Calculo Estructural de Un Edificio ETABS

7/30/2019 Calculo Estructural de Un Edificio ETABS

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Calculo estructural de un

edificio de hormigon armado.La estructura aporticada de 4 plantas destinada a Apartamentos estalocalizada sobre suelo aluvional reciente. Nota: [no se toma en cuenta laescalera.]

Especificaciones generales.

- codigo dominicano de const.sismo resistente.- Material concretofc=210 kg/cm2para columnas- Material concretofc=210 kg/cm2para vigas.- Material acero.fy= 2800 kg/cm2.- Modulo elasticidad .Ec= 2170000 ton/m2.- Coef. Poissonu = 0.2

GEOMETRIA ESTRUCTURAL.

SECC. VIGAS0.30X0.60

SECC. COLUMNAS0.40X0.40

LOSAS..E= 0.16 mt

AREA CONSTRUCCION = 264.60 m2.


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ANALISIS GENERAL DE CARGAS EN LOSAS.

TECHO: CARGAS PERMANENTES..ESPESORP.U..A) PESO PROPIO LOSA 0.16 X 2.40 = 0.384 TON/M2

B) FINO.0.10 X 2.00 = 0.200 TON/M2

C) PAETE 0.01 X 2.00 = 0.020 TON/M2-----------------------

. TOTAL= 0.604 TON/M2.

ENTREPISO: A) P.P LOSA..0.384 T/M2

B) MOSAICOS 0.03 X 2.30 .0.069

C) MORTEROS 0.04 X 1.80.0.072

D) PANDERETAS ..0.100E) PAETE.0.01 X 2.000.020

TOTAL0.645 T/M2


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TECHO: C.M = 0.604 T/M2C.V = 0.250 T/M2

ENTREPISO: C.M = 0.645 T/M2C.V = 0.250 T/M2.

ANALISIS SISMICO

VERIFICACION DE LAS LIMITACIONES DEL METODO CUASI- ESTATICO..

A) ALTURA DEL EDIFICIO H = 15.50 M < 45.0 M .O.K

B) # DE PISOS = 4 PISOS < 15 PISOSO.K

PARAMETROS SISMICO.

U=1S=1.50Z= 1R= 7

NOTA: LOS USUARIOS DEBEN CALCULAR EL COEF. SISMICO DECORTE BASAL CON EL CODIGO DE SU PAIS. TAMBIEN ELPERIODO DE VIBRACION ( T ).

SE ANALIZARA LA ESTRUCTURA SOLO EN LA DIRECCION X-X.

T=0.60 SEG.

COEF. BASAL REDUCIDO = CB = Z X U X S X 0.635

/7.00 = 0.09. NORMA DOMINICANA.


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DETERMINACION DE CARGA PERMANENTE Y CARGAVIVA DEL EDIFICIO PARA CALCULAR LAS CARGAS DEINERCIA.

CARGA PERMANENTES POR PISO:

Wm4 = Wm techo = (21.6 X 12.253.40 X 5.35 ) X (0.604) + ( 14 X 0.40X 0.40 X 2.4 ) X (0.5 X 3.5)

+ [( 0.30 X0.60 X 2.4 ) ] X [[5 X ( 5.350.40 ) ] + [ 4 X ( 6.900.40) ] + [ 7 X ( 7.200.40 ) ]+

[2 X ( 3.400.40 ) ] + [ 2 X ( 3.800.40 ) ]] .

Wm techo = 246.41 x 0.604 + 5.376 x 1.75 + 0.432 x 111. 15 = 206.26 ton.

Wm3 = 246.41 x 0.645 + 5.376 x 3.5 + 0.432 x 111.15 = 225.77 ton.

Wm2 = ..= 225.77 ton.

Wm1 = 246.41 x 0.645 + 5.376 ( 0.5 ) x ( 3.5 + 5 ) + 0.432 x 111.15 = 229.80 ton.

CARGA VIVA POR PISO :

Wv techo = 246.41 x 0.25 = 61.60 ton.

Wv3 =..= 61.60 ton.

Wv2 == 61.60 ton.

Wv1 = = 61.60 ton.

COEF. DE REDUCCION PARA LA CARGA VIVA.

ENTREPISO = 0.20

TECHO = 0.10


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CARGA PERMANENTE + % DE CARGA VIVA.

Wtecho = 206.26 + 61.60 x 0.10 = 212.42 ton.

W3 = 225.77 + 61.60 x 0.20 = 238.09 ton.

W2 = = 238.09 ton.

W1 = 229.80 + 61.60 X 0.20 = 242.12 ton.

CARGA TOTAL DEL EDIFICIO A SER CONSIDERADA EN ELANALISIS SISMICO.

Wt = 930.72 ton.

Cortante basal = v = 0.09 x 930.72 = 83.76 ton.

Ft = 0.07 x 0.60 x 83.76 < 0.25 x 83.76 .o.k

Como T < 0.70 seg.no se considera fuerza en el tope.

nivel W ton. H mt. WXH F ton. V ton.

techo 212.42 15.50 3292.51 29.39 29.393 238.09 12.00 2857.08 25.50 54.892 238.09 8.50 2023.765 18.06 72.951 242.12 5 1210.6 10.81 83.76

930.72 9383.955


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CHEQUEAR ESTE; ENTONCES HAGA UN CLIK IZQUIERDO CON ELPUNTERO EN UNA LOSA Y BORRE TODAS LAS LOSAS.

- DEFINA PROPIEDAD DEL MATERIAL, ADD. NUEVO MATERIAL..HORMIGON,EN DISEO PONGA CONCRETO, EN MASA PORUNIDAD DE VOLUMEN PONER 0.00, EN PESO PONER 2.4. E=

21700000,U=0.2, FC= 2100; FY = 28000, FY DEL CORTANTE = 24000 Y O.K2 VECES- DEFINE.FRAME SECCION..ADD. RECTANGULAR.VIGA,PONER

HORMIGON Y LAS DIMENSIONESR= 0.05- EN LA COLUMNA PONER EL # DE BARRAS = 12 DEL # 8.- DEFINIR LOSA , MATERIAL HORMIGON, E= 0.16 EN MENBRANE Y

BENDING.- CASO DE CARGA ESTATICA DEAD = PESO PROPIO DE LA

ESTRUCTURA; CM = CARGA DE LA LOSA, Y PONER SUPER DEAD,ENLIVE PONER CV, Y PONER REDUCE LIVE; LUEGO PONERSISMOXQUAKE.USER LOADS Y PONER LAS CARGAS ESTATICAS

CALCULADAS29.39,25.50,18.06, Y 10.81 TON. APLICANDO ALCENTRO DE MASA.ECC. = 5 % Y COLOCANDO ESTAS CARGAS ENFX.

- COMBOADD. DEAD, CM, CV Y SISMO.. PARA ESTA COMBINACIONDE CARGAS.

- Poner similar stories y seleccione toda la estructura en plan viewstory 4elevation 15.5 , esto equivale a seleccionar todas las vigas. Yassign..frame/line..frame section..viga; luego en drawdrawline objecto..draw linesen property poner viga y poner el

puntero en grid point c3.. hasta c5. para modelar la viga que faltaba;entonces en draw area objecto..draw rectangular areas .y arrastreel puntero en dos puntos hasta completer los otros dos nodos de lalosa, y asi sucesivamente modelar todas las losas de la estructura,menos el recuadro o espacio de la escalera; en set building viewoptions chequear object fill y sin chequear invisible. Luego en 3DVIEW hacer lo mismo. Y o.k

- En 3DVIEW.SELECTBY LINE OBJECT TYPE.COLUMN- ASSIGN..FRAME/LINE..frame section columna.o.k- SELECCIONAR LAS LOSAS DEL TECHO Y

ASSIGNSHELL/AREA

LOADS.UNIFORME..CM0.604Y CV.0.250 TON/M2- SELECCIONAR LAS LOSAS DEL ENTREPISO Y

ASSIGN.SHELL/AREALOADSUNIFORMECM0.645Y.CV0.250 TON/M2.

TENEMOS EL MODELO ESTRUCTURAL COMPLETO.


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SELECCIONE TODAS LAS LOSAS DEL MODELO ESTRUCTURAL YASSIGN.SHELL/AREA.RIGID DIAPHAGMO.K.. Y DE NUEVOASSIGN..SHELL/AREA.AREA OBJECT MESH OPTIONS.AUTO MESH OBJECT INTOSTRUCTURAL ELEMENTO.. Y CHEQUEAR TODO.OK


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EN SET BUILDING VIEW OPTIONSCHEQUEAR. AUTO AREA MESH OK

EN LA PLANTA SELECCIONE TODOS LOS NODOS DE LA ESTRUCTURA YASSIGN.JOINT/POINT.PANEL ZONE..O.K

COMO LA EDIFICACION ESTA UBICADA EN ZONA SISMICA ALTA, LOS MOMENTOSRESISTIENDO EL PORTICO SERAN ESPECIALES. LO CUAL DICE QUE LA ESTRUCTURA SERASOMETIDA A FUERTE EXITACIONES, CONSIDERANDO DAO ESTRUCTURAL Y NOESTRUCTURAL. EN ALGUNAS JUNTAS SISMICA [PANEL ZONE] , LAS DEFORMACIONESSERAN INELASTICAS.

ANALISIS DE LA ESTRUCTURA

EN LA OBTIONS ANALISIS.SIN CHEQUEAR ANALISIS DINAMICOOK

CORREMOS EL PROGRAMA PARA VER LOS CENTRO DE MASA DE LAESTRUCTURA; Y LOCK MODEL [EL CANDADO].


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EN DRAW.DRAW POINT OBJECT Y SELECCIONAMOS ENCIMA DELPUNTO DEL CENTRO DE MASA.YASSIGN..JOINT/POINT..ADICIONALPUNTO DE MASA.PONEMOS LOS VALORES DE LA MASA EN LOSDIFERENTES PISOS EN LAS DIRECCIONES X, Y. ; HACIENDO CLICK EN LOS

DIFERENTES PUNTOS DE LOS CENTROS DE MASAS, CORREJIMOS LASCOORDENADAS. PONIENDO EL VALOR EXACTO CALCULADO.

AHORA , ESTAMOS LISTO PARA EL ANALISIS ESTATICO DE LA

ESTRUCTURA, CONSIDERANDO SISMO EN LA DIRECCION X-X.ANALISIS DE LA ESTRUCTURA Y VER LOS RESULTADOS Y CHEQUEAR ELDESPLAZAMIENTO EN LA PUNTA DE LOS PORTICOS, PUES ES UNA MEDIDADE LA DUCTILIDAD GLOBAL DE LA ESTRUCTURA. Y CHEQUEAR LASDISTORSIONES DE PISO O DERIVAS.

ALGUNAS COLUMNAS NO CHEQUEAN, ENTONCES CAMBIAR LA SECC. DE TODAS LASCOLUMNAS0.50X0.50CON 6 REDONDA DEL # 8. Y ANALISE LA ESTRUCTURA DENUEVO.

Antes de disear los elementos estructurales debemos chequear los desplazamientos y lasdistorsiones de piso. [deriva]. Si no chequean con las normas, se debe rigidizar laestructura, con muros estructurales o brazos rigidos.

Este analisis y diseo de la estructura fue preliminar, como sabemos que lassecc. de vigas y columnas chequean, entonces analizamos la estructurageneral por medio del programa etabs 2000.


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Simplemente , solo calculamos las masas de los diferentes pisos y locolocamos en los centro de masas , recuerden el material hormigon esta sinchequear la masa por unidad de volumen..m =o. entonces modificar en loscasos de carga estaticas.el sismo.cambiar por user coefficient. Y usar elcoef. Calculado del cortante basal = 0.09 y ponerlo en base chear coefficient.Y okCON LA NUEVA SECC. DE LA COLUMNA:

Mtecho = 22.105 ton. S2/mM2=3 = 24.231 ton.s2/mM1 = 24.874 ton.s2/m

Ver resultados. Para la vista 1= portico1 de la estructura completa.

En la estructura deformada , se produce el mayor desplazamiento=0.33cm.ok.< luz total en direccion x-x / 480.OK

La distorsion de piso = piso4 y piso3, 0.330778-0.291148=0.03963/350=0.0001132

0.0001132x R< 0.008H = 0.008x350= 2.8cmok

como vemos la estructura es rigida , con periodo bajo de vibracion , y sindaos estructurales.

- lacolumna p-m-m interaction ratios < 1.00ok

Analisis estatico terminado.presupuesto..construccion.


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EN ESTE NIVEL ES BUENO HACERLE UN ANALISIS DINAMICO A LAESTRUCTURA, USANDO UN COEFICIENTE PARA EL ESPECTRO.FACTOR = CORTANTE BASAL ESTATICO/ CORTANTE BASAL DINAMICO.LUEGO HACERLE UN PUSHOVER A LA ESTRUCTURA.

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