210, y las dimensiones según el plano de estructuras

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Modificamos el reforzamiento dándole clic en “modify/show rebar..” Y le damos clic en “beam” especificando que se trata de una viga.

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Hasta tener los 4 tipos de vigas que presenta la estructura de alabañileria.

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Ahora definiremos nuestra losa llendo a “define”, “section properties”, “deck sections”.

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Añadimos una nueva en “add new property”

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Configuramos para una losa de 20 cm de espesor.

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Por ultimo definimos los muros entrando a “define”, “section properties”, “Wall sections”.

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Espesor de muro 15 cm, material mampostería.

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Usando “quick draw” comenzamos a dibujar los muros según el plano de arquitectura.

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Y así dibujamos los muros.

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Luego graficamos nuestras vigas con la herramienta “quick draw beam”

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Y asi dibujamos las vigas con sus respectivas secciones en cada eje. Ya que es una estructura de albañilería, no colocamos vigas encima de los muros.

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Ahora graficamos la losa con la opción “quick draw floor”

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Colocamos con cuidado las losas seleccionando bien los elementos.

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Nos vamosa a configurar en “load paterns”

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Añaadimos las cargas correspondientes según el reglamento estipula.

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Luego vamos a configurar los diferentes casos en “load cases”.

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Corregimos la carga muerta ya que por defecto se cambia a “dead”. Le damos clic en “modify”

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Y procedemos a cambiar el “load case”

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A continuación aplicaremos las cargas distribuidas en las losas según reglamento. “Assign”, “Shell loads”, “uniform”

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Para viviendas la carga viva será de 200 kg/m2. Esto se da para primer y segundo piso.

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Según reglamento la carga muerta será de 100 kg/m2. Para primer y segundo piso será lo mismo.

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Para el tercer piso con los mismos pasos añadimos una carga viva de 100 kg/m2.

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Para el tercer piso con los mismos pasos añadimos una carga muerta de 100 kg/m2.

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Seleccionamos los apoyos en la base para definirlos.

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“joint”, “restraints”.

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Elegimos empotrado que restringe en todas las direcciones. Y le damos “ok”.

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Para definir masas vamos a “mass source”.

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Según reglamento definimos las masas en este caso al ser viviendas somos un tipo “C” y le corresponde el 25%.

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Ahora configuramos en “modal cases”.

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Modificamos “modify/show case”

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Ya que tenemos 3 pisos el número de modos máximo y mínimo será 9.

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Checkearemos los grados de libertad. Entrando a “analyze”, “set active degrees of freedom”.

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Le damos clic en “full 3D”

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Configuramos los diafragmas para que las losas estén unidas por medio de este. Entramos a “define”, “diaphragms”.

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Añadimos un nuevo diafragma, “add new diaphragm”

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Le ponemos un nombre para identificarla en este caso losa01.

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Seleccionamos el primer piso.

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Y asignamos el diafragma. “joint”, “diaphragms”.

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Elegimos la losa añadida y “ok”.

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Y asi de la misma manera añadimos el diafragma a cada piso.

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Para visualizar bien nuestros elementos estructurales, nos vamos a “set display options”. Y activamos “frames” y “shells”.

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Y se visualizara de la misma manera.

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Una vez checkeando que todo esté en orden corremos el programa. “run analysis”.

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Y el programa corrió sin dificultades, ya que se siguieron al pie de la letra paso a paso.

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Para observar la deformacion “modal case” le damos clic a “show deformed shape”.

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Le marcamos la bolita en “modal case”.

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Y podemos observas los distintos periodos.

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PARÁMETROS SÍSMICOS Nos ayudamos del excel 2013. Para el análisis de espectro. Nos apoyamos de las formulas vistas en clases.

Z U S Tp Rx= Ry= Cx= Cy=

0.45 Tacna 1 Vivienda 1.2 Intermedio 0.6 3 Alba 3 Alba 22.0588235 2.5 23.8095238 2.5

EJE X-X

T

C

Sax

0.01

2.5

3.924

0.6

2.5

3.924

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Para esta parte quitamos el candado. “lock/unlock model”.

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Acepto “aceptar”.

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Con lo hayado en excel definimos nuestro espectro de respuesta. “define”, “functions”, “response spectrum”.

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Como usuarios “user” añadimos una nueva funcion “add new function”.

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Según nuestros resultados en excel añadimos, para un espectro en x

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Según nuestros resultados en excel añadimos, para un espectro en Y.

EJE Y-Y T 0.01 0.6

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C 2.5 2.5

Say 3.924 3.924

Una vez añadidos ambos espectros en X y Y le damos “ok”.

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Ahora nos vamos a “define”, “load cases”.

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Configuramos creando sismosx con su respectivo espectro en X.

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Configuramos creando sismosy con su respectivo espectro en Y.

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Verficamos que este correctamente y le damos “ok”.

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Hacemos correr nuevamente el programa.

“run analysis”.

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“show tables”.

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“results”

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Para revisar que cumplan los desplazamientos vamos a “story drifts”.

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Copiamos la tabla para pegarla en el excel.

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DISTORSIONES ENTRE PISO

EJE X-X STORY STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1

EJE Y-Y STORY STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1

LOAD CASE SISMOX SISMOX SISMOX SISMOX SISMOX SISMOX

LOAD CASE SISMOY SISMOY SISMOY SISMOY SISMOY SISMOY

DRIFT DriftX DriftY DriftX DriftY DriftX DriftY

9.50E-05 4.70E-05 1.70E-04 5.50E-05 6.50E-05 3.50E-05

DRIFT DriftX DriftY DriftX DriftY DriftX DriftY

2.40E-05 6.60E-05 2.80E-05 8.50E-05 1.80E-05 5.80E-05

DRIFT*0.75* R 2.14E-04

CUMPLE ? SI

3.83E-04

SI

1.46E-04

SI

DRIFT*0.75* R

CUMPLE ?

1.49E-04

SI

1.91E-04

SI

1.31E-04

SI

<0.00 5

<0.00 5

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Ahora necesitamos el peso de la estructura. Para eso vamos a “centers of mass and rigidty” y nos daran masas para hallar el peso. Copiamos el cuadro para pegarlo al excel.

STORY STORY3 STORY2 STORY1

MASA 9579.72 12690.72 12690.72

MASA 34961.16 PESO 342968.98  Para calcular la fuerza de corte en la base necesitamos el cuadro “story forces”.

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Copiamos las fuerzas de X y Y en el Excel para ver si cumple con lo estipulado en la norma

Cx=Cy=2.5

Ve=ZUCSP/R

Ve 90%Ve Vd CUMPLE? ESCALAR EJE X 137187.592 123468.833 81350.26 no 1.517744 EJE Y 137187.592 123468.833 89699.11 no 1.376478  En este caso no cumple y tendría que hacerse un reajuste.