Informe-etabs

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL INFORME DE MODELAMIENTO EN ETABS

CURSO:  ANALISIS ESTRUCTURAL I PROFESOR: Ing. MENDO RODRIGUEZ ARNOLD RAMSEY. ALUMNO: 

CICLO: VII

DIAZ JULCA, Haiky Erickson

Cajamarca, 29 de Mayo del 2019

I.

INDRODUCCION

El Etabs (Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems), es un programa para el Análisis y Cálculo Estructural por Elementos Finitos que permite el diseño de elementos de concreto armado y diseño de elementos de acero. Los elementos de concreto armado que podemos diseñar pueden ser columnas, vigas y muros estructurales. No tiene un módulo de diseño para las losas de entrepisos, tampoco para el diseño de cimentaciones. Los conceptos sobre el Método de los Elementos Finitos se dejarán para otras publicaciones, no siendo parte de los objetivos del presente trabajo. Sólo se presentarán los conceptos básicos, a modo de tutorial, sobre cómo modelar y calcular edificios de concreto armado, usando el Etabs. Este informe se desarrolló para que sirva como material de estudio al Curso: Cálculo de Edificios de Concreto Armado con Etabs, por lo que no se ahondará en conceptos teóricos sobre el cálculo de estructuras, sino el desarrollo paso a paso de un modelo que consiste en un colegio de concreto armado de dos niveles, indicando el uso de menús, íconos y comandos del Etabs. En dicho modelo se presenta el empleo de elementos verticales como columnas y muros estructurales, y elementos horizontales como vigas y losas; de esta manera se cubrirá la mayoría de elementos estructurales de concreto armado que se pueden presentar en un edificio.

II.

OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL -

Analizar la estructura asignada por el docente (Escuela de dos niveles) empleando el programa ETABS

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -

Conocer el procedimiento de análisis en edificaciones de concreto armado. Tener los criterios de diseño en edificaciones de concreto armado Conocer los procedimientos paso a paso del programa ETABS

III.

INFORMACION GENERAL

1. CONFIGURACION ESTRUCTURAL Tiene una configuración regular en planta, para evitar irregularidad geométrica vertical o por discontinuidad en los sistemas resistentes, los elementos estructurales verticales (columnas y muros estructurales), se modelarán sin cambio de sección en toda la altura del edificio. Los elementos de accesibilidad vertical, como escaleras o ascensores, no se han tomado en cuenta para el modelo. 2. SISTEMA ESTRUCTURAL Se definió como un Sistema Estructural de Concreto Armado (pórticos + cobertura de madera). -

Columnas: Concreto armado f’c= 210 kg/cm2 Vigas: Concreto armado f’c= 210 kg/cm2 Losa aligerada en dos direcciones: Concreto armado f’c= 210 kg/cm2 + ladrillo 18 huecos (24x13x9 cm) Acero grado 60 fy=4200 kg/cm2

3. SOBRECARGA DE DISEÑO Según el R.N.E (norma E020) -

Primer nivel : 250 kg/m2 Cobertura : 100 kg/m2 Tabiquería móvil : 50 kg/m2

4. CARGAS MUERTAS -

IV.

Piso terminado: 100 kg/m2 (norma E020) Elementos estructurales (vigas y columnas): Determinados por el programa ETABS Losa aligerada: 300 kh/m2 (norma E020) Albañileria: 1800 kg/m3

METRADOS

1. ALBAÑILERIA 1.1. Segundo nivel

2. COBERTURA DE MADERA De acuerdo al tipo de madera contamos con los siguientes datos:

Ahora procedemos a analizar el peso en 1m2 de área de cobertura.

Por lo que obtenemos el metrado de la cobertura: -

Areas equivalentes por metro cuadrado.

3. RESUMEN DE METRADOS PARA EL DISEÑO POR AREA

V.

MODELAMIENTO EN ETABS

1. Menu DEFINE En este capítulo se estudiará el menú “Define”, que permite crear las diversas secciones a usar, espesores de losas y muros estructurales, materiales, casos de carga, espectro de respuesta, combinaciones de carga. Se inicia el Etabs, y se tendrá acceso a la ventana principal del programa. Luego vamos a FileNew Model-Use Saves User Default Settings y presionamos OK

1.1. DEFINIENDO EJES Y NIVELES Seleccionamos la opción “Grid Only” y presionamos OK, quedándonos de la siguiente manera.

Procedemos a definir los ejes con sus longitudes respectivas presionando antick selecionando “Add/Modify Grids”

y

Modificamos las dimensiones en X,Y y Z respectivamente

Nos quedaría de la siguiente manera.

1.2. DEFINIENDO MATERIALES Para configurar un material ingresamos por el menú “Define/Materials Properties”. En el cuadro “Define Materials” seleccionamos “CONC” (concreto) y hacemos click en el botón “Add New Material” para agregar como material un concreto pero que tenga como propiedad una resistencia a la compresión igual de 210 Kg/cm2.

Colocamos las propiedades del concreto de f’c=210 kg/cm2 y presionamos OK

1.3. DEFINIMOS SECCIONES DE COLUMNAS Y VIGAS

Una vez que se ha definido un nuevo material, procedemos a definir las secciones que usaremos en el modelo, como son las columnas y las vigas. Para ello ubicamos en el plano las dimensiones de las vigas y columnas y luego ingresamos a Menu-Define-Section properties-Frame Sections…

Luego seleccionamos “Add new property” y seleccionamos el área que deseamos definir.

No olvidar DEFINIR EL TIPO DE ELEMENTO ESTRUCTURAL, en la opción “modify/Show Rebar”

Definiendo las secciones tenemos: 

Vigas



COLUMNAS

}



Losa

Para ello entramos a Define-Section properties- Slab Section

Colocamos un espesor minimo para nuestra losa aligerada pues luego colocaremos el metrado.

1.4. DIBUJO DE LA ESTRUCTURA. Para ello nos apoyamos de la barra de herramientas de la parte lateral izquierda y basándonos en el plano colocamos los elementos estructurales correspondientes.

2. Menú ASIGNAR

2.1. ASIGNAR CARGAS Basándonos en el metrado, hecho previamente, procedemos a asignar las cargas actuantes en los elementos estructurales.  Para la losa aligerada del primer nivel: Seleccionamos las losas por nivel

Luego, vamos a Assing-Shell loads-Uniform, y colocamos la carga uniforme hallada en el primer nivel (WD)

NOTA: Siempre seleccionar la opción “Add to Existing Loads” para no borrar posibles cargas ya impuestas. Ademas revisar que “PAttern Name” vaya deacuerdo al tipo de carga.

 Para la losa aligerada del primer nivel: Se hacen los mismos pasos, con la diferencia que el metrado será distinto por la cobertura de madera y teja andina.

De esta manera el esquema de metrados para la carga viva sería:

Ahora hacemos el mismo procedimiento para las cargas vivas.

2.2. ASIGNAR DIAFRAGMAS RIGIDOS 2.2.1.

Para el primer nivel

Vamos a la vista del primer nivel. Luego, se seleccionan todos los elementos.

Luego vamos a la opción Assign-Joint-Diaphragms

Seleccionamos “D1” pues es un diafragma definido por el mismo programa.

2.2.2.

Para el segundo nivel

Vamos a la vista del segundo nivel. Luego, se seleccionan todos los elementos.

Agregamos un nuevo diafragma para el segundo nivel llamado “D2”

Quedandonos de la siguiente manera.

3. DEFINIR COMBOS Para ello nos vamos a menú Define-Load Combinations

Luego seleccionamos “Add New Combo” y generamos las combinaciones: 3.1. Carga de servicio La cual presentara la siguiente configuración

3.2. Carga ultima. La cual presentara la siguiente configuración (Según RNE norma E020)

3.3. Envolvente Por ultimo generaremos una envolvente de los dos combos anteriores, cambiando Combination type a Envelope

4. ANALIZAR Ahora antes de correr el análisis chekearemos el mismo en Analyze-Check Model

Como observamos no tenemos advertencias por lo que el modelo correrá perfectamente.

Por ultimo guardamos el archivo como “COLEGIO FINAL” y corremos el análisis.

VI.

RESULTADOS DEL ANALISIS

1. Deformación Para ello presionamos F6 “Show Deformed Shape” y seleccionamos la combinación con la que queremos ver la deformación

2. Diagrama de momentos flectores.

3. Diagrama de fuerzas cortantes

VII.

  

CONCLUSIONES

Se modelo la estructura asignada en el programa ETABS sin mayores inconvenientes. Se aprendió a usar el programa para determinar diagramas de momentos y fuerzas cortantes, así como las deformaciones generadas por las cargas actuantes Notamos que en los ejes B C y F hay gran deformación debido a que no cuentan con elementos de unión con los demás pórticos, asimismo, las luces en esos tramos son muy amplios.

VIII.

  

IX.

RECOMENDACIONES

Siempre seleccionar la opción “Add to Existing Loads” para no borrar posibles cargas ya impuestas. Ademas revisar que “PAttern Name” vaya deacuerdo al tipo de carga. Ser cuidadoso al seleccionar todos los elementos al momento de asignar un diafragma, pues de haber algún error podría malograrse el análisis. Siempre chekear el modelo antes de iniciar el análisis.

BIBLIOGRAFIA

https://www.youtube.com/watch?v=MNGQp2XrKMs https://www.academia.edu/6867744/TABLAS_DE_PROPIEDADES_DE_VARILLAS_CORRUGADAS _Y_ALAMBRES_DE_ACERO_TABLAS_DE_DOSIFICACIONES_DE_CONCRETO