Manual etabs y safe
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Jun 11, 2020
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About This Presentation
Manual para diseño de edificioes
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CONTENIDO
CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN .......................................................................................................... 3
1. CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN ......................................................................................... 3
2. ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO EN ESTUDIO ................................................................ 3
CAPÍTULO 2: PRE DIMENSIONAMIENTO ........................................................................................... 5
3. LOSAS MACIZAS .......................................................................................................................... 5
4. LOSAS ALIGERADAS .................................................................................................................. 5
5. VIGAS .............................................................................................................................................. 6
6. COLUMNAS ................................................................................................................................... 6
7. MUROS ESTRUCTURALES (PLACAS) ..................................................................................... 7
CAPÍTULO 3: MODELAMIENTO EN ETABS ......................................................................................... 9
1. DEFINIR GEOMETRÍA Y PROPIEDADES DE MATERIALES. .............................................. 9
2. DEFINIR GEOMETRÍA Y SECCIONES DE ELEMENTOS. ................................................... 14
3. PATRONES Y ASIGNACIÓN DE CARGA.............................................................................. 21
4. PESO SÍSMICO (MASS SOURCE) ............................................................................................. 24
5. PREPARACIÓN DE MODELO PARA EL PROCESAMIENTO. ........................................... 25
5.1. Brazo Rígido. ........................................................................................................................... 25
5.2. Liberación de Momentos de vigas ........................................................................................ 26
5.3. Discretizar Losas (Automesh floor) ...................................................................................... 28
5.4. Discretizar Muros ................................................................................................................... 30
5.5. Discretizar Frame .................................................................................................................... 31
5.6. Ensamblaje Losas –Frame (frame floor meshing options). ............................................... 32
5.7. Ensamblaje losas – muro (auto edge constraints)............................................................... 33
5.8. Asignar Diafragma Rígido (1 diferente por cada nivel) .................................................... 34
5.9. Asignar Grados de Libertad. ................................................................................................. 35
5.10. Activar cálculo del centro de rigidez ................................................................................... 35
5.11. Chequeo del Modelo. ............................................................................................................. 36
6. ANÁLISIS ESTÁTICO DEL EDIFICIO ..................................................................................... 37
6.1. Cargas Sísmicas Estáticas en X y Y. ...................................................................................... 37
6.2. Verificaciones Análisis Estático. ........................................................................................... 39
7. ANÁLISIS DINÁMICO DEL EDIFICIO ................................................................................... 42
7.1. Generación de Espectro Dinámico Norma E.030. .............................................................. 42
7.2. Verificaciones Análisis Dinámico. ........................................................................................ 48
A. Peso del Edificio (Cortante Basal) ......................................................................................... 48
B. Modos de Vibración. .............................................................................................................. 49
C. Cortante Base Caso Estático. ................................................................................................. 49
D. Derivas Análisis Dinámico (Drifts). ..................................................................................... 51
E. Separación de Edificios. ......................................................................................................... 52
F. Irregularidad Torsional. ......................................................................................................... 52
G. Verificación del Sistema Estructural. ................................................................................... 55
H. Calculo de Momento de Volteo. ........................................................................................... 58
7.3. Combinaciones de Diseño. .................................................................................................... 59
8. Diseño en Concreto. ..................................................................................................................... 63
A. Vigas y Columnas. .................................................................................................................. 63
B. Placas. ....................................................................................................................................... 66
CONTENIDO
CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN .......................................................................................................... 3
1. CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN ......................................................................................... 3
2. ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO EN ESTUDIO ................................................................ 3
CAPÍTULO 2: PRE DIMENSIONAMIENTO ........................................................................................... 5
3. LOSAS MACIZAS .......................................................................................................................... 5
4. LOSAS ALIGERADAS .................................................................................................................. 5
5. VIGAS .............................................................................................................................................. 6
6. COLUMNAS ................................................................................................................................... 6
7. MUROS ESTRUCTURALES (PLACAS) ..................................................................................... 7
CAPÍTULO 3: MODELAMIENTO EN ETABS ......................................................................................... 9
1. DEFINIR GEOMETRÍA Y PROPIEDADES DE MATERIALES. .............................................. 9
2. DEFINIR GEOMETRÍA Y SECCIONES DE ELEMENTOS. ................................................... 14
3. PATRONES Y ASIGNACIÓN DE CARGA.............................................................................. 21
4. PESO SÍSMICO (MASS SOURCE) ............................................................................................. 24
5. PREPARACIÓN DE MODELO PARA EL PROCESAMIENTO. ........................................... 25
5.1. Brazo Rígido. ........................................................................................................................... 25
5.2. Liberación de Momentos de vigas ........................................................................................ 26
5.3. Discretizar Losas (Automesh floor) ...................................................................................... 28
5.4. Discretizar Muros ................................................................................................................... 30
5.5. Discretizar Frame .................................................................................................................... 31
5.6. Ensamblaje Losas –Frame (frame floor meshing options). ............................................... 32
5.7. Ensamblaje losas – muro (auto edge constraints)............................................................... 33
5.8. Asignar Diafragma Rígido (1 diferente por cada nivel) .................................................... 34
5.9. Asignar Grados de Libertad. ................................................................................................. 35
5.10. Activar cálculo del centro de rigidez ................................................................................... 35
5.11. Chequeo del Modelo. ............................................................................................................. 36
6. ANÁLISIS ESTÁTICO DEL EDIFICIO ..................................................................................... 37
6.1. Cargas Sísmicas Estáticas en X y Y. ...................................................................................... 37
6.2. Verificaciones Análisis Estático. ........................................................................................... 39
7. ANÁLISIS DINÁMICO DEL EDIFICIO ................................................................................... 42
7.1. Generación de Espectro Dinámico Norma E.030. .............................................................. 42
7.2. Verificaciones Análisis Dinámico. ........................................................................................ 48
A. Peso del Edificio (Cortante Basal) ......................................................................................... 48
B. Modos de Vibración. .............................................................................................................. 49
C. Cortante Base Caso Estático. ................................................................................................. 49
D. Derivas Análisis Dinámico (Drifts). ..................................................................................... 51
E. Separación de Edificios. ......................................................................................................... 52
F. Irregularidad Torsional. ......................................................................................................... 52
G. Verificación del Sistema Estructural. ................................................................................... 55
H. Calculo de Momento de Volteo. ........................................................................................... 58
7.3. Combinaciones de Diseño. .................................................................................................... 59
8. Diseño en Concreto. ..................................................................................................................... 63
A. Vigas y Columnas. .................................................................................................................. 63
B. Placas. ....................................................................................................................................... 66
2
CAPÍTULO 4: MODELAMIENTO DE LOSA DE ENTREPISO EN SAFE ........................................ 73
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE. ...................................................................... 73
2. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS). ...................................................................... 75
3. ACTIVAR LOS RIBS, PARA QUE MUESTRE LAS VIGUETAS. .......................................... 76
10.1. Definir los Strips. .................................................................................................................... 77
10.2. Asignamos las cargas. ............................................................................................................ 78
10.3. Definimos las combinaciones de diseño. (Load Combination) ........................................ 79
10.4. Configuramos la Norma E.060 .............................................................................................. 82
4. ANALIZAMOS EL MODELO. ................................................................................................... 83
11.1. Diseñar el acero de la losa. .................................................................................................... 84
CAPÍTULO 5: MODELAMIENTO DE CIMENTACIÓN EN SAFE ................................................... 85
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE ....................................................................... 85
2. IMPORTACIÓN EN EL SAFE 2016 ........................................................................................... 90
3. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS). ...................................................................... 92
4. DEFINIR SECCIONES. ................................................................................................................ 94
5. DIBUJO DE ZAPATAS Y PEDESTALES. ................................................................................. 98
6. DEFINIMOS LAS PROPIEDADES DEL SUELO. .................................................................... 98
17.1. Coeficiente de Balasto. ........................................................................................................... 98
A. Coeficiente de Balasto en Zapatas. ..................................................................................... 100
B. Coeficiente de Balasto en Vigas. ......................................................................................... 101
C. Asignación de coeficiente balasto en zapatas y vigas. ..................................................... 102
7. ASIGNACIÓN DE CARGAS .................................................................................................... 103
18.1. Carga del Suelo de Relleno sobre la Zapata. ..................................................................... 103
8. COMBINACIONES DE DISEÑO. (LOAD COMBINATION) ............................................. 104
19.1. Combinaciones de Servicio.................................................................................................. 104
19.2. Configuración Norma E.060 ................................................................................................ 107
19.3. Configuración El Combo de Diseño. .................................................................................. 107
9. ANÁLISIS DEL MODELO. ....................................................................................................... 108
20.1. Verificar el punzonamiento de las columnas en la zapata. ............................................. 110
20.2. Definir los Strips. .................................................................................................................. 111
20.3. Diseñar el acero en zapata. .................................................................................................. 112
20.4. Diseño de acero en Vigas. .................................................................................................... 113
CAPÍTULO 4: MODELAMIENTO DE LOSA DE ENTREPISO EN SAFE ........................................ 73
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE. ...................................................................... 73
2. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS). ...................................................................... 75
3. ACTIVAR LOS RIBS, PARA QUE MUESTRE LAS VIGUETAS. .......................................... 76
10.1. Definir los Strips. .................................................................................................................... 77
10.2. Asignamos las cargas. ............................................................................................................ 78
10.3. Definimos las combinaciones de diseño. (Load Combination) ........................................ 79
10.4. Configuramos la Norma E.060 .............................................................................................. 82
4. ANALIZAMOS EL MODELO. ................................................................................................... 83
11.1. Diseñar el acero de la losa. .................................................................................................... 84
CAPÍTULO 5: MODELAMIENTO DE CIMENTACIÓN EN SAFE ................................................... 85
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE ....................................................................... 85
2. IMPORTACIÓN EN EL SAFE 2016 ........................................................................................... 90
3. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS). ...................................................................... 92
4. DEFINIR SECCIONES. ................................................................................................................ 94
5. DIBUJO DE ZAPATAS Y PEDESTALES. ................................................................................. 98
6. DEFINIMOS LAS PROPIEDADES DEL SUELO. .................................................................... 98
17.1. Coeficiente de Balasto. ........................................................................................................... 98
A. Coeficiente de Balasto en Zapatas. ..................................................................................... 100
B. Coeficiente de Balasto en Vigas. ......................................................................................... 101
C. Asignación de coeficiente balasto en zapatas y vigas. ..................................................... 102
7. ASIGNACIÓN DE CARGAS .................................................................................................... 103
18.1. Carga del Suelo de Relleno sobre la Zapata. ..................................................................... 103
8. COMBINACIONES DE DISEÑO. (LOAD COMBINATION) ............................................. 104
19.1. Combinaciones de Servicio.................................................................................................. 104
19.2. Configuración Norma E.060 ................................................................................................ 107
19.3. Configuración El Combo de Diseño. .................................................................................. 107
9. ANÁLISIS DEL MODELO. ....................................................................................................... 108
20.1. Verificar el punzonamiento de las columnas en la zapata. ............................................. 110
20.2. Definir los Strips. .................................................................................................................. 111
20.3. Diseñar el acero en zapata. .................................................................................................. 112
20.4. Diseño de acero en Vigas. .................................................................................................... 113
3
CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN
Según San Bartolomé (1998), la estructuración de un edificio consiste en “tomar decisiones en
conjunto con los otros profesionales que intervienen en la obra acerca de la disposición y
características que deben tener los diferentes elementos estructurales, de manera que el edificio
tenga un buen comportamiento durante su vida útil; esto es, que tanto las cargas permanentes
(peso propio, acabados, etc.) como las eventuales (sobrecarga, sismo, viento, etc.), y se transmitan
adecuadamente hasta el suelo de cimentación”
1. CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
Según Blanco (1991), los principales criterios para lograr una estructura sismorresistente, son:
Simetría
La simetría de la estructura en las dos direcciones es recomendable para evitar efectos
torsionales que son difíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.
Rigidez Lateral
Para que una estructura pueda resistir fuerzas horizontales sin tener deformaciones
importantes, será necesario proveerla de elementos estructurales que aporten rigidez lateral
en sus direcciones principales.
Uniformidad y Continuidad de la Estructura
La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación, con elementos que no
cambien bruscamente su rigidez, para evitar la concentración de esfuerzos.
Elementos no Estructurales
Se debe tomar en cuenta en el análisis, la influencia de los tabiques, si éstos se encuentran en
abundancia y con una rigidez considerable en comparación con la de los elementos
estructurales.
2. ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO EN ESTUDIO
La edificación en estudio se ha estructurado de la siguiente manera:
Losas Macizas:
Se ha escogido un sistema de losas macizas debido a su gran rigidez (para lograr
compatibilizar adecuadamente los desplazamientos y giros de los elementos que convergen a
las losas y además transmitir mejor las fuerzas inerciales provocadas por los sismos) y en dos
direcciones con el objeto de distribuir adecuadamente las cargas de gravedad sobre todos
los muros estructurales.
Donde exista muros estructurales colocar losas macizas.
Vigas:
- Vigas Peraltadas:
Se ha tratado de colocar tres vigas peraltadas y ortogonales en planta, en cada extremo
de la placa, provocando que estas se unan entre sí, y de esta manera se induzca al edificio
a trabajar como un único cuerpo.
Se recomienda que las vigas y losas no tengan grandes luces para así poder cumplir con
los requisitos de deflexión.
CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN
Según San Bartolomé (1998), la estructuración de un edificio consiste en “tomar decisiones en
conjunto con los otros profesionales que intervienen en la obra acerca de la disposición y
características que deben tener los diferentes elementos estructurales, de manera que el edificio
tenga un buen comportamiento durante su vida útil; esto es, que tanto las cargas permanentes
(peso propio, acabados, etc.) como las eventuales (sobrecarga, sismo, viento, etc.), y se transmitan
adecuadamente hasta el suelo de cimentación”
1. CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
Según Blanco (1991), los principales criterios para lograr una estructura sismorresistente, son:
Simetría
La simetría de la estructura en las dos direcciones es recomendable para evitar efectos
torsionales que son difíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.
Rigidez Lateral
Para que una estructura pueda resistir fuerzas horizontales sin tener deformaciones
importantes, será necesario proveerla de elementos estructurales que aporten rigidez lateral
en sus direcciones principales.
Uniformidad y Continuidad de la Estructura
La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación, con elementos que no
cambien bruscamente su rigidez, para evitar la concentración de esfuerzos.
Elementos no Estructurales
Se debe tomar en cuenta en el análisis, la influencia de los tabiques, si éstos se encuentran en
abundancia y con una rigidez considerable en comparación con la de los elementos
estructurales.
2. ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO EN ESTUDIO
La edificación en estudio se ha estructurado de la siguiente manera:
Losas Macizas:
Se ha escogido un sistema de losas macizas debido a su gran rigidez (para lograr
compatibilizar adecuadamente los desplazamientos y giros de los elementos que convergen a
las losas y además transmitir mejor las fuerzas inerciales provocadas por los sismos) y en dos
direcciones con el objeto de distribuir adecuadamente las cargas de gravedad sobre todos
los muros estructurales.
Donde exista muros estructurales colocar losas macizas.
Vigas:
- Vigas Peraltadas:
Se ha tratado de colocar tres vigas peraltadas y ortogonales en planta, en cada extremo
de la placa, provocando que estas se unan entre sí, y de esta manera se induzca al edificio
a trabajar como un único cuerpo.
Se recomienda que las vigas y losas no tengan grandes luces para así poder cumplir con
los requisitos de deflexión.
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- Vigas Chatas:
En los casos en los que no se ha podido unir los extremos de alguna placa con una viga
peraltada, por motivo de cuidar la estética (procurar no tener vigas peraltadas en zonas
intermedias de los paños de las losas), se ha colocado una viga chata tratando de que
mantenga una similar rigidez.
También se vio la necesidad de colocar vigas chatas para confinar los ductos de
ventilación, de tal forma que no se atente contra la hipótesis de diafragma rígido.
Muros Estructurales (Placas)
Se busca la simetría tanto en la distribución de masas como de rigideces, con una similar
densidad de muros estructurales por dirección y con longitudes similares de muros, de tal
manera que se eviten concentraciones de esfuerzos en alguno de ellos.
Las placas deben tener continuidad vertical desde la cimentación, pero sin comprometer la
circulación; de esta forma evitamos la irregularidad de piso blando.
Ascensor y Escalera
La zona donde se colocará el ascensor y la escalera se estructuró con placas, para dotar de
mayor rigidez al edificio en ambas direcciones. Además se encuentra relativamente en el
centro de la planta; puesto que su gran rigidez podría provocar excentricidades de
consideración.
- Vigas Chatas:
En los casos en los que no se ha podido unir los extremos de alguna placa con una viga
peraltada, por motivo de cuidar la estética (procurar no tener vigas peraltadas en zonas
intermedias de los paños de las losas), se ha colocado una viga chata tratando de que
mantenga una similar rigidez.
También se vio la necesidad de colocar vigas chatas para confinar los ductos de
ventilación, de tal forma que no se atente contra la hipótesis de diafragma rígido.
Muros Estructurales (Placas)
Se busca la simetría tanto en la distribución de masas como de rigideces, con una similar
densidad de muros estructurales por dirección y con longitudes similares de muros, de tal
manera que se eviten concentraciones de esfuerzos en alguno de ellos.
Las placas deben tener continuidad vertical desde la cimentación, pero sin comprometer la
circulación; de esta forma evitamos la irregularidad de piso blando.
Ascensor y Escalera
La zona donde se colocará el ascensor y la escalera se estructuró con placas, para dotar de
mayor rigidez al edificio en ambas direcciones. Además se encuentra relativamente en el
centro de la planta; puesto que su gran rigidez podría provocar excentricidades de
consideración.
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CAPÍTULO 2: PRE DIMENSIONAMIENTO
3. LOSAS MACIZAS
Este tipo de losas se pre dimensionan siguiendo los siguientes criterios:
ℎ =
??????
40
ó ℎ =
??????
180
Donde:
h: peralte de losa maciza
L: luz mayor del paño más desfavorable
P: perímetro del paño más desfavorable
Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando espesores
menores en 5cm a los indicados para losas aligeradas; así podrá tener:
h = 12 o 13cm Para luces menores o iguales a 4m.
h = 15cm Para luces entre 4 y 5m.
h = 20cm Para luces entre 5 y 6m
h = 25cm Para luces entre 6 y 7m
4. LOSAS ALIGERADAS
Este tipo de losas se pre dimensionan siguiendo los siguientes criterios:
ℎ =
??????
20
@ ℎ =
??????
25
Donde:
h: Peralte de losa maciza
L: Luz mayor del paño más desfavorable
El peralte de las losas aligeradas podrá ser dimensionado considerando los siguientes criterios:
h = 17cms Luces menores de 4m
h = 20cms Luces comprendidas entre 4 y 5m
h = 25cms Luces comprendidas entre 5 y 6m
h = 30cms Luces comprendidas entre 6 y 7m
CAPÍTULO 2: PRE DIMENSIONAMIENTO
3. LOSAS MACIZAS
Este tipo de losas se pre dimensionan siguiendo los siguientes criterios:
ℎ =
??????
40
ó ℎ =
??????
180
Donde:
h: peralte de losa maciza
L: luz mayor del paño más desfavorable
P: perímetro del paño más desfavorable
Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando espesores
menores en 5cm a los indicados para losas aligeradas; así podrá tener:
h = 12 o 13cm Para luces menores o iguales a 4m.
h = 15cm Para luces entre 4 y 5m.
h = 20cm Para luces entre 5 y 6m
h = 25cm Para luces entre 6 y 7m
4. LOSAS ALIGERADAS
Este tipo de losas se pre dimensionan siguiendo los siguientes criterios:
ℎ =
??????
20
@ ℎ =
??????
25
Donde:
h: Peralte de losa maciza
L: Luz mayor del paño más desfavorable
El peralte de las losas aligeradas podrá ser dimensionado considerando los siguientes criterios:
h = 17cms Luces menores de 4m
h = 20cms Luces comprendidas entre 4 y 5m
h = 25cms Luces comprendidas entre 5 y 6m
h = 30cms Luces comprendidas entre 6 y 7m
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5. VIGAS
Vigas Peraltadas:
Para el pre dimensionamiento del peralte de las vigas se tomará la siguiente recomendación:
ℎ =
??????
10
@ ℎ =
??????
12
Donde:
h: peralte de la viga (incluye el espesor de losa de techo o piso)
L: mayor luz de viga
El ancho se recomienda que esté comprendido entre 2h/3 y 0.5 h, y que este coincida con el
espesor muros estructurales, teniendo en cuenta un ancho mínimo de 25cm, el cual es
recomendado por la norma para vigas peraltadas que forman parte de elementos sismo
resistentes.
Ejemplo, tenemos: L = 430 cm, por lo tanto consideraremos:
ℎ =
430
10
= 43 ????????????
Asumimos un peralte de 50 cm.
Asumimos: b = 30 cm; el cual también coincide con el espesor de los muros estructurales.
Por lo tanto, las vigas son de 30x50, tanto en ambas direcciones. Es importante aclarar que estas
dimensiones podrían ser cambiadas en el diseño, aumentando inicialmente el peralte o el f’c, y
en última instancia el ancho.
Vigas Chatas:
Las vigas chatas tendrán una ancho de 25 cm, según la rigidez que requiera y una altura igual
el espesor de la losa en la que estén embebidas.
6. COLUMNAS
Las columnas se pre dimensionarán siguiendo los siguientes criterios:
Columnas Centradas:
Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c
Columnas Excéntricas y Esquinadas:
Área de columna = P (servicio) / 0,35f‘c
Peso Aproximado de 1000 kg/m2.
Área tributaria.
5. VIGAS
Vigas Peraltadas:
Para el pre dimensionamiento del peralte de las vigas se tomará la siguiente recomendación:
ℎ =
??????
10
@ ℎ =
??????
12
Donde:
h: peralte de la viga (incluye el espesor de losa de techo o piso)
L: mayor luz de viga
El ancho se recomienda que esté comprendido entre 2h/3 y 0.5 h, y que este coincida con el
espesor muros estructurales, teniendo en cuenta un ancho mínimo de 25cm, el cual es
recomendado por la norma para vigas peraltadas que forman parte de elementos sismo
resistentes.
Ejemplo, tenemos: L = 430 cm, por lo tanto consideraremos:
ℎ =
430
10
= 43 ????????????
Asumimos un peralte de 50 cm.
Asumimos: b = 30 cm; el cual también coincide con el espesor de los muros estructurales.
Por lo tanto, las vigas son de 30x50, tanto en ambas direcciones. Es importante aclarar que estas
dimensiones podrían ser cambiadas en el diseño, aumentando inicialmente el peralte o el f’c, y
en última instancia el ancho.
Vigas Chatas:
Las vigas chatas tendrán una ancho de 25 cm, según la rigidez que requiera y una altura igual
el espesor de la losa en la que estén embebidas.
6. COLUMNAS
Las columnas se pre dimensionarán siguiendo los siguientes criterios:
Columnas Centradas:
Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c
Columnas Excéntricas y Esquinadas:
Área de columna = P (servicio) / 0,35f‘c
Peso Aproximado de 1000 kg/m2.
Área tributaria.
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7. MUROS ESTRUCTURALES (PLACAS)
Para poder determinar la densidad de muros necesaria en cada una de las direcciones, se debe
comparar la fuerza basal aproximada con la resistencia a fuerzas cortantes de los muros.
Con los parámetros y requisitos generales del análisis sísmico, se calculará la fuerza basal
aproximada y con esto la longitud de muro necesaria.
Para el valor del peso del edificio consideramos un ratio aproximado de 1 ton/m
2
, por tanto para
los 402.60 m
2
de área construida por nivel, tenemos un peso aproximado de 6,039 ton.
Según la NTE 030 – 2014, tenemos:
Z = 0.35
U = 1.0
C = 2.5
S = 1.2
R = 6
P = 6,039 ton
?????? =
????????????????????????
??????
∗ ?????? =
0.35 ∗ 1.0 ∗ 2.5 ∗ 1.2
6
∗ 6,039 = 1,056.83 ??????????????????
Se debe verificar que: Vu < Ø Vn
Vn = Vc +Vs
???????????? = 0.53???????`??????∗ ?????? ∗ ?????? (Se despreciará el aumento de resistencia al cortante por compresión)
Vs = Av.fy .d / s
Donde:
Ø = factor de reducción para cortante = 0.85
Vn = resistencia nominal al corte del elemento
Vc = contribución del concreto a la resistencia al corte
Vs = contribución del acero a la resistencia al corte.
f’c = resistencia a la compresión del concreto = 210 kg/cm2
d = longitud efectiva de las placas = 0.8*L
b = espesor de la placa (asumimos b=0.30m)
Av = área del refuerzo (asumimos ф 3/8” = 2 x 0.71 = 1.42 cm2)
fy = esfuerzo de fluencia del acero = 4200 kg/cm2
s = espaciamiento de estribos (asumimos s = 0.20m)
Así tenemos:
ф???????????? = 0.85d 0.53???????′??????∗(??????)∗(0.8 ∗ ??????)+(????????????) (??????′??????)
0.8 ∗ ??????
??????
h
L =
ф????????????
(0.85d 0.53???????
?
??????∗(??????)∗(0.8)+
(????????????)∗(??????
?
??????)∗ 0.8
??????
h
Ø???????????? = 0.85d 0.53√210.(30).(0.8??????)+(1.42) (4200)
0.8 ∗ ??????
20
h
Ø???????????? = ????????????.???????????? ∗ ?????? (??????????????????.??????) < ??????, ??????????????????.???????????? (??????????????????)
Por lo tanto, se necesita una longitud de muros en cada dirección de L < 29.40 m.
7. MUROS ESTRUCTURALES (PLACAS)
Para poder determinar la densidad de muros necesaria en cada una de las direcciones, se debe
comparar la fuerza basal aproximada con la resistencia a fuerzas cortantes de los muros.
Con los parámetros y requisitos generales del análisis sísmico, se calculará la fuerza basal
aproximada y con esto la longitud de muro necesaria.
Para el valor del peso del edificio consideramos un ratio aproximado de 1 ton/m
2
, por tanto para
los 402.60 m
2
de área construida por nivel, tenemos un peso aproximado de 6,039 ton.
Según la NTE 030 – 2014, tenemos:
Z = 0.35
U = 1.0
C = 2.5
S = 1.2
R = 6
P = 6,039 ton
?????? =
????????????????????????
??????
∗ ?????? =
0.35 ∗ 1.0 ∗ 2.5 ∗ 1.2
6
∗ 6,039 = 1,056.83 ??????????????????
Se debe verificar que: Vu < Ø Vn
Vn = Vc +Vs
???????????? = 0.53???????`??????∗ ?????? ∗ ?????? (Se despreciará el aumento de resistencia al cortante por compresión)
Vs = Av.fy .d / s
Donde:
Ø = factor de reducción para cortante = 0.85
Vn = resistencia nominal al corte del elemento
Vc = contribución del concreto a la resistencia al corte
Vs = contribución del acero a la resistencia al corte.
f’c = resistencia a la compresión del concreto = 210 kg/cm2
d = longitud efectiva de las placas = 0.8*L
b = espesor de la placa (asumimos b=0.30m)
Av = área del refuerzo (asumimos ф 3/8” = 2 x 0.71 = 1.42 cm2)
fy = esfuerzo de fluencia del acero = 4200 kg/cm2
s = espaciamiento de estribos (asumimos s = 0.20m)
Así tenemos:
ф???????????? = 0.85d 0.53???????′??????∗(??????)∗(0.8 ∗ ??????)+(????????????) (??????′??????)
0.8 ∗ ??????
??????
h
L =
ф????????????
(0.85d 0.53???????
?
??????∗(??????)∗(0.8)+
(????????????)∗(??????
?
??????)∗ 0.8
??????
h
Ø???????????? = 0.85d 0.53√210.(30).(0.8??????)+(1.42) (4200)
0.8 ∗ ??????
20
h
Ø???????????? = ????????????.???????????? ∗ ?????? (??????????????????.??????) < ??????, ??????????????????.???????????? (??????????????????)
Por lo tanto, se necesita una longitud de muros en cada dirección de L < 29.40 m.
8
Además de esto, el espesor del alma de los muros de corte no deberá ser menor de 1/25 de la
altura entre elementos que le proporcionen apoyo lateral, ni menor de 20 cm.
b ≥ (1/25)* h = 1/25*(2.65) = 10 cm …….. (OK)
b ≥ 20 cm …….. (OK)
De esta manera se decidió dividir la edificación en tres bloques verticales, para lograr un diseño
económico.
Dimensiones de los Muros Estructurales
Bloque f’c (kg/cm
2
) b (cm)
1 (1°@5° piso) 280 30
2 (6°@11° piso) 210 30
3 (12°@15° piso) 210 20
Los confinamientos deben ser el ancho de la viga para una mejor unión.
Además de esto, el espesor del alma de los muros de corte no deberá ser menor de 1/25 de la
altura entre elementos que le proporcionen apoyo lateral, ni menor de 20 cm.
b ≥ (1/25)* h = 1/25*(2.65) = 10 cm …….. (OK)
b ≥ 20 cm …….. (OK)
De esta manera se decidió dividir la edificación en tres bloques verticales, para lograr un diseño
económico.
Dimensiones de los Muros Estructurales
Bloque f’c (kg/cm
2
) b (cm)
1 (1°@5° piso) 280 30
2 (6°@11° piso) 210 30
3 (12°@15° piso) 210 20
Los confinamientos deben ser el ancho de la viga para una mejor unión.
9
CAPÍTULO 3: MODELAMIENTO EN ETABS
1. DEFINIR GEOMETRÍA Y PROPIEDADES DE MATERIALES.
Configurar Sistema de Unidades (MKS)
Configurar Geometría (Grilla y pisos) según ejes de Arquitectura.
o Altura del primer piso considerar la altura del piso más la altura de desplante de la
zapata.
o Configurar los pisos típicos, según bloque de diseño.
CAPÍTULO 3: MODELAMIENTO EN ETABS
1. DEFINIR GEOMETRÍA Y PROPIEDADES DE MATERIALES.
Configurar Sistema de Unidades (MKS)
Configurar Geometría (Grilla y pisos) según ejes de Arquitectura.
o Altura del primer piso considerar la altura del piso más la altura de desplante de la
zapata.
o Configurar los pisos típicos, según bloque de diseño.
10
Definir Materiales.
o Concreto f’c=210 kg/cm²
?????? = 15,000 ∗???????
?
??????
????????????
????????????
6W Norma E.060
Para losas para no considerar doble metrado entre encuentro losa y viga de debe
considerar un peso por volumen de = 2400*0.90 = 2,160 kg/m² (solo para losas), no muy
recomendable.
U = 0.15 @ 0.25, Asumimos 0.20
Definir Materiales.
o Concreto f’c=210 kg/cm²
?????? = 15,000 ∗???????
?
??????
????????????
????????????
6W Norma E.060
Para losas para no considerar doble metrado entre encuentro losa y viga de debe
considerar un peso por volumen de = 2400*0.90 = 2,160 kg/m² (solo para losas), no muy
recomendable.
U = 0.15 @ 0.25, Asumimos 0.20
11
o Acero de Refuerzo f’y=4200 kg/cm2
o Acero de Refuerzo f’y=4200 kg/cm2
12
o Definir diámetros de acero
o Definir diámetros de acero
13
Ejes Locales.
Cada objeto en el modelo tiene su propio Sistema Local de Coordenadas usado para definir
propiedades, cargas y respuestas. Los ejes para cada Sistema Local de Coordenadas son
denotados como 1(rojo), 2(verde), y 3(azul). El sistema local de Coordenadas no tiene
asociación con el sistema global de ejes.
Elementos Frames.
Elementos Shell.
Cada Elemento Shell (y otros tipos de objetos/elementos área) tiene su propio sistema local
de coordenadas, usado para definir propiedades del Material, Cargas y Resultados. Los Ejes
del sistema local son también al igual que para un elemento Frame denotamos con los
números 1, 2 y 3. Los dos primeros (1 y 2) están en el plano del elemento con una orientación
que usted especifique; el tercer eje siempre será normal o perpendicular al plano definido.
Ejes Locales.
Cada objeto en el modelo tiene su propio Sistema Local de Coordenadas usado para definir
propiedades, cargas y respuestas. Los ejes para cada Sistema Local de Coordenadas son
denotados como 1(rojo), 2(verde), y 3(azul). El sistema local de Coordenadas no tiene
asociación con el sistema global de ejes.
Elementos Frames.
Elementos Shell.
Cada Elemento Shell (y otros tipos de objetos/elementos área) tiene su propio sistema local
de coordenadas, usado para definir propiedades del Material, Cargas y Resultados. Los Ejes
del sistema local son también al igual que para un elemento Frame denotamos con los
números 1, 2 y 3. Los dos primeros (1 y 2) están en el plano del elemento con una orientación
que usted especifique; el tercer eje siempre será normal o perpendicular al plano definido.
14
2. DEFINIR GEOMETRÍA Y SECCIONES DE ELEMENTOS.
Definir Secciones.
o Definir Vigas
2. DEFINIR GEOMETRÍA Y SECCIONES DE ELEMENTOS.
Definir Secciones.
o Definir Vigas
15
Viga Acartelada.
Viga Acartelada.
16
o Definir Columnas.
o Definir Columnas.
17
o Definir Losas (Losa Aligerada = 20 cm), Según el sentido de las viguetas.
Shell Thin (Delgada) L/e > 20.
Shell Thick (Gruesa) L/e < 20.
o Definir Losas (Losa Aligerada = 20 cm), Según el sentido de las viguetas.
Shell Thin (Delgada) L/e > 20.
Shell Thick (Gruesa) L/e < 20.
18
o Definir Losas (Losas Macizas = 20 cm)
o Definir Muros o Placas. (Placa de 25 cm)
Se considera placa según los siguientes criterios:
o Longitud es mayor a 4 veces el espesor. L > 4*e.
o Longitud mínima 1.20 m.
o Espesor mínimo 0.20 m.
o Cuantía menor a 1%.
o Definir Losas (Losas Macizas = 20 cm)
o Definir Muros o Placas. (Placa de 25 cm)
Se considera placa según los siguientes criterios:
o Longitud es mayor a 4 veces el espesor. L > 4*e.
o Longitud mínima 1.20 m.
o Espesor mínimo 0.20 m.
o Cuantía menor a 1%.
19
Asignar Secciones (de ser necesario: aplicar insert point en columnas y divide frame en
vigas)
o Puntos de Referencia (para elementos que no estén en los ejes)
o Columnas
o Insertion Point. (en el caso que una columna no esté en el eje, se puede desplazar
en X o Y, por ejemplo columnas en esquinas)
Desplazado en el eje X (15 cm.)
Asignar Secciones (de ser necesario: aplicar insert point en columnas y divide frame en
vigas)
o Puntos de Referencia (para elementos que no estén en los ejes)
o Columnas
o Insertion Point. (en el caso que una columna no esté en el eje, se puede desplazar
en X o Y, por ejemplo columnas en esquinas)
Desplazado en el eje X (15 cm.)
20
o Vigas, Losas.
o En el caso que se quiera dividir las Vigas (vigas que se inicien en placas y no en
ejes)
Seleccionamos todas las vigas para dividir.
o Vigas, Losas.
o En el caso que se quiera dividir las Vigas (vigas que se inicien en placas y no en
ejes)
Seleccionamos todas las vigas para dividir.
21
3. PATRONES Y ASIGNACIÓN DE CARGA.
Definir tipos de Cargas Load Patterns. (Cargas Estáticas)
o Peso Propio (Dead)
Es el peso de la estructura
o Carga Muerta (Super Dead)
Es la carga de la tabiquería, los acabados, el acabado de los pisos, el peso del agua del
tanque levado
o Carga Viva (Live)
Carga movible debido al uso y ocupación de la estructura. (Equipos, muebles).
o Carga Viva Techo (Roof Live)
3. PATRONES Y ASIGNACIÓN DE CARGA.
Definir tipos de Cargas Load Patterns. (Cargas Estáticas)
o Peso Propio (Dead)
Es el peso de la estructura
o Carga Muerta (Super Dead)
Es la carga de la tabiquería, los acabados, el acabado de los pisos, el peso del agua del
tanque levado
o Carga Viva (Live)
Carga movible debido al uso y ocupación de la estructura. (Equipos, muebles).
o Carga Viva Techo (Roof Live)
22
Asignar cargas estáticas (Losas y Vigas)
o En losas considerar en carga de área (kg/m²):
o Las cargas muertas: Peso de tabiquería, acabados, peso del agua (tanques elevados).
Peso acabados = 100 kg/m².
En el caso tabiques se calcula por tabiquería equivalente
Adicionalmente, debemos tener en cuenta que en el caso de las losas ETABS solamente
dibuja el volumen de la losa sin considerar la participación del peso de los ladrillos de
arcilla, por lo que estos valores deben ser calculados e ingresados manualmente como
carga muerta. Por lo tanto, (losas de 20 cm = 90 kg/m2).
Asignar cargas estáticas (Losas y Vigas)
o En losas considerar en carga de área (kg/m²):
o Las cargas muertas: Peso de tabiquería, acabados, peso del agua (tanques elevados).
Peso acabados = 100 kg/m².
En el caso tabiques se calcula por tabiquería equivalente
Adicionalmente, debemos tener en cuenta que en el caso de las losas ETABS solamente
dibuja el volumen de la losa sin considerar la participación del peso de los ladrillos de
arcilla, por lo que estos valores deben ser calculados e ingresados manualmente como
carga muerta. Por lo tanto, (losas de 20 cm = 90 kg/m2).
23
Calculo de Peso de Losa Aligerada.
Ejemplo: Se tiene una losa para una vivienda.
o Las cargas vivas según norma E.020
Para viviendas = 200 kg/m².
En techos = 100 kg/m².
o En vigas considerar:
o Cargas muertas: Peso de tabiquería en carga lineal (kg/m)
o En caso de tabiques intermedios trabajar con líneas nulas.
o En vigas secundarias considerar:
o Cargas muertas: Peso de tabiquería en carga lineal (kg/m)
o Y en caso de losas un espesor de 4 veces el ancho de la viga, para cargas
muertas y vivas.
Cargas Muertas
ELEMENTO
PESO U.
(kg/m3)
ANCHO (m)ALTURA (M)SUB TOTAL
PESO ACABADOS100.001.00 100.00kg/m2
PESO LADRILLO LOSA60.001.00 60.00kg/m2
PESO TABIQUE1,400.000.152.48 210.00kg/m2 TABIQUERIA EQUIVALENTE
TOTAL 370.00kg/m2
Calculo de Peso de Losa Aligerada.
Ejemplo: Se tiene una losa para una vivienda.
o Las cargas vivas según norma E.020
Para viviendas = 200 kg/m².
En techos = 100 kg/m².
o En vigas considerar:
o Cargas muertas: Peso de tabiquería en carga lineal (kg/m)
o En caso de tabiques intermedios trabajar con líneas nulas.
o En vigas secundarias considerar:
o Cargas muertas: Peso de tabiquería en carga lineal (kg/m)
o Y en caso de losas un espesor de 4 veces el ancho de la viga, para cargas
muertas y vivas.
Cargas Muertas
ELEMENTO
PESO U.
(kg/m3)
ANCHO (m)ALTURA (M)SUB TOTAL
PESO ACABADOS100.001.00 100.00kg/m2
PESO LADRILLO LOSA60.001.00 60.00kg/m2
PESO TABIQUE1,400.000.152.48 210.00kg/m2 TABIQUERIA EQUIVALENTE
TOTAL 370.00kg/m2
24
4. PESO SÍSMICO (MASS SOURCE)
El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la edificación un porcentaje
de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera:
a. En edificaciones de las categorías A y B, se tomará el 50 % de la carga viva.
b. En edificaciones de la categoría C, se tomará el 25 % de la carga viva.
c. En depósitos, el 80 % del peso total que es posible almacenar.
d. En azoteas y techos en general se tomará el 25 % de la carga viva.
e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerará el 100 % de la
carga que puede contener.
Categoría A y B: ?????? = (???????????????????????? ????????????????????????????????????+????????????)+??????.????????????????????????+??????.??????????????????????????????
Categoría C: ?????? = (???????????????????????? ????????????????????????????????????+????????????)+??????.25????????????+??????.??????????????????????????????
4. PESO SÍSMICO (MASS SOURCE)
El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la edificación un porcentaje
de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera:
a. En edificaciones de las categorías A y B, se tomará el 50 % de la carga viva.
b. En edificaciones de la categoría C, se tomará el 25 % de la carga viva.
c. En depósitos, el 80 % del peso total que es posible almacenar.
d. En azoteas y techos en general se tomará el 25 % de la carga viva.
e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerará el 100 % de la
carga que puede contener.
Categoría A y B: ?????? = (???????????????????????? ????????????????????????????????????+????????????)+??????.????????????????????????+??????.??????????????????????????????
Categoría C: ?????? = (???????????????????????? ????????????????????????????????????+????????????)+??????.25????????????+??????.??????????????????????????????
25
5. PREPARACIÓN DE MODELO PARA EL PROCESAMIENTO.
5.1. Brazo Rígido.
Seleccionamos todos los elementos en la vista 3D
Este factor nos sirve para el cálculo de momentos en la viga se genere en la cara de la columna
y no en el eje
El valor de Rigid-zone factor generalmente se asume un valor de 0.5
Si es necesario, corregir los brazos rígidos en columnas de esquina donde se utilizó insert
point.
5. PREPARACIÓN DE MODELO PARA EL PROCESAMIENTO.
5.1. Brazo Rígido.
Seleccionamos todos los elementos en la vista 3D
Este factor nos sirve para el cálculo de momentos en la viga se genere en la cara de la columna
y no en el eje
El valor de Rigid-zone factor generalmente se asume un valor de 0.5
Si es necesario, corregir los brazos rígidos en columnas de esquina donde se utilizó insert
point.
26
5.2. Liberación de Momentos de vigas
Que no cumplen la longitud de desarrollo
o Activar los local axes.
5.2. Liberación de Momentos de vigas
Que no cumplen la longitud de desarrollo
o Activar los local axes.
27
o Liberar momentos en vigas seleccionadas.
o Liberar momentos en vigas seleccionadas.
28
Asignar coeficiente torsional pequeño en vigas interiores (0.01)
Seleccionamos las vigas interiores, porque las losas no permiten que la viga tenga
torsión, (no recomendable).
5.3. Discretizar Losas (Automesh floor)
Seleccionamos todas las losas y dividiremos las losas a cada 50cm, en sentido de la losa
aligerada.
Asignar coeficiente torsional pequeño en vigas interiores (0.01)
Seleccionamos las vigas interiores, porque las losas no permiten que la viga tenga
torsión, (no recomendable).
5.3. Discretizar Losas (Automesh floor)
Seleccionamos todas las losas y dividiremos las losas a cada 50cm, en sentido de la losa
aligerada.
29
Losa aligerada.
Losa Maciza.
Losa aligerada.
Losa Maciza.
30
5.4. Discretizar Muros
Seleccionamos todos los muros.
Solo en el sentido vertical para una mejor distribución de fuerzas en los muros.
5.4. Discretizar Muros
Seleccionamos todos los muros.
Solo en el sentido vertical para una mejor distribución de fuerzas en los muros.
31
5.5. Discretizar Frame
Seleccionamos todos los elementos.
5.5. Discretizar Frame
Seleccionamos todos los elementos.
32
5.6. Ensamblaje Losas –Frame (frame floor meshing options).
Seleccionamos todos los elementos.
5.6. Ensamblaje Losas –Frame (frame floor meshing options).
Seleccionamos todos los elementos.
33
5.7. Ensamblaje losas – muro (auto edge constraints)
Seleccionamos todos los elementos
5.7. Ensamblaje losas – muro (auto edge constraints)
Seleccionamos todos los elementos
34
5.8. Asignar Diafragma Rígido (1 diferente por cada nivel)
Seleccionamos todo los elementos (elementos estructurales que aporten rigidez a la
estructura o se encuentren en ejes estructurales)
5.8. Asignar Diafragma Rígido (1 diferente por cada nivel)
Seleccionamos todo los elementos (elementos estructurales que aporten rigidez a la
estructura o se encuentren en ejes estructurales)
35
5.9. Asignar Grados de Libertad.
5.10. Activar cálculo del centro de rigidez
5.9. Asignar Grados de Libertad.
5.10. Activar cálculo del centro de rigidez
36
5.11. Chequeo del Modelo.
Chequear
RUN.
5.11. Chequeo del Modelo.
Chequear
RUN.
37
6. ANÁLISIS ESTÁTICO DEL EDIFICIO
6.1. Cargas Sísmicas Estáticas en X y Y.
Asignación de patrones de Carga Sísmica.
El Valor de C (Base Shear Coefficient), según Norma E.030 se calcula con esta
expresión:
6. ANÁLISIS ESTÁTICO DEL EDIFICIO
6.1. Cargas Sísmicas Estáticas en X y Y.
Asignación de patrones de Carga Sísmica.
El Valor de C (Base Shear Coefficient), según Norma E.030 se calcula con esta
expresión:
38
El periodo fundamental del edificio se obtiene del ETABS, una vez dibujado y
asignado las cargas del servicio.
o El periodo de un edificio debe estar en una relación de 0.08(N° de pisos);
0.08*6=0.48
o El primer modo es el periodo fundamental de edificio
o Si el periodo fundamental del edificio es mayor a lo recomendado, se empieza
a asignar placas hasta reducir la flexibilidad del edificio, (placa > 1.20 m).
o Una vez determinado el periodo fundamental del edificio se procede con el
cálculo de la cortante basal.
El periodo fundamental del edificio se obtiene del ETABS, una vez dibujado y
asignado las cargas del servicio.
o El periodo de un edificio debe estar en una relación de 0.08(N° de pisos);
0.08*6=0.48
o El primer modo es el periodo fundamental de edificio
o Si el periodo fundamental del edificio es mayor a lo recomendado, se empieza
a asignar placas hasta reducir la flexibilidad del edificio, (placa > 1.20 m).
o Una vez determinado el periodo fundamental del edificio se procede con el
cálculo de la cortante basal.
39
Este es el valor que se ingresara en:
Según la Dirección X y Y
El Valor de k es un exponente relacionado con el período fundamental de vibración de
la estructura (T), en la dirección considerada, que se calcula de acuerdo a:
o k = 1.0 Para T ≤ 0.5 segundos.
o k = (0.75 + 0.5 T) ≤ 2.0 Para T > 0.5 segundos.
Correr el modelo RUN
6.2. Verificaciones Análisis Estático.
Peso del Edificio (cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Structure Data => Mass Summary => Mass Summary by
Story.
Este es el valor que se ingresara en:
Según la Dirección X y Y
El Valor de k es un exponente relacionado con el período fundamental de vibración de
la estructura (T), en la dirección considerada, que se calcula de acuerdo a:
o k = 1.0 Para T ≤ 0.5 segundos.
o k = (0.75 + 0.5 T) ≤ 2.0 Para T > 0.5 segundos.
Correr el modelo RUN
6.2. Verificaciones Análisis Estático.
Peso del Edificio (cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Structure Data => Mass Summary => Mass Summary by
Story.
40
Copiar en la hoja Excel
ETABS: Tables => Model => Loads => Auto Seismic => Auto Seismic – User Coefficients.
Se verifica con los datos de la hoja Excel.
Derivas (Drifts).
ZUCS/R 0.1071 C/R>=0.125ok
K 1
MASAPESO h Pi*(hi)^Kαi Fi
Piso6 15,365.33150,733.8917.60270,429.810.2027,502.67
Piso5 23,054.02226,159.9414.88343,043.820.2534,887.50
Piso4 23,054.02226,159.9412.16280,336.880.2128,510.21
Piso3 23,054.02226,159.949.44217,629.950.1622,132.93
Piso2 23,054.02226,159.946.72154,923.010.1115,755.65
Piso1 24,389.09239,256.974.0097,556.360.079,921.47
TOTAL 1,294,630.61Sum(Pi*(hi)^K)1,363,919.831.00138,710.42
Vtotal 138,710.42
Fi = α*V
Copiar en la hoja Excel
ETABS: Tables => Model => Loads => Auto Seismic => Auto Seismic – User Coefficients.
Se verifica con los datos de la hoja Excel.
Derivas (Drifts).
ZUCS/R 0.1071 C/R>=0.125ok
K 1
MASAPESO h Pi*(hi)^Kαi Fi
Piso6 15,365.33150,733.8917.60270,429.810.2027,502.67
Piso5 23,054.02226,159.9414.88343,043.820.2534,887.50
Piso4 23,054.02226,159.9412.16280,336.880.2128,510.21
Piso3 23,054.02226,159.949.44217,629.950.1622,132.93
Piso2 23,054.02226,159.946.72154,923.010.1115,755.65
Piso1 24,389.09239,256.974.0097,556.360.079,921.47
TOTAL 1,294,630.61Sum(Pi*(hi)^K)1,363,919.831.00138,710.42
Vtotal 138,710.42
Fi = α*V
41
ETABS: Tables => Model => Analysis => Results => Displacements – Story Drifts.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula: (Drift x 0.75R) o (Drift x 0.85R),
dependiendo si la estructura es regular o irregular.
ETABS: Tables => Model => Analysis => Results => Displacements – Story Drifts.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula: (Drift x 0.75R) o (Drift x 0.85R),
dependiendo si la estructura es regular o irregular.
42
7. ANÁLISIS DINÁMICO DEL EDIFICIO
7.1. Generación de Espectro Dinámico Norma E.030.
Para generar el espectro debemos ir a la norma E.030.
Trabajaremos con la hoja Excel para generar el espectro de pseudo aceleraciones.
o Generamos el archivo en texto para importar el ETABS
7. ANÁLISIS DINÁMICO DEL EDIFICIO
7.1. Generación de Espectro Dinámico Norma E.030.
Para generar el espectro debemos ir a la norma E.030.
Trabajaremos con la hoja Excel para generar el espectro de pseudo aceleraciones.
o Generamos el archivo en texto para importar el ETABS
43
o También se puede generar el espectro en el ETABS.
o También se puede generar el espectro en el ETABS.
44
Crear Cargas Dinámicas (Load Case)
Crear Cargas Dinámicas (Load Case)
45
46
O en su defecto una única combinación para el sismo Dinámico.
O en su defecto una única combinación para el sismo Dinámico.
47
Numero de modos.
Se calcula con la siguiente formula: = 3 x (n° pisos).
Numero de modos.
Se calcula con la siguiente formula: = 3 x (n° pisos).
48
o Asignar Sistema estructural según disposiciones sísmicas según E.060.
Seleccionar las vigas que forman parte del sistema de resistencia estructural.
(No incluye vigas de volado, ni vigas intermedias)
o Muros estructurales Vm ≥ 70%Vr
o Dual Tipo I 60%Vr ≤ Vm < 70%Vr
o Dual Tipo II 20%Vr ≤ Vm < 60%Vr
o Pórticos. Vm < 20%Vr
Pórticos Ordinarios (Sway Ordinary) sin considerar disposiciones sísmicas.
o Correr el modelo RUN
7.2. Verificaciones Análisis Dinámico.
A. Peso del Edificio (Cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Structure Data => Mass Summary => Mass Summary by
Story.
NIVEL
Masa
(kgf-s²/m)
Peso (kg)h Area
-
Story3 232.39 2,278.97 9.17
Story2 16,528.99 162,094.02 7.20 220.84
Story1 26,643.77 261,286.13 4.20 194.84
Base 2,642.98 25,918.78 - -
Peso 425,659.11 kg
Según ACI - 318
Muros especiales.
Pórticos Intermedios
(Sway Intermediate)
Muros Especiales
Pórticos Especiales
(Sway Special)
o Asignar Sistema estructural según disposiciones sísmicas según E.060.
Seleccionar las vigas que forman parte del sistema de resistencia estructural.
(No incluye vigas de volado, ni vigas intermedias)
o Muros estructurales Vm ≥ 70%Vr
o Dual Tipo I 60%Vr ≤ Vm < 70%Vr
o Dual Tipo II 20%Vr ≤ Vm < 60%Vr
o Pórticos. Vm < 20%Vr
Pórticos Ordinarios (Sway Ordinary) sin considerar disposiciones sísmicas.
o Correr el modelo RUN
7.2. Verificaciones Análisis Dinámico.
A. Peso del Edificio (Cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Structure Data => Mass Summary => Mass Summary by
Story.
NIVEL
Masa
(kgf-s²/m)
Peso (kg)h Area
-
Story3 232.39 2,278.97 9.17
Story2 16,528.99 162,094.02 7.20 220.84
Story1 26,643.77 261,286.13 4.20 194.84
Base 2,642.98 25,918.78 - -
Peso 425,659.11 kg
Según ACI - 318
Muros especiales.
Pórticos Intermedios
(Sway Intermediate)
Muros Especiales
Pórticos Especiales
(Sway Special)
49
o Comprobación.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
B. Modos de Vibración.
ETABS: Tables => Analysis => Result s=> Modal Results => Modal Participating Mass
Ratios.
C. Cortante Base Caso Estático.
Copiar en la hoja Excel, Peso del Edificio (cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Loads => Auto Seismic => Auto Seismic – User Coefficients.
Se verifica con los datos de la hoja Excel.
ModePeriod UX UY UZ SumUXSumUYSumUZ
1 0.3490.6300000.211100 0 63.00%21.11%0.00%
2 0.3410.2261000.602500 0 85.61%81.36%0.00%
3 0.2640.0058000.009600 0 86.19%82.32%0.00%
4 0.1420.0000080.082600 0 86.19% 90.58% 0.00%
5 0.1220.0000040.003500 0 86.19% 90.93% 0.00%
6 0.0850.0627000.000100 0 92.46%90.94% 0.00%
7 0.0750.0020000.016600 0 92.66%92.60% 0.00%
8 0.0710.0324000.003000 0 95.90%92.90% 0.00%
9 0.0850.0627000.000100 0 92.46%90.94% 0.00%
10 0.0750.0020000.016600 0 92.66%92.60% 0.00%
11 0.0710.0324000.003000 0 95.90%92.90% 0.00%
12 0.0670.0059000.040400 0 96.49%96.94% 0.00%
PISOPi (kg)hi (m)Pi x hi^k
Pi x hi / ∑ (Pi
x hi)
Fi Vi
- -
-
- - -
- -
-
- - -
Story32,278.97 9.17
20,895.85
0.0091 726.28 726.28
Story2162,094.02 7.20
1,167,076.94
0.5107 40,759.52 41,485.80
Story1261,286.13 4.20
1,097,401.73
0.4802 38,325.28 79,811.08
TOTAL425,659.11
2,285,374.53
1.00 79,811.08
o Comprobación.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
B. Modos de Vibración.
ETABS: Tables => Analysis => Result s=> Modal Results => Modal Participating Mass
Ratios.
C. Cortante Base Caso Estático.
Copiar en la hoja Excel, Peso del Edificio (cortante Basal)
ETABS: Tables => Model => Loads => Auto Seismic => Auto Seismic – User Coefficients.
Se verifica con los datos de la hoja Excel.
ModePeriod UX UY UZ SumUXSumUYSumUZ
1 0.3490.6300000.211100 0 63.00%21.11%0.00%
2 0.3410.2261000.602500 0 85.61%81.36%0.00%
3 0.2640.0058000.009600 0 86.19%82.32%0.00%
4 0.1420.0000080.082600 0 86.19% 90.58% 0.00%
5 0.1220.0000040.003500 0 86.19% 90.93% 0.00%
6 0.0850.0627000.000100 0 92.46%90.94% 0.00%
7 0.0750.0020000.016600 0 92.66%92.60% 0.00%
8 0.0710.0324000.003000 0 95.90%92.90% 0.00%
9 0.0850.0627000.000100 0 92.46%90.94% 0.00%
10 0.0750.0020000.016600 0 92.66%92.60% 0.00%
11 0.0710.0324000.003000 0 95.90%92.90% 0.00%
12 0.0670.0059000.040400 0 96.49%96.94% 0.00%
PISOPi (kg)hi (m)Pi x hi^k
Pi x hi / ∑ (Pi
x hi)
Fi Vi
- -
-
- - -
- -
-
- - -
Story32,278.97 9.17
20,895.85
0.0091 726.28 726.28
Story2162,094.02 7.20
1,167,076.94
0.5107 40,759.52 41,485.80
Story1261,286.13 4.20
1,097,401.73
0.4802 38,325.28 79,811.08
TOTAL425,659.11
2,285,374.53
1.00 79,811.08
50
Fuerza Cortante Mínima.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
En caso el factor sea mayor a 1, se tendrá que re escalar el espectro.
StoryLoad Loc P VX VY T MX MY
Story1SE X+Bottom 0.0000-79,811.10 0.00327,224.60 0.00-468,516.69
Story1SE Y+Bottom 0.0000 0.00-79,811.10-950,279.48468,516.69 0.00
Story1SD X MaxBottom 0.000068,958.901,883.19275,690.9711,817.24414,692.65
Story1SD Y MaxBottom 0.00001,883.2066,889.32890,674.43401,547.9211,290.17
68,958.90 66,889.32
79,811.08 79,811.08
0.86 0.84
0.80 0.80
1.00 1.00 Factor (fy) =
Vx est. = Vy est. =
Vx din./Vx est. = Vy din./Vy est. =
Cociente min. = Cociente min. =
Factor (fx) =
Vx din. = Vy din. =
FACTOR ESCALA CASO DINAMICO
DIRECCION X DIRECCION Y
Fuerza Cortante Mínima.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
En caso el factor sea mayor a 1, se tendrá que re escalar el espectro.
StoryLoad Loc P VX VY T MX MY
Story1SE X+Bottom 0.0000-79,811.10 0.00327,224.60 0.00-468,516.69
Story1SE Y+Bottom 0.0000 0.00-79,811.10-950,279.48468,516.69 0.00
Story1SD X MaxBottom 0.000068,958.901,883.19275,690.9711,817.24414,692.65
Story1SD Y MaxBottom 0.00001,883.2066,889.32890,674.43401,547.9211,290.17
68,958.90 66,889.32
79,811.08 79,811.08
0.86 0.84
0.80 0.80
1.00 1.00 Factor (fy) =
Vx est. = Vy est. =
Vx din./Vx est. = Vy din./Vy est. =
Cociente min. = Cociente min. =
Factor (fx) =
Vx din. = Vy din. =
FACTOR ESCALA CASO DINAMICO
DIRECCION X DIRECCION Y
51
D. Derivas Análisis Dinámico (Drifts).
D. Derivas Análisis Dinámico (Drifts).
52
ETABS: Tables => Analysis => Results => Displacements => Story Drifts.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula:
o (Drift x 0.75xR) Estructuras Regulares.
o (Drift x 0.85xR) Estructuras Irregulares.
E. Separación de Edificios.
F. Irregularidad Torsional.
Story
Load
Case/Combo
DirectionDrift Label X Y Z Drift XDrift Y
Story3Drift .75*6 MaxX 0.002646 26 0 3.9 9.17 0.0026
Story3Drift .75*6 MaxY 0.000396 27 23.1 3.9 9.17 0.0004
Story2Drift .75*6 MaxX 0.002104 57 0 8.63 7.40 0.0021
Story2Drift .75*6 MaxY 0.003630 6 23.1 -0.93 7.40 0.0036
Story1Drift .75*6 MaxX 0.001306 23 3.97 7.8 4.20 0.0013
Story1Drift .75*6 MaxY 0.002151 15 23.1 6.73 4.20 0.0022
ETABS: Tables => Analysis => Results => Displacements => Story Drifts.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula:
o (Drift x 0.75xR) Estructuras Regulares.
o (Drift x 0.85xR) Estructuras Irregulares.
E. Separación de Edificios.
F. Irregularidad Torsional.
Story
Load
Case/Combo
DirectionDrift Label X Y Z Drift XDrift Y
Story3Drift .75*6 MaxX 0.002646 26 0 3.9 9.17 0.0026
Story3Drift .75*6 MaxY 0.000396 27 23.1 3.9 9.17 0.0004
Story2Drift .75*6 MaxX 0.002104 57 0 8.63 7.40 0.0021
Story2Drift .75*6 MaxY 0.003630 6 23.1 -0.93 7.40 0.0036
Story1Drift .75*6 MaxX 0.001306 23 3.97 7.8 4.20 0.0013
Story1Drift .75*6 MaxY 0.002151 15 23.1 6.73 4.20 0.0022
53
ETABS: Tables => Analysis => Results => Displacements => Diaphragm Max/Avg
Drifts.
Calculo de irregularidad en el eje X.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Displacements => Diaphragm Max/Avg
Drifts.
Calculo de irregularidad en el eje X.
54
Calculo de irregularidad en el eje Y.
Calculo de irregularidad en el eje Y.
55
G. Verificación del Sistema Estructural.
ETABS: Display => Force/Stress Diagrams => Frame/Pier/Spandrel/Link Forces. (Draw
Section Cut).
ETABS:
G. Verificación del Sistema Estructural.
ETABS: Display => Force/Stress Diagrams => Frame/Pier/Spandrel/Link Forces. (Draw
Section Cut).
ETABS:
56
Mover el modelo, para realizar un corte de sección en el primer nivel.
Mover el modelo, para realizar un corte de sección en el primer nivel.
57
Se verifica que el sistema es de muros estructurales: 158541.95 / 169346.7 = 93.61%.
Se verifica que el sistema es de muros estructurales: 158541.95 / 169346.7 = 93.61%.
58
H. Calculo de Momento de Volteo.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
(Peso Edificio/SDX/SDY)
Story
Load
Case/Combo
Location P VX VY T MX MY
Story1SD X Max Bottom 0.0068,958.901,883.19275,690.9711,817.24 414,692.65
Story1SD Y Max Bottom 0.001,883.2066,889.32890,674.43 401,547.92 11,290.17
Story1Peso EdificioBottom451,577.99 0.00 0.00 0.00 1,777,570.96-5,132,111.50
Mv Mr Mr/Mv
Dir X-X 414,692.655,132,111.50 12.38 OK
Dir Y-Y 401,547.921,777,570.96 4.43 OK
H. Calculo de Momento de Volteo.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
(Peso Edificio/SDX/SDY)
Story
Load
Case/Combo
Location P VX VY T MX MY
Story1SD X Max Bottom 0.0068,958.901,883.19275,690.9711,817.24 414,692.65
Story1SD Y Max Bottom 0.001,883.2066,889.32890,674.43 401,547.92 11,290.17
Story1Peso EdificioBottom451,577.99 0.00 0.00 0.00 1,777,570.96-5,132,111.50
Mv Mr Mr/Mv
Dir X-X 414,692.655,132,111.50 12.38 OK
Dir Y-Y 401,547.921,777,570.96 4.43 OK
59
7.3. Combinaciones de Diseño.
7.3. Combinaciones de Diseño.
60
COMBINACIÓN DE ENVOLVENTE.
COMBINACIÓN DE ENVOLVENTE.
61
COMBINACIÓN DESPLAZAMIENTO.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula:
o (Drift x 0.75xR) Estructuras Regulares.
o (Drift x 0.85xR) Estructuras Irregulares.
COMBINACIÓN DE DEFLEXIÓN.
COMBINACIÓN DESPLAZAMIENTO.
La deriva Inelástica se calcula con la siguiente formula:
o (Drift x 0.75xR) Estructuras Regulares.
o (Drift x 0.85xR) Estructuras Irregulares.
COMBINACIÓN DE DEFLEXIÓN.
62
COMBINACIÓN DE PESO EDIFICIO SÍSMICO.
COMBINACIÓN DE PESO EDIFICIO SERVICIO.
COMBINACIÓN DE PESO EDIFICIO SÍSMICO.
COMBINACIÓN DE PESO EDIFICIO SERVICIO.
63
8. Diseño en Concreto.
A. Vigas y Columnas.
o View / Revise preferences.
o Select Design Combinations.
8. Diseño en Concreto.
A. Vigas y Columnas.
o View / Revise preferences.
o Select Design Combinations.
64
o Asignar Sistema estructural según disposiciones sísmicas según E.060.
Seleccionar las vigas que forman parte del sistema de resistencia estructural.
(No incluye vigas de volado, ni vigas intermedias)
o Muros estructurales Vm ≥ 70%Vr
o Dual Tipo I 60%Vr ≤ Vm < 70%Vr
o Dual Tipo II 20%Vr ≤ Vm < 60%Vr
o Pórticos. Vm < 20%Vr
Pórticos Ordinarios (Sway Ordinary) sin considerar disposiciones sísmicas.
Según ACI - 318
Muros especiales.
Pórticos Intermedios
(Sway Intermediate)
Muros Especiales
Pórticos Especiales
(Sway Special)
o Asignar Sistema estructural según disposiciones sísmicas según E.060.
Seleccionar las vigas que forman parte del sistema de resistencia estructural.
(No incluye vigas de volado, ni vigas intermedias)
o Muros estructurales Vm ≥ 70%Vr
o Dual Tipo I 60%Vr ≤ Vm < 70%Vr
o Dual Tipo II 20%Vr ≤ Vm < 60%Vr
o Pórticos. Vm < 20%Vr
Pórticos Ordinarios (Sway Ordinary) sin considerar disposiciones sísmicas.
Según ACI - 318
Muros especiales.
Pórticos Intermedios
(Sway Intermediate)
Muros Especiales
Pórticos Especiales
(Sway Special)
65
o Display Design Info.
o (6/5) Beam / Column Capacity Ratios; menor a 1.
o Column / Beam Capacity Ratios; mayor a 1.20.
o Joint Shear; menor a 1
o O/S over stress (sobre esfuerzo)
o N/C Revisar dimensiones de las columnas.
o Display Design Info.
o (6/5) Beam / Column Capacity Ratios; menor a 1.
o Column / Beam Capacity Ratios; mayor a 1.20.
o Joint Shear; menor a 1
o O/S over stress (sobre esfuerzo)
o N/C Revisar dimensiones de las columnas.
66
B. Placas.
o View / Revise preferences.
Asumir la norma ACI-2014, para el diseño de placas, es más conservadora, la norma
peruana no da valores de Phi.
o Select Design Combinations
o Criterios de diseño de placas.
B. Placas.
o View / Revise preferences.
Asumir la norma ACI-2014, para el diseño de placas, es más conservadora, la norma
peruana no da valores de Phi.
o Select Design Combinations
o Criterios de diseño de placas.
67
68
o Definir nombres a las placas.
o Seleccionar las placas y asignar nombres, se selecciona placa por placa.
o Seleccionar la placa a diseñar.
o Definir nombres a las placas.
o Seleccionar las placas y asignar nombres, se selecciona placa por placa.
o Seleccionar la placa a diseñar.
69
o Seleccionar las placas a diseñar.
Verificar la demanda capacidad de las placas, debe ser menor a 1.
o Unir placas con columnas.
Seleccionar las columnas adyacentes a las placas y asignarles el nombre de la placa.
o Seleccionar las placas a diseñar.
Verificar la demanda capacidad de las placas, debe ser menor a 1.
o Unir placas con columnas.
Seleccionar las columnas adyacentes a las placas y asignarles el nombre de la placa.
70
o Seleccionar las placas a diseñar y dibujar la placa a asignar.
Recubrimiento de placas 3cm.
Cuantía horizontal > 0.0025.
Cuantía Vertical < 0.0025.
o Seleccionar las placas a diseñar y dibujar la placa a asignar.
Recubrimiento de placas 3cm.
Cuantía horizontal > 0.0025.
Cuantía Vertical < 0.0025.
71
o Volver a verificar la demanda capacidad.
o Volver a verificar la demanda capacidad.
72
o Para obtener las fuerzas actuantes en las placas
ETABS: Tables => Analysis => Results => Wall Results => Pier Forces.
o Para obtener las fuerzas actuantes en las placas
ETABS: Tables => Analysis => Results => Wall Results => Pier Forces.
73
CAPÍTULO 4: MODELAMIENTO DE LOSA DE ENTREPISO EN
SAFE
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE.
El modelo en Etabs tienes que estar analizado.
o Solo permite exportar una planta.
o Seleccionamos el piso que queremos exportar y las cargas y combinaciones a usar.
CAPÍTULO 4: MODELAMIENTO DE LOSA DE ENTREPISO EN
SAFE
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE.
El modelo en Etabs tienes que estar analizado.
o Solo permite exportar una planta.
o Seleccionamos el piso que queremos exportar y las cargas y combinaciones a usar.
74
Guardar el archivo.
Abrir el programa Safe.
o Importamos el archivo guardado.
o El programa presenta un error no lleva las cargas asignadas a la losa, volveremos a
cargas la losa como en el modelo de Etabs
Guardar el archivo.
Abrir el programa Safe.
o Importamos el archivo guardado.
o El programa presenta un error no lleva las cargas asignadas a la losa, volveremos a
cargas la losa como en el modelo de Etabs
75
Definimos las unidades.
2. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS).
o MAT 01 (Concreto), Modificamos.
Definimos las unidades.
2. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS).
o MAT 01 (Concreto), Modificamos.
76
o CSA.G30.18Gr400 (Acero), Modificamos.
Definir Sección y Dibujar (no es necesario)
3. ACTIVAR LOS RIBS, PARA QUE MUESTRE LAS VIGUETAS.
o CSA.G30.18Gr400 (Acero), Modificamos.
Definir Sección y Dibujar (no es necesario)
3. ACTIVAR LOS RIBS, PARA QUE MUESTRE LAS VIGUETAS.
77
10.1. Definir los Strips.
o Los Strips son franjas de diseño.
o Modificamos el fine grid, para el dibujo de los strips. (click derecho)(snap options)
o Column Strips.
o Dibujamos los Strip de diseño de las viguetas (Middle Strips).
Strip Layer A (Horizontal), Strip Layer B (Vertical)
10.1. Definir los Strips.
o Los Strips son franjas de diseño.
o Modificamos el fine grid, para el dibujo de los strips. (click derecho)(snap options)
o Column Strips.
o Dibujamos los Strip de diseño de las viguetas (Middle Strips).
Strip Layer A (Horizontal), Strip Layer B (Vertical)
78
10.2. Asignamos las cargas.
Load Patterns
Asignamos las cargas por área sobre las losas (similar a etabs)
Carga Muerta, Sobrecarga Permanente.
Carga Viva (Alternancia de cargas).
10.2. Asignamos las cargas.
Load Patterns
Asignamos las cargas por área sobre las losas (similar a etabs)
Carga Muerta, Sobrecarga Permanente.
Carga Viva (Alternancia de cargas).
79
Según el sentido de las viguetas cargaremos la losa con la carga viva.
Crearemos más patrones de carga Viva
Primero cargamos para el General, carga viva en todo el piso (CV1)
Luego cargamos las alternancias según sea la configuración.
10.3. Definimos las combinaciones de diseño. (Load Combination)
Las losas se diseñan solo con la combinación de servicio.
Según el sentido de las viguetas cargaremos la losa con la carga viva.
Crearemos más patrones de carga Viva
Primero cargamos para el General, carga viva en todo el piso (CV1)
Luego cargamos las alternancias según sea la configuración.
10.3. Definimos las combinaciones de diseño. (Load Combination)
Las losas se diseñan solo con la combinación de servicio.
80
81
Creamos la Envolvente de Diseño
Configurar los diámetros del Acero.
Creamos la Envolvente de Diseño
Configurar los diámetros del Acero.
82
10.4. Configuramos la Norma E.060
Configuramos el Combo de Diseño.
Corremos el modelo.
10.4. Configuramos la Norma E.060
Configuramos el Combo de Diseño.
Corremos el modelo.
83
4. ANALIZAMOS EL MODELO.
Configuramos las unidades
Revisamos los diagramas de momentos y diagrama de corte.
4. ANALIZAMOS EL MODELO.
Configuramos las unidades
Revisamos los diagramas de momentos y diagrama de corte.
84
11.1. Diseñar el acero de la losa.
Fin.
11.1. Diseñar el acero de la losa.
Fin.
85
CAPÍTULO 5: MODELAMIENTO DE CIMENTACIÓN EN SAFE
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE
Convertir el Sismo Dinámico en Estático.
Buscamos en Tablas las Fuerzas por pisos.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
Exportamos al Excel la tabla.
StoryLoad LocationP ( kgf) VX (kgf) VY (kgf) T (kgf-m)MX (kgf-m)MY (kgf-m)F-X (kgf)F-Y (kgf)
Story3SD X MaxBottom 0.00923.64 16.693,591.69 29.521,633.91923.64
Story3SD Y MaxBottom 0.00 21.18578.958,338.131,024.16 37.47 578.95
Story2SD X MaxBottom 0.0040,841.291,199.79158,550.573,868.80132,081.7039,917.65
Story2SD Y MaxBottom 0.001,035.8640,079.32524,635.45129,277.313,351.14 39,500.37
Story1SD X MaxBottom 0.0069,059.071,871.93274,286.0911,735.95415,215.1028,217.78
Story1SD Y MaxBottom 0.001,871.9467,097.51885,627.49402,776.4611,210.38 27,018.19
StoryF-X (kgf)F-Y (kgf)
Story3 923.64578.95
Story239,917.6539,500.37
Story128,217.7827,018.19
69,059.0767,097.51
CAPÍTULO 5: MODELAMIENTO DE CIMENTACIÓN EN SAFE
1. EXPORTAR EL MODELO DE ETABS A SAFE
Convertir el Sismo Dinámico en Estático.
Buscamos en Tablas las Fuerzas por pisos.
ETABS: Tables => Analysis => Results => Structure Results => Story Forces.
Exportamos al Excel la tabla.
StoryLoad LocationP ( kgf) VX (kgf) VY (kgf) T (kgf-m)MX (kgf-m)MY (kgf-m)F-X (kgf)F-Y (kgf)
Story3SD X MaxBottom 0.00923.64 16.693,591.69 29.521,633.91923.64
Story3SD Y MaxBottom 0.00 21.18578.958,338.131,024.16 37.47 578.95
Story2SD X MaxBottom 0.0040,841.291,199.79158,550.573,868.80132,081.7039,917.65
Story2SD Y MaxBottom 0.001,035.8640,079.32524,635.45129,277.313,351.14 39,500.37
Story1SD X MaxBottom 0.0069,059.071,871.93274,286.0911,735.95415,215.1028,217.78
Story1SD Y MaxBottom 0.001,871.9467,097.51885,627.49402,776.4611,210.38 27,018.19
StoryF-X (kgf)F-Y (kgf)
Story3 923.64578.95
Story239,917.6539,500.37
Story128,217.7827,018.19
69,059.0767,097.51
86
Creamos los casos de cargas estáticos en X (SX-SAFE) y Y (SY-SAFE), ingresamos los datos
del Excel al Etabs.
Creamos los casos de cargas estáticos en X (SX-SAFE) y Y (SY-SAFE), ingresamos los datos
del Excel al Etabs.
87
Ingresamos los datos del Excel al etabs.
SX-SAFE.
SY-SAFE
Ingresamos los datos del Excel al etabs.
SX-SAFE.
SY-SAFE
88
Asignados los sismos estáticos, analizamos el modelo para exportar las resultantes en la
Base.
Exportamos el modelo al SAFE.
Seleccionamos el piso que queremos exportar y las cargas y combinaciones a usar.
Asignados los sismos estáticos, analizamos el modelo para exportar las resultantes en la
Base.
Exportamos el modelo al SAFE.
Seleccionamos el piso que queremos exportar y las cargas y combinaciones a usar.
89
No seleccionamos ninguna combinación, en el SAFE crearemos las combinaciones de
diseño.
Guardar el archivo.
No seleccionamos ninguna combinación, en el SAFE crearemos las combinaciones de
diseño.
Guardar el archivo.
90
2. IMPORTACIÓN EN EL SAFE 2016
Abrir el programa Safe.
Importamos el archivo guardado.
Verificamos las cargas exportadas.
2. IMPORTACIÓN EN EL SAFE 2016
Abrir el programa Safe.
Importamos el archivo guardado.
Verificamos las cargas exportadas.
91
Definimos las unidades.
Definimos las unidades.
92
3. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS).
Configurar el concreto (f’c=210 kg/cm2).
Creamos el material de la columna (Rigidizador) (f’cc=2*f’c ó f’cc=500 kg/cm²)).
Siendo una zona de rigidez infinita el concreto debe ser indeformable por lo que utilizaremos
el siguiente artificio.
3. DEFINIR MATERIALES (SIMILAR A ETABS).
Configurar el concreto (f’c=210 kg/cm2).
Creamos el material de la columna (Rigidizador) (f’cc=2*f’c ó f’cc=500 kg/cm²)).
Siendo una zona de rigidez infinita el concreto debe ser indeformable por lo que utilizaremos
el siguiente artificio.
93
Creamos el Acero de Refuerzo (f’y=4200 kg/cm2).
Configurar los diámetros del Acero.
Creamos el Acero de Refuerzo (f’y=4200 kg/cm2).
Configurar los diámetros del Acero.
94
4. DEFINIR SECCIONES.
Zapatas (FOOTING o MAT).
Verificar si la zapata es Rígida o Flexible.
Si es Rígida utilizar FOOTING.
Si es Flexible utilizar MAT
4. DEFINIR SECCIONES.
Zapatas (FOOTING o MAT).
Verificar si la zapata es Rígida o Flexible.
Si es Rígida utilizar FOOTING.
Si es Flexible utilizar MAT
95
o Primer Criterio
o Segundo Criterio.
Siendo:
o Tercer Criterio.
o Primer Criterio
o Segundo Criterio.
Siendo:
o Tercer Criterio.
96
Núcleo (Rigidizadores).
Núcleo (Rigidizadores).
97
Vigas.
Vigas.
98
5. DIBUJO DE ZAPATAS Y PEDESTALES.
Zapatas.
Rigidizador (Columnas para que transmitan la carga a la zapata)
6. DEFINIMOS LAS PROPIEDADES DEL SUELO.
17.1. Coeficiente de Balasto.
5. DIBUJO DE ZAPATAS Y PEDESTALES.
Zapatas.
Rigidizador (Columnas para que transmitan la carga a la zapata)
6. DEFINIMOS LAS PROPIEDADES DEL SUELO.
17.1. Coeficiente de Balasto.
99
100
A. Coeficiente de Balasto en Zapatas.
A. Coeficiente de Balasto en Zapatas.
101
B. Coeficiente de Balasto en Vigas.
Se multiplica el valor del coeficiente de balasto por el ancho de la viga.
B. Coeficiente de Balasto en Vigas.
Se multiplica el valor del coeficiente de balasto por el ancho de la viga.
102
C. Asignación de coeficiente balasto en zapatas y vigas.
Seleccionamos las zapatas, les asignamos la propiedad del suelo, a los rigidizadores no
se le asigna esta propiedad.
Seleccionamos las zapatas, les asignamos la propiedad del acero y el recubrimiento de
los aceros.
Seleccionamos todas las vigas y le asignamos este valor. (Después de verificar el
punzonamiento en zapatas)
C. Asignación de coeficiente balasto en zapatas y vigas.
Seleccionamos las zapatas, les asignamos la propiedad del suelo, a los rigidizadores no
se le asigna esta propiedad.
Seleccionamos las zapatas, les asignamos la propiedad del acero y el recubrimiento de
los aceros.
Seleccionamos todas las vigas y le asignamos este valor. (Después de verificar el
punzonamiento en zapatas)
103
7. ASIGNACIÓN DE CARGAS
18.1. Carga del Suelo de Relleno sobre la Zapata.
Definimos el peso del Suelo, según datos del estudio de suelos.
Creamos un patrón de carga (Load Patterns)
Seleccionamos todas las zapatas y asignamos la carga del suelo.
7. ASIGNACIÓN DE CARGAS
18.1. Carga del Suelo de Relleno sobre la Zapata.
Definimos el peso del Suelo, según datos del estudio de suelos.
Creamos un patrón de carga (Load Patterns)
Seleccionamos todas las zapatas y asignamos la carga del suelo.
104
8. COMBINACIONES DE DISEÑO. (LOAD COMBINATION)
19.1. Combinaciones de Servicio.
Para casos de sismo se incrementa un 30% la capacidad admisible del suelo
Las losas se diseñan solo con la combinación de servicio.
8. COMBINACIONES DE DISEÑO. (LOAD COMBINATION)
19.1. Combinaciones de Servicio.
Para casos de sismo se incrementa un 30% la capacidad admisible del suelo
Las losas se diseñan solo con la combinación de servicio.
105
106
Luego en lugar de aumentar el qadm(g) al utilizar el qadm(s), reducimos las cargas y
seguimos utilizando el qadm(g) con FS=3.00:
qadm(g) (sin sismo), qadm(s) (con sismo).
Lo que finalmente en la práctica nos da las siguientes combinaciones para evaluar la
capacidad portante del suelo (por esfuerzos de corte) incluyendo los efectos sísmicos:
Combinaciones considerando ((D+L) ± S)/1.25
Serv 01: D + L
Serv 02: 0.8*(D+L) + 0.64*Sx
Serv 03: 0.8*(D+L) - 0.64*Sx
Serv 04: 0.8*(D+L) + 0.64*Sy
Serv 05: 0.8*(D+L) - 0.64*Sy
Combinaciones considerando ((D+L) ± 0.8*S)/1.30
Serv 01: D + L
Serv 02: 0.77*(D+L) + 0.62*Sx
Serv 03: 0.77*(D+L) - 0.62*Sx
Serv 04: 0.77*(D+L) + 0.62*Sy
Serv 05: 0.77*(D+L) - 0.62*Sy
Creamos la Envolvente de Diseño
Luego en lugar de aumentar el qadm(g) al utilizar el qadm(s), reducimos las cargas y
seguimos utilizando el qadm(g) con FS=3.00:
qadm(g) (sin sismo), qadm(s) (con sismo).
Lo que finalmente en la práctica nos da las siguientes combinaciones para evaluar la
capacidad portante del suelo (por esfuerzos de corte) incluyendo los efectos sísmicos:
Combinaciones considerando ((D+L) ± S)/1.25
Serv 01: D + L
Serv 02: 0.8*(D+L) + 0.64*Sx
Serv 03: 0.8*(D+L) - 0.64*Sx
Serv 04: 0.8*(D+L) + 0.64*Sy
Serv 05: 0.8*(D+L) - 0.64*Sy
Combinaciones considerando ((D+L) ± 0.8*S)/1.30
Serv 01: D + L
Serv 02: 0.77*(D+L) + 0.62*Sx
Serv 03: 0.77*(D+L) - 0.62*Sx
Serv 04: 0.77*(D+L) + 0.62*Sy
Serv 05: 0.77*(D+L) - 0.62*Sy
Creamos la Envolvente de Diseño
107
19.2. Configuración Norma E.060
19.3. Configuración El Combo de Diseño.
o Dizcretizar las zapatas.
Seleccionamos todas las zapatas y asignamos el Slab Mesh a cada 25cm.
19.2. Configuración Norma E.060
19.3. Configuración El Combo de Diseño.
o Dizcretizar las zapatas.
Seleccionamos todas las zapatas y asignamos el Slab Mesh a cada 25cm.
108
o Restricciones en la Zapatas.
o Correr el Modelo.
9. ANÁLISIS DEL MODELO.
Verificar el asentamiento de las zapatas, debe ser menor a lo indicado en el estudio de suelos
y menor a lo indicado en la norma (2.54cm).
o Restricciones en la Zapatas.
o Correr el Modelo.
9. ANÁLISIS DEL MODELO.
Verificar el asentamiento de las zapatas, debe ser menor a lo indicado en el estudio de suelos
y menor a lo indicado en la norma (2.54cm).
109
Revisión de las presiones según las combinaciones de servicio.
Verificar las reacciones en las zapatas, debe ser menor a lo indicado en el estudio de suelos
(qa).
Caso no cumplir lo solicitado, ampliar las dimensiones de la zapata.
Revisión de las presiones según las combinaciones de servicio.
Verificar las reacciones en las zapatas, debe ser menor a lo indicado en el estudio de suelos
(qa).
Caso no cumplir lo solicitado, ampliar las dimensiones de la zapata.
110
20.1. Verificar el punzonamiento de las columnas en la zapata.
o Se verifica antes de dibujar o asignar las vigas.
o Se debe asignar si es columna interior, borde o de esquina. Click derecho sobre el
punto de carga.
20.1. Verificar el punzonamiento de las columnas en la zapata.
o Se verifica antes de dibujar o asignar las vigas.
o Se debe asignar si es columna interior, borde o de esquina. Click derecho sobre el
punto de carga.
111
o Verificar el punzonamiento, debe ser menor a 1, sino incrementar el peralte de la
zapata.
20.2. Definir los Strips.
o Los Strips son franjas de diseño.
o Dibujamos los Strip de diseño de las zapatas (Middle Strips).
Strip Layer A (Horizontal), Strip Layer B (Vertical).
o Verificar el punzonamiento, debe ser menor a 1, sino incrementar el peralte de la
zapata.
20.2. Definir los Strips.
o Los Strips son franjas de diseño.
o Dibujamos los Strip de diseño de las zapatas (Middle Strips).
Strip Layer A (Horizontal), Strip Layer B (Vertical).
112
o Definimos las propiedades de los Strip según la dirección asignada. Seleccionamos
los trips según la dirección.
20.3. Diseñar el acero en zapata.
o Definimos las propiedades de los Strip según la dirección asignada. Seleccionamos
los trips según la dirección.
20.3. Diseñar el acero en zapata.
113
20.4. Diseño de acero en Vigas.
o Fin.
20.4. Diseño de acero en Vigas.
o Fin.
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