Etabs - Taller 4 - Albanileria

Curso: ETABS - Extended 3D analysis of Building Systems (Version 8.5.4) Taller 4 Profesor: Ing. Denis Chino Chambilla

4-1

TALLER 4: MODELANDO UNA VIVIENDA DE ALBAÑILERIA

El presente taller tiene por objetivo, familiarizar al alumno con el análisis de viviendas de

albañilería. Importar dibujos 3D desde el Autocad. Puntos de inserción de elementos tipo

barra (frame) en la estructura. Creación de secciones irregulares de concreto armado a

través del programa Section Designer “CSISD”. Alternativas para el modelamiento de losas

aligeradas. Visualización de fuerzas y esfuerzos en muros de albañilería. Diseño de muros

de albañilería – alcances y posibilidades del programa.

1. Haga doble click en el icono de Etabs en el escritorio o busque la carpeta donde se

instaló el programa y haga click en Etabs.exe.

2. En la lista desplegable de la esquina inferior derecha seleccione las unidades Ton-m,C.

GRILLA

3. En Menú ir a FILE – y hacer clic en New Model . En ventana New Model Initialization,

presione el botón izquierdo del ratón cuando el puntero se encuentre sobre el botón que

corresponde a “Default.edb”.

4. En la ventana “Built Plan Grid System and Story Data Definition”:

Grid Dimensions (Plan) Story Dimensions

(●) simple Story data

Number of Stories: 2

Typical Story Height: 3.25

Bottom Story Height: 3.25

Marcar:

(●) Custom Grid Spacing, y luego hacer click en botón “Edit Grid”. Y en

ventana Define Grid Data colocar los siguientes valores:

Display Grid as: (●) Ordinates

X grid Data

Grid ID Ordinate Line Type Visibility Bubble Loc. A 0 Primary Show Top

B 4.5 Primary Show Top C 6 Primary Show Top D 10 Primary Show Top


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Y grid Data

Grid ID Ordinate Line Type Visibility Bubble Loc. 1 0 Primary Show Left

2 1.5 Primary Show Left 3 4 Primary Show Left 4 6 Primary Show Left 5 8 Primary Show Left 6 12 Primary Show Left 7 15.5 Primary Show Left

Hacer Click en botón OK (↵).

Luego al regresar a la ventana “Built Plan Grid System and Story Data Definition”, hacer

click en botón “Grid Only”

OK (↵).

En caso usted quiera iniciar el trabajo desde aquí: FILE – IMPORT – Etabs.e2k text file y luego busque el archivo “Grilla.e2k” en la carpeta correspondiente a este taller haga click en Abrir (↵) y luego haga click en Done (↵).

MATERIALES

5. Ir a menú DEFINE – Materials Properties : en ventana Define Materials seleccionar

“CONC” y luego haga click (→) en Modify/Show Material.

Luego en el cuadro Material Property Data indique (todas las unidades son toneladas y

metros):

Type of material (●) Isotropic

Analysis Property Data

• Mass per unit Volume = 0.245

• Weight per unit Volume = 2.40

• Modulus of Elasticity = 2.1E+6

• Poisson’s ratio = 0.20

• Coeff of thermal expansion = 9.9E-06

Design Property Data

• Especified conc comp strength, f´c = 2100

• Beding rein. Yield stress fy = 42000

• Shear reinf. Yield stress fys = 42000

OK(↵).


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6. De vuelta en ventana Define Materials haga click (→) en botón “Add New Material”.

Luego en el cuadro Material Property Data indique (todas las unidades son toneladas y

metros):

Material Name: ALBANILERIA

Type of material (●) Isotropic

Analysis Property Data

• Mass per unit Volume = 0.183

• Weight per unit Volume = 1.80

• Modulus of Elasticity =2.0E+5

• Poisson’s ratio = 0.20

• Coeff of thermal expansion = 0

Design Property Data

• Especified conc comp strength, f´c = 450 (se colocara f´m en lugar de f´c)

• Beding rein. Yield stress fy = 42000 (este valores no pueden ser nulo)

• Shear reinf. Yield stress fys = 42000 (este valores no pueden ser nulo)

OK(↵).

OK(↵).

DEFINIENDO SECCIONES PARA VIGAS Y COLUMNAS

Aquí definiremos las secciones de vigas y columnas de concreto armado.

7. Menú DEFINE – Frame Sections – En la ventana Define Frame Properties, seleccionar

todas las secciones preestablecidas por el programa y las borrara haciendo uso del

botón “Delete”.

8. En la misma ventana Define Frame Properties, Desplegar el botón “Add I/Wide Flange” y

seleccionar en su lugar Add Rectangular.

Luego en ventana Rectangular Sección indicar: Section Name=V1-25x50,

material=CONC, depth(t3)=0.50, width(t2)=0.25 Luego hacer Click en botón

“Reinforcement” (↵) y en la ventana Reinforcement Data: seleccionar Beam (●) e

indicar cover (top & bottom)=0.03 – OK(↵) – OK(↵).

9. De forma similar definir secciones de viga para V2-30x50, V3-20x40, V4-15x40,

VS-15x30, VA-15x30, VCh-40x20, VCh-30x20, VA-25x30, VA-20x20.


4-4

10. De vuelta en la ventana Define Frame Properties, desplegar la segunda lista y desplegar

nuevamente el botón “Add Rectangular”, y en la ventana Rectangular Sección indicar:

En el cuadro Rectangular Section indicar: section name=C25x50, material=CONC,

depth(t3)=0.50, width(t2)=0.25. Luego hacer Click en botón “Reinforcement” y en la

ventana Reinforcement Data: seleccionar Column(●), indicar cover=0.03 – OK(↵) –

OK(↵)

11. De modo similar definir sección de columna C2-35x25 y C3-15x30.


nuevamente el botón “Add Circle”, y en la ventana Circle Sección indicar:

En el cuadro Rectangular Section indicar: section name=C4-R30, material=CONC,

Diameter(t3)=0.30. Luego hacer Click en botón “Reinforcement” y en la ventana

Reinforcement Data: seleccionar Column(●), indicar cover=0.03 – OK(↵) – OK(↵)

Ahora Crearemos sección de columna irregular ayuda de programa CSISD.


nuevamente el botón “Add SD Section”, y en la ventana SD Section Data indicar:

section name=C5, material=CONC, Design Type : (●) No check Design . Luego hacer

click en botón “Section Designer”; esto abrirá el programa “CSISD ”

Dentro del Programa CSISD , Ud. dibujará una sección igual a la indicada para la

columna C5. Para ello ira, dentro de este programa y realizará los siguientes pasos:

A.- ir a menú OPTIONS – Preferentes .... (↵), y dentro de ventana

Preferentes colocará:

Background Guideline Spacing = 0.25

Fine Grids between Guidelines = 19

Nudge Value = 1

OK(↵)

B.- al menú DRAW – Snap to . Y allí activara las opciones:

b Gridline intersections and points b Fine Grids

B.- Colocar unidades de Tn-cm en la parte inferior derecha de su pantalla.


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D.- al menú DRAW – Draw Poli Shape (↵). Y empezara a trazar un

poligono de 8 vértices cerrado con las siguientes coordenadas

( -23.75cm , +22.50cm) ( +58.75cm , +22.50cm)

( +58.75cm , -2.50cm) ( +1.25cm , -2.50cm)

( +1.25cm , -27.50cm) ( -53.75cm , -27.50cm)

( -53.75cm , -2.50cm) ( -23.75cm , -2.50cm)

Nota: Las coordenadas de los nudos de la columna son tales que el

centro de gravedad de la figura coincide con el origen de coordenadas

los ejes coordenados X, Y dentro del entorno del programa CSISD.

Una ves terminado el dibujo dentro del entorno del programa CSISD hará click en botón

“Done” y esto lo retornará al cuadro anterior. Y hará click en botón Ok (↵). Luego Ok (↵).

14. De forma similar a lo indicado en los pasos el 13 al 15 defina la columna C6 y ubíquela

en su posición correcta dentro de la estructura.

Las coordenadas dentro del entorno del programa CSISD son :

( 23.75cm , +22.50cm) ( +23.75cm , - 2.50cm)

( +53.75cm , -2.50cm) ( +53.75cm , -27.50cm)

( -1.25cm , -27.50cm) ( -1.25cm , -2.50cm)

( -58.75cm , -2.50cm) ( -58.75cm , -22.50cm)

DEFINIENDO SECCIONES LOSA ALIGERADA

Aquí definiremos una losa tipo Deck para la losa aligerada de geometría similar a la del

concreto dentro de las usualmente construidas en el Perú.

15. menú DEFINE – Wall / Slab / Deck , y en ventana Define Wall / Slab / Deck Sections :

seleccione DECK1 y haga click en Modify Show Section.

Luego en la ventana Deck Section coloque:

Section Name : DLOSA20

Type : (●) Filled Deck

Geometry :

Slab Depth (Tc) = 0.05

Deck Depth (hr) = 0.15

Rib Width (wr) = 0.10

Rib Spacing (sr) = 0.40


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Composite Deck Studs: (estos valores quedaran por defecto)

Material : CONC

Metal deck Unit Weight: Unit Weight/Area = 0.09

OK (↵). OK (↵).

Nota-1: Los valores (dentro de esta ventana) en el área correspondiente a Composite

Deck Studs quedarán con los que tienen por defecto y no serán utilizados por el

programa ya que no se diseñara la losa con pernos de corte.

Nota-2: El valor de 0.09tn/m2 colocados en Unit Weight/Area representa a el peso del

ladrillo dentro de la losa por metro cuadrado para el caso en el que la losa aligerada sea

de 20cm de peralte. Y será de 0.120tn/m2 para losas de 25cm de peralte.

DEFINIENDO SECCIONES PARA LOS MUROS DE ALBAÑILERIA

16. Ir a menú DEFINE – Wall / Slab / Deck , y en ventana Define Wall / Slab / Deck Sections:

seleccione WALL1 y haga click en botón “Modify Show Section”.

Luego en la ventana Wall / Slab Section coloque:

Section Name : MURO25

Material : ALBANILERIA

Thickness: : Membrane = 0.25 Bending = 0.25

Type : (●) Shell

OK (↵).

17. De vuelta en ventana Define Wall / Slab / Deck Sections: y Seleccione “Add New Wall“

del menú desplagable de la derecha “Modify Show Section”.

Luego en la ventana Wall / Slab Section coloque:

Section Name : MURO15

Material : ALBANILERIA

Thickness: : Membrane = 0.15 Bending = 0.15

Type : (●) Shell

OK (↵).

OK (↵).


4-7

IMPORTANDO LA GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA DEL AUTOCA D

18. En Menú ir a FILE – Import – DXF File of 3D Model (↵)….. Esto abrirá la ventana

Import DXF File y en ella ud. Buscara el archivo Albañilería.dxf ubicado dentro del

directorio taller 4. Seleccione el archivo antes mencionado y luego haga clic en botón

“Abrir”.

Luego en ventana DXF Import, seleccione las capas “Columnas”, “Vigas”, “Muros”, y

“Losas” (con ayuda de la tecla Crtl en su teclado). Luego haga clic en botón OK (↵). Con

esto Ud. verá la geometría y los elementos del modelo de una casa de albañilería en la

pantalla.

Nota: En algunas ocasiones el programa Etabs no recoge todos los elementos de su

archivo DXF. Si este fuera el caso Ud. completará los elementos faltantes dentro del

entrono del Etabs.

En caso usted quiera iniciar el trabajo desde aquí: FILE – IMPORT – Etabs.e2k text file y luego busque el archivo “Geometria.e2k” en la carpeta correspondiente a este taller haga click en Abrir (↵).

ASIGNANDO SECCIONES DE COLUMNA Y UBICANDOLAS EN LA

ESTRUCTURA

19. Activar ventana Izquierda (vista en planta), luego ir a menú VIEW – Set Building View

Options y en área Object Present in View: activar solo los elementos columna.

( ) Floor (Areas), ( ) Walls, ( ) Ramp, ( ) Openings, (b) Columns, ( ) Beams

OK (↵).

20. Luego activar ventana derecha (vista 3D), y hacer lo mismo que en el paso 19.


Limits y en la ventana Set Building View Limits en área Set Story Range: colocar

Top Story : STORY1 (menú desplegable)

Bottom Story : STORY1 (menú desplegable)

OK (↵).



4-8

23. Para ver la estructura con las dimensiones de los elementos. Ud. puede activar la ventan

de la izquierda, luego ir a menú VIEW – Set Building View Options y en el área de

Special Effects marcar con un shek (b) Extrusion OK (↵).


Asignando columnas en el 1er piso

25. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes 2 y B.

Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Frame section…. (↵) y en la ventana Assign

Frame Properties seleccionar columna C6 y hacer clic en botón OK (↵).

26. Del mismo modo asignar las demás secciones de columnas del 1er piso según la planta

del edificio (Fig. N2).

27. Para ver la estructura dibujada. Ud. puede activar la ventan de la izquierda, luego ir a

menú VIEW – Set Building View Options y en el área de Special Effects marcar con

un shek (b) Extrusion OK (↵)

Ahora colocaremos las secciones de columna del 1er piso en su posición correcta dentro de

la estructura:

28. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en el eje A entre los ejes 2 al 6. Luego

ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana Frame

Insertion Point colocara:

Cardinal Point = 2 (Botom Center) (Menú desplegable)

Frame Joints Offsets from Cardinal Point : (valores nulos por defecto)

OK (↵).

29. Para ver los movimientos hechos en las columnas obligatoriamente deberá activar la

opción (b) Extrusion, como en el paso 28.

30. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en el eje D entre los ejes 2 al 6. Luego



Cardinal Point = 8 (Top Center) (Menú desplegable)


OK (↵).


4-9

31. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en la intersección de los ejes 7-B y

7-C. Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana

Frame Insertion Point colocara:

Cardinal Point = 6 (Middle Right) (Menú desplegable)


OK (↵).

32. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes 7 y D. Luego



Cardinal Point = 9 (Top Right) (Menú desplegable)


OK (↵).

33. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en las intersecciones de los ejes A -1

1, D -1. Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line - Local Axes .... (↵), y dentro de

ventana Axis orientation colocara:

(●) Angle = 90°

OK (↵).

34. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes A y 1. Luego



Cardinal Point = 3 (Bottom Right) (Menú desplegable)


OK (↵).

35. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes D y 1. Luego



Cardinal Point = 1 (Bottom Left) (Menú desplegable)


OK (↵).


4-10

36. Las columnas ubicadas en los ejes B y C entre los ejes 3 y 6 quedaran en la ubicación

central que defecto le ha dado el programa.

Ahora Colocaremos la sección de la columna C5, ubicada en la intersección de los ejes 2-C,

en su posición correcta dentro de la estructura girando los ejes locales y desplazando

lateralmente el centro de gravedad.

37. Seleccionar elemento correspondiente a columna C5 en el 1er piso. Luego ir a menú

ASSIGN – Frame / Line - Local Axes .... (↵), y dentro de ventana Axis orientation

colocara:

(●) Angle = 90°

38. Seleccionar elemento correspondiente a columna C5 en el 1er piso. Luego ir a menú

ASSIGN – Frame / Line - Insertion Point .... (↵), y dentro de ventana Frame Insert

Point colocara:

Cardinal Point = 10 (Centroid) (Menú desplegable)

Frame Joints Offsets from Cardinal Point :

Coord System = Local Axes (Menú desplegable)

End – I End - J

1 0 0

2 -0.1 -0.1

3 -0.1625 -0.1625

39. Luego en una vista en planta y con la ayuda de la opción Extrusion podremos ver la

columna C5 finalmente ubicada dentro de la estructura.

40. De forma similar a los pasos 37 y 38, ubicar la columna C6 ubicada en la intersección de

los ejes 2-B.

- El giro a aplicar al eje local es 90°.

- El desplazamiento lateral a aplicar al elemento columna con respecto a su

centro de gravedad será:

Cardinal Point = 10 (Centroid) (Menú desplegable)


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Frame Joints Offsets from Cardinal Point :

Coord System = Local Axes (Menú desplegable)

End – I End - J

1 0 0

2 -0.1 -0.1

3 0.1625 0.1625

Asignando columnas en el 2do piso

41. Activar Ventana de la izquierda (vista en planta), luego, ir a menú VIEW – Set Building

View Limits y en la ventana Set Building View Limits en área Set Story Range: colocar



OK (↵).


43. Asignar las secciones de columnas del 2do piso según la planta del edificio (Fig. N2).

Colocando las columnas del 2do piso en su posición correcta dentro de la estructura

44. Luego, seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en el eje A desde el eje 2 al 6.

Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana Frame


Cardinal Point = 2 (Botom Center) (Menú desplegable)


OK (↵).

45. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en el eje D entre los ejes 2 al 6. Luego



Cardinal Point = 8 (Top Center) (Menú desplegable)


OK (↵).

46. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes A y 1. Luego




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Cardinal Point = 1 (Bottom Left) (Menú desplegable)


OK (↵).

47. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes D y 1. Luego



Cardinal Point = 7 (Top Left) (Menú desplegable)


OK (↵).

48. Seleccionar con el mouse las 4 columnas ubicadas en delantera de la edificación (2do

piso) que no están ubicadas en la intersección de ningún eje. Luego ir a menú ASSIGN

– Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana Frame Insertion Point colocara:

Cardinal Point = 4 (Middle Left) (Menú desplegable)


OK (↵).

49. Seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en la intersección de los ejes 7-B y

7-C. Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana

Frame Insertion Point colocara:

Cardinal Point = 6 (Middle Right) (Menú desplegable)


OK (↵).

50. Seleccionar con el mouse la columna ubicada en la intersección de los ejes 7 y D. Luego





OK (↵).

En caso usted quiera iniciar el trabajo desde aquí: FILE – IMPORT – Etabs.e2k text file y luego busque el archivo “Estructura1.e2k” en la carpeta correspondiente a este taller haga click en Abrir (↵).


4-13

ASIGNANDO SECCIONES DE VIGA Y UBICANDOLAS EN LA EST RUCTURA



( ) Floor (Areas), ( ) Walls, ( ) Ramp, ( ) Openings, (b) Columns, (b ) Beams

OK (↵).



Limits y en la ventana Set Building View Limits en área Set Story Range: colocar



OK (↵).

54. Luego activar ventana derecha (vista 3D), y hacer lo mismo que en el paso 49

Asignando vigas en el 1er piso

55. Seleccionar con el mouse las viga ubicada en el eje 1 desde el eje A hasta el eje D.

Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Frame section…. (↵) y en la ventana Assign

Frame Properties seleccionar columna V3-20x40 y hacer clic en botón OK (↵).

56. Del mismo modo que en el paso 49, asignar las demás secciones de vigas del 1er piso

según la planta del aligerado del 1er piso del edificio (Fig. N2).

57. Con el mouse seleccionar (a través de una ventana) todos los elementos (vigas y

columnas del 1er piso). Luego ir a menú EDIT – Divide Lines ... (↵) y en el ventana

Divide Selected Lines:

(●) Break at intersection with selected Lines and Points

OK (↵)

58. Para ver la estructura dibujada. Ud. puede activar la ventan de la izquierda, luego ir a

menú VIEW – Set Building View Options y en el área de Special Effects marcar con

un shek (b) Extrusion OK (↵)


4-14

Ahora colocaremos las secciones de vigas del 1er piso en su posición correcta dentro de la

estructura:

59. Seleccionar con el mouse todas las vigas ubicadas en el eje A desde el eje 2 al 6. Luego



Cardinal Point = 7 (Top Left) (Menú desplegable)


OK (↵).

Nota: si algunas de las secciones no estuvieran bien colocadas coloque “Cardinal Point

= 9(Top Right)”. Esto es debido a que el modelo ha sido importado desde el autocad y

dependiendo de cual sea el sentido del eje 1 ( del nudo i al nudo j) en el elemento viga

será una u otra opción.

60. Para ver los movimientos hechos en las posiciones de las vigas obligatoriamente deberá

activar la opción (b) Extrusion.

61. De forma similar al paso 55 anterior ubicar todas las vigas perimetrales dentro de los

limites de la propiedad. Así mismo la viga ubicada en el eje 1 estará ubicada hacia el

interior de la estructura.

Asignando vigas en el 2do piso





OK (↵).


64. Asignar todas las secciones de las vigas del 2do piso según la planta del edificio (Fig.

N2).

65. Con el mouse seleccionar (a través de una ventana) todos los elementos (vigas y

columnas del 1er piso). Luego ir a menú EDIT – Divide Lines ... (↵) y en el ventana

Divide Selected Lines:

(●) Break at intersection with selected Lines and Points

OK (↵)


4-15

Colocando las vigas del 2do piso en su posición correcta dentro de la estructura:

66. Luego, seleccionar con el mouse las columnas ubicadas en el eje A desde el eje 1 al 6.

Luego ir a menú ASSIGN – Frame / Line – Insertion Point…. (↵) y en la ventana Frame




OK (↵).

Nota: si algunas de las secciones no estuvieran bien colocadas coloque “Cardinal Point

= 7(Top Left)”. Esto es debido a que el modelo ha sido importado desde el autocad y

dependiendo de cual sea el sentido del eje 1 ( del nudo i al nudo j) en el elemento viga

será una u otra opción.

67. De forma similar al paso anterior ubicar todas las vigas perimetrales dentro de los limites

de la propiedad. Así mismo la viga ubicada en el eje 1 estará ubicada hacia el interior de

la estructura.

68. Para ver los movimientos hechos en las posiciones de las vigas obligatoriamente deberá

activar la opción (b) Extrusion.


ASIGNACIÓN DE BRAZOS RÍGIDOS A LOS ELEMENTOS

69. Activar ventana Derecha (vista 3D), luego ir a menú VIEW – Set Building View Limits

y en la ventana Set Building View Limits en área Set Story Range: colocar


Bottom Story : BASE (menú desplegable)

OK (↵).

70. Seleccione (haciendo una ventana con el mouse) todos los elementos columnas y vigas

en la estructura.

71. Menú ASSIGN - Frame / line : End (length) Offsets


4-16

72. En el cuadro Frame End Length Offsets:

Marque (●) Automatic from connectivity.

Escriba 0.5 en la casilla Rigid - Zone Factor.

OK (↵).

73. para ver es estructura dibujada con los brazos rígidos, opcionalmente UD. podrá ir a

menú VIEW – Set Building View Options y en el área de Special Efects marcar

Extrusion (b) OK (↵)

ASIGNACIÓN DE MUROS DE ALBAÑILERIA A LOS ELEMENTOS SHELLS

74. Activar ventana derecha (vista en 3d), luego ir a menú VIEW – Set Building View


( ) Floor (Areas), (b) Walls, ( ) Ramp, ( ) Openings, () Columns, () Beams

OK (↵).

75. Luego Seleccionar (haciendo una ventana con el mouse) todos los elementos Shells y

luego ir a menú ASSIGN - Wall / Slab / Deck , y en ventana Assign Wall / Slab / Deck

Sections: seleccione MURO15 . Luego OK (↵).

76. Luego Seleccionar los elementos Shells ubicados en el eje A del primer piso. Luego ir a

menú ASSIGN - Wall / Slab / Deck , y en ventana Assign Wall / Slab / Deck Sections:

seleccione MURO25 . Luego OK (↵).

ASIGNANDO SECCIONES DE LOSA Y CREANDO UN ABERTURA ( OPENING)




Bottom Story : BASE (menú desplegable)

OK (↵).

78. Luego ir a menú VIEW – Set Building View Options y en área Object Present in View:

activar solo los elementos columna.


4-17

(b) Floor (Areas), ( ) Walls, ( ) Ramp, ( ) Openings, (b) Columns, ( ) Beams

OK (↵).

79. Ubicarse en STORY1, con ayuda del botón Plan.

80. Seleccionar todos los elementos de losa y asignarle la sección DLosa. Ir a menú

SELECT – By Wall / Slab / Deck sections ….(↵), y en ventana Select sections:

seleccionar DLOSA20. OK (↵).

81. Ir a menú ASSIGN – Shell Area - Wall/Slab/Deck sections (↵), y en ventana Assign

Wall/Slab/Deck sections seleccionar DLOSA20. OK (↵).

82. Hacer click en botón “ps” (selección previa). Luego ir a menú ASSIGN – Shell Area –

Local Axes …. (↵), y en ventana Assign Local Axes colocar:

(●) Angle = 90°

OK (↵)

Podrá Ud. Verificar el nombre de la sección asignada y el sentido de carga (según los

ejes locales del elemento. Opcionalmente podrá verificar el segundo piso con ayuda

de los botones “↑” y “↓”.

Ahora crearemos aberturas (Openings) en la losa del primer piso existentes para el area de

acceso de la escalera.

83. ir a menú DRAW – Draw Area Objects – Draw Rectangular Areas (Plan, Elev) …(↵) ,

en ventana Property of object : seleccionar

Property : OPPENING ( de menú desplegable).

Luego con ayuda del mouse dibujar el elemento area OPPENING desde la intersección

de los ejes D-5 hasta la columna con coordenadas (7,6).

Nota: Para dibujar este elemento, haga click izquierdo con el mouse en la intersección

de los ejes D-5 y sin dejar de presionar el mouse arrastre el curso haga llegar a la

columna con coordenadas (7,6). Luego presione la tecla ESC en su teclado. (Haga un

acercamiento de la zona para facilitar el dibujo).

Luego, refrescar la pantalla con ayuda del botón con el símbolo del Lápiz, ubicado en la

parte superior central de su pantalla.


4-18

APOYOS Y VÍNCULOS

84. Active la ventana derecha y haga click en el botón Plan y en la ventana Select Plan Level

seleccione la opción BASE y luego OK (↵).

85. Luego en la ventana activa selecciones todos los nudos de la base, para esto puede

hacer con el Mouse una ventana (note que los nudos están marcados con una X de

color verde).

86. Menu ASSIGN – Joint / Point – Restraint (Supports) . Luego en el cuadro Assign

Restraints seleccione en el área Fast restraints la opción para empotramiento perfecto

(primer icono de la izquierda) . nótese que las restricciones a desplazamiento y giro en

todas la direcciones están activadas. Luego OK (↵). Opcionalmente puede activar las

casillas correspondientes a los seis grados de libertad.


SOBRECARGAS SOBRE LOSAS Y DIAFRAGMAS

87. Activar ventana izquierda. Luego ir a menú VIEW – Set Building View Options y en

area Object Present in View : solo dejar activo los elementos Walls (muros)

(b ) Floor (Areas) ( ) Walls ( ) Ramp ( ) Openings ( ) Beams ( ) Columns

(b ) Point Objects

OK (↵).

88. Luego hacer Click en botón Plan y selecciona STORY1. OK (↵).

89. Luego seleccionar todos los elementos losa (creando una ventana con el mouse).

Seguidamente haga click en el botón “↑” y ubíquese en el segundo nivel. Allí también

seleccione Todo. En la parte inferior izquierda se su pantalla debe decir: “38 Points, 20

Area Selected”.

90. Luego ir a menú: ASSIGN – Shell / Area Loads : Uniform.

Y en ventana Uniform Surface Loads:

Seleccionar:


4-19

Load Case Name: LIVE (menú desplagable)

Uniform Load:

Load : 0.25 (tn/m2)

Direction : Gravity.

Options: (●) Add to existing Loads

OK (↵). De este modo Ud. ha cargado las losas del 1er y segundo piso con 0.25tn/m2.

91. Luego haga click (→) en el botón “ps” (selección previa).

92. Luego ir a menú ASSIGN – Joints / Points : Rigid Diaphragm..

Y en la ventana Asign Diaphragm, selecionar D1. y OK (↵).

93. Del mismo modo cargar la losa del 2do piso con 0.10Tn/m2 y coloque un diafragma en el

segundo piso llamado D1.

DEFINIENDO LA MASA DE LA ESTRUCTURA

94. Ir a menú: DEFINE – Mass Source . Y en ventana Define Mass Source, colocar:

En el área de Mass definition: (●) From Self and Specified Mass and Loads.

En el área de Define mass multiplier for Loads, colocar: Load LIVE (menú desplegable) y

multiplier = 0.25. OK (↵).

DEFINIENDO ESPECTRO DE PSEUDOS ACELERACIONES

95. Ir a menú: DEFINE – Response Spectrum Functions . Y en ventana Define Response

Spectrum Functions, hacer click en botón desplegable y seleccionar Add User Spectrum,

eso le abrirá la ventana Response Spectrum Function Definition:

Allí colocará:

Function Name: NTE030

En el área Define function, colocara los siguientes valores para el espectro. Una ves

colocados los pares de números correspondientes a period y Aceleration haga click en el

botón Add; esto insertara cada para de números.


4-20

T (sec) Sa (m/sec^2)0.00 3.270.10 3.270.20 3.270.30 3.270.40 3.270.50 2.620.60 2.180.70 1.870.80 1.640.90 1.451.00 1.311.10 1.191.20 1.091.30 1.011.40 0.931.50 0.87

A medida que valla introduciendo datos se irá creando el grafico del dibujo. Luego de

terminada la introducción de datos haga click en OK (↵). Luego OK (↵).

DEFINIENDO ANÁLISIS DINÁMICO MODAL ESPECTRAL

96. Ir a menú: DEFINE – Response Spectrum Cases . Y en ventana Define Response

Spectra, hacer click en botón Add New Spectrum, esto le abrirá la ventana Response

Spectrum Data Case y allí colocará:

Spectrum Case Name: SISMOX

Structural and Function Camping = 0.05

Modal Combination: (●) CQC

Directional Combination: (●) SRSS

Input Response Spectra:

Desplegar:

Direction function Scale Factor

(Menú desplegable)

U1 NTE030 1.0

Excitation Angel = 0

Haga click en OK (↵).

97. De modo similar al paso 65 definir un sismo en la dirección Y, para lo cual deberá llenar

la ventana Response Spectrum Data Case :

Spectrum Case Name: SISMOY


4-21

Structural and Function Camping = 0.05

Modal Combination: (●) CQC

Directional Combination: (●) SRSS

Input Response Spectra:

Desplegar:

Direction function Scale Factor

(Menú desplegable)

U2 NTE030 1.0

Excitation Angel = 0

Haga click en OK (↵).

Luego OK (↵).

98. Para Activar o Desactivar el análisis calculo de los modos de vibración deberá ir a

Menú ANALIZE – Set Analysis Options ...

Allí deberá activar con (b) Dinamic análisis.

Luego deberá hacer Click en botón Set Dynamic parameters. Y colocará:

Number of modes = 12

Type of Analysis (●) Eigenvectors

Hacer click en OK (↵).

Luego OK (↵).

COMBINACIONES DE CARGA.

99. Ir a menú DEFINE – Load Combinations ..., y en ventana Define Load Combinations

hacer click en botón “Add New Combo”.

En ventana Load Combination Data: seleccionar DEAD en lista desplegable - Scale

Factor = 1.5 – Botón Add. Luego seleccionar LIVE de lista desplegable - Scale

Factor = 1.8 – Botón Add . Finalmente hacer click en botón OK (↵).

100. Ir a menú DEFINE – Load Combinations ..., y en ventana

Define Load Combinations hacer click en botón “Add New Combo”.

Hacer click en botón “Add New Combo” - En ventana Load Cobination Data: Seleccionar

DEAD - Scale Factor = 1.25 – Botón “Modify”. Luego seleccionar LIVE - Scale

Factor = 1.25 – Botón “Modify” Luego seleccionar SISMOX en lista desplegable - Scale

Factor = 1.00 y hacer click en Botón “Add”. Finalmente hacer Click en botón OK (↵).


4-22

101. Repetir para 1.25 DEAD + 1.25 LIVE – 1.00 SISMOX

102. Repetir para 1.25 DEAD + 1.25 LIVE + 1.00 SISMOY

103. Repetir para 1.25 DEAD + 1.25 LIVE – 1.00 SISMOY

104. Repetir para 0.9 DEAD + 1.00 SISMOX

105. Repetir para 0.9 DEAD - 1.00 SISMOX

106. Repetir para 0.9 DEAD + 1.00 SISMOY

107. Repetir para 0.9 DEAD - 1.00 SISMOY

108. Activar ambas ventanas (vista en planta y vista 3D), luego ir a menú VIEW – Set

Building View Options y en área Object Present in View: activar todo menos los

elementos que no aparecen en pantalla.

(b) Floor (Areas) (b) Walls; (b) Ramp (b) Openings (b) Columns (b) Beams

OK (↵).

REVISANDO LOS GRADOS DE LIBERTAD ACTIVOS EN LA ESTR UCTURA

109. Ir a menú ANALYZE - Set Analysis Options ……., y en ventana Analisis Options

hacer click en botón “Full 3D”. Luego OK (↵).



4-23

PIERS

110. Active la ventana de la izquierda. Luego ir a menú VIEW – Set 3D View ……, y en

ventana Set 3D View: hacer click en botón “XY” y Apertura=0° . Luego OK (↵).

111. ir a menú VIEW – Set Building View Options y en area Object Present in View :

solo dejar activo los elementos Walls (muros)

( ) Floor (Areas) (b) Walls ( ) Ramp ( ) Openings ( ) Beams ( ) Columns

OK (↵).

112. En la vista creada seleccionar la placa o muro de corte ubicado en el eje 1 con ayuda

del Mouse (debe de notar que la selección en esta vista comprende el muro en los 3

niveles). Luego ir a menú ASSIGN – Shell/Area – Pier Label ; y en ventana Pier Names,

colocar:

Wall Piers : P1X y hacer click en botón “Add New Name”.

OK (↵).

113. De forma similar al paso 59. Seleccionar la placa o muro ubicado en el eje 4 y

asignarle un Nombre (Wall Pier): P2X. OK (↵).

114. De forma similar al paso 59. Seleccionar la placa o muro ubicado en el eje A y

asignarle un Nombre (Wall Pier): P1Y. OK (↵).

115. De forma similar al paso 59. Seleccionar la placa o muro ubicado en eje D

(incluyendo las muros todos los muros de la caja de ascensores) y asignarle un Nombre

(Wall Pier): P2Y. OK (↵).

En caso usted quiera iniciar el trabajo desde aquí: FILE – IMPORT – Etabs.e2k text file y luego busque el archivo “Structure.e2k” en la carpeta correspondiente a este taller haga click en Abrir (↵) y luego haga click en Done (↵).

ANALIZANDO LA ESTRUCTURA - RUN

116. Ir a menú ANALYZE - Run Analysis (↵)


4-24

RESULTADOS DEL ANALISIS

Visualizando los Modos de Vibración:

117. Activar la Ventana 3D, Menú DISPALY – Show mode Shape ...

Y en ventana Mode Shape Colocar Mode Number = 1, OK (↵).

Opcionalmente podrá dar animación a la deformada del 1er modo de vibración haciendo

click en Botón Start Animation ubicado en la parte inferior derecha de su pantalla.

También, podrá ver los demás modos de vibración haciendo click los botones “<<” o “>>”

ubicados en la parte inferior derecha de la pantalla.

Visualizando las Deformadas en la estructura:

118. Activar la Ventana 3D, Menú DISPALY – Show Deformed Shape ...

Y en ventana Deformed Shape, Seleccionar Load : “SISMO2X static load” y hacer click en

OK (↵).

Opcionalmente podrá ver todos los resultados siguiendo los pasos del analisis siguiendo los

pasos 62 al 74 del taller 1.

119. Activar la Ventana de la izquierda y ubicarse en losa del 1er piso, con ayuda del

botón “elev”, Menú DISPALY – Show Member Forces / Stress Diagram - Shell

Stress/Forces, y en ventana Element Forces / Stress Contour for shells , seleccionar:

Load: COMB1 Combo (Menú desplegable)

(●) Forces

(●) M22

OK (↵).

120. Hacer Click en botón con símbolo de candado para hacer cambios en la estructura.

Seleccionar elementos de losa. Luego ir a menú SELECT – by Wall/Slab/Deck Sections y

en ventana Select Sections seleccionar LOSA17. OK (↵).

121. Ir a Menú ASSIGN – Shell / Area – Area Object Mesh Options …, y allí colocar

Floor Meshing Options

(●) Auto mesh Object into Structural Elements

(b) Mesh at Beams and Other Meshing Lines.

(b) Mesh at Wall and Ramp Edges.


4-25

(b) Mesh at visible grids.

(b) Further Subdivide Automesh with a Maximun element Size of = 0.75

OK (↵).

Nota: Opcionalmente podría Ud. hacer una malla automática para la rampa y para las

placas. Seleccionar los elementos correspondientes y luego ir a Menú ASSIGN – Shell /

Area – Area Object Mesh Options …, y allí colocar en:

Ramp and Wall Meshing Options

(●) Subdivide Object into Structural with a maximum size of: 0.5

122. Hacer Click en botón con símbolo de candado para hacer cambios en la estructura.

Seleccionar elementos de losa. Luego ir a menú SELECT – by Frame Sections y en

ventana Select Sections seleccionar las secciones ConcCol y V30x60. OK (↵).

123. Ir a Menú ASSIGN – Frame / Line – Automatic Frame Subdivide …, y en ventana

Line Object Automesh Options colocar

Floor Meshing Options

(●) Auto mesh at Intermediate Points and Intersecting Line/Edges.

OK (↵).

124. Ir a menú ANALYZE - Run Analysis (↵)

Observar las diferencias en los diagramas de las losas, comparando con las vistas en el

paso 83.

125. Activar la Ventana de la izquierda y ubicarse en losa del 1er piso, con ayuda del

botón “elev”, Menú DISPALY – Show Member Forces / Stress Diagram - Shell

Stress/Forces, y en ventana Element Forces / Stress Contour for shells , seleccionar:


(●) Forces

(●) M22

OK (↵).

Observando las fuerzas e las placas:


4-26

126. Activar la Ventana de la derecha y solo mostrar elementos verticales. Luego ir a

Menú DISPALY – Show Member Forces / Stress Diagram - Frame/ Pier / Spandrel

Forces, y en ventana Member Forces Diagram for Frames , seleccionar:


Componenet: (●) Moment 3-3

(b) Frame (b) Piers.

OK (↵).

127. Activar la Ventana de la derecha y solo mostrar elementos verticales. Luego ir a

Menú DISPALY – Show Member Forces / Stress Diagram - Frame/ Pier / Spandrel

Forces, y en ventana Member Forces Diagram for Frames , seleccionar:


Componenet: (●) Shear 2-2

(b) Frame (b) Piers.

OK (↵).

DISEÑO DE PLACAS

128. Ir al menú OPTION – Preferences – Shear Wall Design y en cuadro Wall

Pier/Spandrel Design Preferences, seleccionar en:

Design code: ACI 318 – 99 (menú desplegable).

Rebar Units: cm2 (menú desplegable).

Rebar / Length Units: cm2/m. (menú desplegable).

Luego OK (↵).

129. Menú DESIGN – Shear Wall Design – Select design Combo … ; En la ventana

Design load combination selection, activará solo las combinaciones COMB1,

COMB2,….. , COMB9; a través de los botones “Add”. Las combinaciones DWALL1,

DWALL2,…., DWALL6 serán removidas a través del botón “Remove”. OK (↵).

130. Menú DESIGN – Shear Wall Design - Start Design/Check of structure (↵).

131. Hacer click derecho sobre la placa asociada al Pier P1X en el 1er piso. Luego en la

ventana Uniform Reinforcing Pier Section Design (ACI 318-99) Ud podrá observar un

resumen de las fuerzas de diseño y sus correspondientes cuantías de acero. Dentro de


4-27

esta ventana Ud. podrá hacer modificaciones en el diseño haciendo click en el botón

“Overwrites…”; así como también, seleccionar otras combinaciones de carga para el

diseño a través del botón “Combos…”

OK (↵).

El programa Etabs también permite revisar el comportamiento de nuevas secciones o

secciones existentes a través de los diagramas de momento curvatura.

132. Ir a menú DESIGN – Shear Wall Design – Define Pier Sections for Checking…(↵);

Luego en ventana Pier Sections hacer click en botón “Add Pier Section” y en ventana

Pier Section Data Ud. colocará:

Section Name : PLACAP2Y

Material : CONC

(●) Start from existing wall Pier

STORY1 P2Y (ambos son menus desplegables)

Hacer Click en botón “Section Designer” (↵). (Abre programa “CSISD”, ver Nota)

Luego de terminada la utilización del programa CSISD hacer click en botón “DONE”,

ubicado en esquina inferior derecha de su pantalla.

Hacer click en botón OK (↵) y ya tendrá la sección de la placa PLACAP2Y dentro de las

secciones.

Luego hacer click en botón OK (↵).

Nota: Esto abrirá un programa interno dentro del Etabs llamado “CSISD (Section Designer)”

y podrá ver en el la sección del Pier P2Y introducido a nuestro modelo.

Dentro de este programa. Hacer click sobre los 3 últimos botones de la derecha en la parte

superior de la pantalla; El primero con símbolo de tabla muestra las propiedades

geométricas de la sección de la placa, el segundo muestra el diagrama de interacción de la

sección, y el tercer botón muestra el diagrama de momento curvatura de la sección de la

placa.

Etabs - Taller 4 - Albanileria

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Transcript of Etabs - Taller 4 - Albanileria