Olas

CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza INSTRUCCIONES DE USO PROGRAMA ETABS v. 8 El presente apunte esta orientado a convertirse en una guia basica del uso del programa ETABS v. 8 para estudiantes del ramo Proyecto de Hormigon Armado. Creado con el fin de proporcionar los conocimientos suficientes para desarrollar un modelo estructural de cualquier edificacion en altura en especial la que se desarrollara en el transcurso de este semestre. 1. ASPECTOS BASICOS DE LA INTERFAZ DEL SOFTWARE.

La ventana principal de Etabs v. 8 contiene las barras de herramientas Main, Display, Point and joint assigns, Shell and area assigns, Frame and line assigns, Define, Design, Draw, Select y Snap. Main Point and joint assign Frame line assign Shell and area assign Draw Define Display Design Sistema de coordenadas Select Opcion de asignacion por niveles Unidades de trabajo Snap Barra de estado Coordenadas del cursor JMVR – Semestre 2007/2 1 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr.

Juan Mendoza Para las barras de herramientas mencionadas se define la funcion de cada uno de los botones correspondientes. Define Definir propiedades del material Definir secciones de frame (vigas y columnas) Definir secciones de muros o losas Definir espectro Definir estados de carga estatica Modificar espectro Dibujar areas Definir combinaciones de carga Definir masa sismica Main Nuevo modelo Abrir archivo . EDB existente Guardar modelo Imprimir graficos Imprimir ablas de datos Deshacer Rehacer Refresh Bloquear / Desbloquear modelo Correr analisis Correr analisis de la secuencia de construccion Correr analisis estatico no lineal Zoom area Zoom todo Zoom anterior Acercamiento Alejamiento Desplazamiento con el mouse Vista en 3 dimensiones Vista en planta Vista en elevacion (por ejes) Rotar vista 3D Activar / Desactivar perspectiva Mover uno hacia arriba en una lista Mover uno hacia abajo en una lista Contraer / descontraer elementos

JMVR – Semestre 2007/2 Draw Seleccionar Objeto Desplazar elementos Dibujar objetos lineales Dibujar objetos lineales en regiones Dibujar columnas en regiones Dibujar vigas secundarias en regiones en planta

Dibujar areas rectangulares Dibujar areas con clic Dibujar muros en planta Dibujar muros en planta con clic Display Mostrar modelo indeformado Mostrar modelo deformado Mostrar formas modales Mostrar diagrama de esfuerzos Mostrar diagrama de energia y trabajo virtual Mostrar Mostar curva de pushover Point and joint assigns Asignar diafragma rigido Asignar panel zone Asignar restricciones Asignar Fuerza o momento Shell and area assigns Asignar muro o losa Asignar una pasada en losa Asignar diafragma rigido Asignar ejes locales Asignar etiqueta de Pier Asignar etiqueta de Spandrel Asignar carga uniforme 2

CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza Fijar opciones para ver el modelo Asignar nombres de grupo Select Selecciona todo Seleccion anterior Limpia selecciones Seleccionar usando linea de interseccion Snap Calzar con puntos Calzar con puntos medios o extremos Calzar con intersecciones Calzar con perpendicular Calzar con lineas y bordes Calzar con la grilla invisible Frame and line assigns Asignar seccion del frame Asignar restricciones del frame Define rigidez por penetracion (cacho rigido) Asignar ejes locales del frame Asignar carga distribuida del frame Design Diseno en acero Diseno en concreto

Diseno al corte de muros 2. 2. 1. – PROCEDIMIENTO DE MODELACION. Crear nuevo archivo y guardar como archivo de trabajo Es importante que esten definidas correctamente las unidades en la barra de estado antes de escoger new model. Se recomienda utilizar como unidades [Ton , m]. File New Model / / ALT FN Altura de entrepiso Estructuraciones de piso predefinidas. Usar opcion “grid only” para losa de H. A. File Save as / / ALT FA JMVR – Semestre 2007/2 3 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 2. – Generar la grilla Edit grid data Edit grid / ALT EDE Edit

Identificacion del eje opcional. Haciendo doble clic en las celdas, se puede modificar su valor. JMVR – Semestre 2007/2 4 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 3. – Generar la elevacion del modelo Edit story data Edit Story / ALT EY (E o I o D) Edit A B C A Notas: • Se ingresan los pisos de abajo hacia arriba y siempre debe incluirse el nivel “base” que es el nivel donde se empotra el edificio. • Para usar planilla “salida waller” los pisos deben tener una etiqueta solo numerica. • La opcion “similar to” permite que al asignar un nivel de referencia (ej.

Story 8) estas asignaciones se repitan automaticamente en los niveles relacionados (ej. Story 1 al 8), aspecto muy util para desarrollar los llamados “pisos tipos”. Ademas debe estar seleccionada la alternativa “similar stories” en la opcion de asignacion por niveles. JMVR – Semestre 2007/2 5 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza B Se puede repetir un nivel con todas las asignaciones hechas en el. C 2. 4. – Definir los materiales Material properties / / ALT DM Define JMVR – Semestre 2007/2 6 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 5.

Define Definir estados de carga estaticos Static Load Cases / / ALT DL Indica en cual estado de cargo se incluiran los pesos propios de los elementos asignados, y en que proporcion. Es importante que el tipo de carga quede bien definido. Solo se activa si es un “type” de carga horizontal Sobrecarga Peso Propio JMVR – Semestre 2007/2 7 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 6. – Definir combinaciones de carga Define Load Combinations / / ALT DB Nota: Segun la NCh433of96, se deben analizar las siguientes combinaciones de carga: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1. 4(PP) + 1. SC 1. 4(PP+SC+SX) 1. 4(PP+SC-SX) 1. 4(PP+SC+SY) 1. 4(PP+SC-SY) 0. 9(PP)+1. 4SX 0. 9(PP)-1. 4SX 0. 9(PP)+1. 4SY 0. 9(PP)-1. 4SY Resulta util definir tambien la combinacion de carga PP+PM+SC El peso propio incluye la el peso muerto. JMVR – Semestre 2007/2 8 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 7. Define Definir secciones de vigas, columnas y diagonales Frame Sections / / ALT DF La armadura de refuerzo especificada sera verificada por el programa. La armadura de refuerzo sera disenada por el programa. No es necesario definir barras. JMVR – Semestre 2007/2 9

CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 8. Define Definir secciones de muros y losas Wall/Slab/Deck Sections / / ALT DS 2. 9. – Asignar columnas, vigas y diagonales (elementos de linea) Este boton define una viga en los puntos donde se haya hecho clic. Este boton define vigas en una region determinada sobre la grilla. Este boton define columnas en una region determinada sobre la grilla. JMVR – Semestre 2007/2 10 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza Notas: • Al asignar vigas es recomendable “pinchar” siguiendo el sentido de los ejes coordenados. Se puede asignar saltandose los nudos intermedios. • Para definir si una viga es normal, invertida o semi-invertida (opcion por defecto, centrada respecto del nivel de piso), se debe seleccionar una vez que haya sido asignada y luego proceder asi: Assign Frame/Line Insertion point Esta ventana modifica la ubicacion de la viga respecto a los ejes globales (X,Y,Z) o locales (1,2,3). La variacion de los ejes Z o 2 permite definir si la viga es V, VI o VSI. 2. 10. – Asignar muros (elementos de superficie) Para asignar un muro, se deben seguir los siguientes pasos:

Permite generar muros desde la planta o en elevacion definiendo nodo inicio, nodo final o haciendo un solo clic en la linea de la grilla Seleccione el muro, y luego El usuario debe especificar una etiqueta identificatoria para los elementos de area. Se debe usar la misma etiqueta para todos los elementos de superficie que conforman un unico muro fisico. Todos los muros dentro de un nivel deben tener su propia identificacion, distinta para cada uno de ellos. Se podra repetir la identificacion en un nivel distinto. Los elementos de linea son etiquetados automaticamente por el programa.

Para usar la planilla “salida-waller” se deben etiquetar los muros solo con un numero. Los elementos de superficie se pueden etiquetar bajo dos opciones: • Pier : El programa entrega los esfuerzos del elementos integrando las tensiones en un plano horizontal diagramas de esfuerzos tipicos de un muro. • Spandrel: El programa entrega los esfuerzos del elementos integrando las tensiones en un plano vertical diagramas de esfuerzos tipicos de una viga. Un mismo elemento de superficie se puede etiquetar simultaneamente como pier o como spandrel. Esto resulta muy util para analizar vigas de gran altura.

JMVR – Semestre 2007/2 11 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 11. – Asignar losas Seleccionar propiedad a asignar y “pinchar” los nudos de la grilla que delimitan el area requerida 2. 12. – Asignar diafragmas Seleccionar las areas que conforman un diafragma de piso Assign Shell/Area Rigid Diafragm / Si la estructura solo tiene un diafragma de piso en cada nivel, resulta conveniente identificarlos todos con el mismo nombre (D1). Asi es facil determinar las masas acumuladas piso a piso al ver los resultados del analisis.

JMVR – Semestre 2007/2 12 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 13. – Empotrar muros en la base Assign Joint Point Restraints (Supports) / / ALT AJS El empotramiento no es imprescindible en los muros. Si lo es en las columnas. Se deben seleccionar en el nivel BASE todos los elementos que se desea empotrar 2. 14. – Trozamiento de losas y muros. OPCION 1: MANUAL Edit Mesh Areas / ALT EH Opcion muy util Opcion muy util Notas: El objetivo del trozamiento (meshing) es lograr la conectividad entre todos los elementos en planta y elevacion.

Las losas y los muros deben tener conectividad en cada esquina del panel. Las vigas y columnas deben tener conectividad en sus dos extremos. Las vigas y columnas se trozan en forma automatica, siguiendo el trozamiento de muros y losas. Para que la descarga sobre una viga sea representativa de la situacion real, se la debe trozar en al menos cuatro tramos. Se debe ir trozando las losas nivel por nivel y luego los muros elevacion por elevacion. JMVR – Semestre 2007/2 13 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza OPCION 2: AUTOMATICO Edit Assign Shell/Area Area Object Mesh Options / ALT ASB

Antes de aplicar esta opcion, es necesario seleccionar todos los elementos del tipo “floor (Area)”. Se deben seleccionar las opciones indicadas Luego de hacer el auto Meshing, es necesario asegurar la conectividad de todos los elementos. Para esto, se debe seleccionar Se deben seleccionar las opciones indicadas JMVR – Semestre 2007/2 14 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 15. – Asignar de carga en losas Assign Shell Area loads Uniform / ALT AAU 2. 16. – Definir el espectro de aceleraciones Define Response Spectrum Functions / / ALT DE

Basta agregar un solo espectro que sirve para todas las direcciones de analisis. Seleccionar el archivo de texto con los datos del espectro, el cual debe estar grabado en la misma carpeta que el archivo de entrada. JMVR – Semestre 2007/2 15 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr. Juan Mendoza 2. 17. – Definir sismos a analizar Define Response Spectrum cases / / ALT DR Se deben agregar 2 espectros, uno para sismo en X (SX) y otro para sismo en Y (SY) Factor de modificacion del espectro Para un sistema global cartesiano, U1, U2 y U3 coinciden con (=1 respuesta elastica) las direcciones X,Y,Z respectivamente.

Para cada una de estas direcciones se puede aplicar un espectro (excitacion en la base) con un cierto angulo respecto de ella. Como la norma NCh433of96 exige hacer un analisis sismico en dos direcciones perpendiculares entre si, se deberan definir dos “spectrum case” mediante una de las siguientes alternativas: • Alternativa 1: SX con U1:FUNC1 y Excitation angle:0 SY con U1:FUNC1 y Excitation angle:90 • Alternativa 2: SX con U1:FUNC1 y Excitation angle:0 SY con U2:FUNC1 y Excitation angle:0 JMVR – Semestre 2007/2 16 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr.

Juan Mendoza 2. 18. – Definir masas Define Mass Source / / ALT DA De los pesos propios de los elementos asignados, mas masas sismicas adicionales asignadas sobre las losas (opcion Assign Shell/Area Additional Area Mass). Opcion recomendada A partir de las cargas asignadas a traves de los estados de carga independientes (incluido los pesos propios de los elementos, con la opcion self weight =1 en el estado de carga PP) Combinando las opciones anteriores. Impide que se generen modos de vibrar con vibraciones fuera del plano de los diafragmas (verticales).

Al especificar las masas a traves de las cargas asignadas, es necesario definir que porcentaje de estas cargas se debe considerara en la determinacion de la masa sismica (25% o 50 % para la sobrecarga, dependiendo de la importancia del edificio, de acuerdo a lo establecido en la NCh433of96). 2. 19. – Definir tipo de analisis Analyze Set analisis Options / ALT NS Deben ser los suficientes para acumular al menos el 90% de la masa sismica en cada direccion (NCh433of96). Como maximo se puede tener 3 por el numero de niveles del edificio. JMVR – Semestre 2007/2 17 CI52G – 03 – Proyecto de Hormigon Armado Profesor Sr.

Juan Mendoza Datos Utiles: • Si se usa la opcion de asignar masas adicionales, estas se deben asignar sobre las losas considerando el porcentaje que aporta la sobrecarga, mas las masas producto de los pesos muertos (Masa adicional = (PM + % SC)/9. 8). Para ver solo algunos pisos: View Set Building view limits Set Story Range • • • Para alargar un elemento en planta o en elevacion usar el boton “desplazar elemento” (reshape). Se selecciona el elemento y se estira desde un extremo. Section Cuts: Esta herramienta es muy util para estudiar esfuerzos en cualquier plano dentro de un elemento.

Por ejemplo para estudiar la transferencia de corte dentro de un diafragma de piso. El procedimiento es el siguiente: • Seleccionar objetos: siempre se debe escoger elementos – por ejemplo panos de losas – y un borde del grupo escogido (los “point”). • Assign Groups Names agregar o escoger un group name para los elementos seleccionados • Define Section Cuts agregar una seccion de corte (darle un nombre y seleccionar el group por donde pasa) • Ir al icono “Mostrar tablas de resultados” y seleccionar solo los Section Cut Forces (seleccionar la Section Cut y Select Loads).

Analisis por torsion accidental Es recomendable estudiar las dos alternativas que da la NCh433of96. • Desplazar el centro de masas • Aplicar momento torsor (calculado con el delta Q, partiendo la asignacion en el nivel superior). Se aplica en cualquier punto de la base (ojala el mas cercano al CM). Se puede definir una linea de columna para estos efectos. Se deben agregar estados de carga (TX torsion X, TY torsion Y), como tipo “quake”. Es recomendable eliminar la rigidez a torsion de las vigas (Assign –> Frame/Line–> Frame Property Modifier), especialmente cuando se pide que el programa disene.

Si no, es muy probable tener fallas por corte que chequeando por esfuerzo si resisten. Antes de procesar hacer: Edit Auto Relabel All. Esto permite reordenar internamente el modelo, minimizando el ancho de banda de las matrices (y por lo tanto de los sistemas de ecuaciones) a resolver. Es posible en esta version de Etabs, generar elevaciones que no correspondan a los ejes, y que ademas, tengan formas poligonales. Para hacer esto, debe seleccionarse Draw Draw Developed Elevation Definition.

Luego se escribe un nombre para la elevacion, y se agrega. A continuacion, debe marcar con el mouse, las esquinas del poligono que correspondera a la elevacion. Para finalizar la creacion de la elevacion, debe hacer clic con el boton derecho. Es posible incorporar al modelo columnas de secciones con geometria especial usando el Shear Wall programa “Seccion Builder”, de la compania CSI. Esto se hace en Design Design Define Pier Secction for Checking Add Pier Secction Secction designer. • • • • • JMVR – Semestre 2007/2 18

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