MODELAREA STRUCTURILOR CU PERETI DIN ZIDARIE

1. Salvarea planului din Autocad cu extensia .dxf.

2. Lansarea programului ETABS – alegerea unitatilor de masura din meniu

dreapta jos. Pentru lungimi trebuie alese unitatile de masura folosite in

Autocad. Odata definite aceste unitati de masura, chiar daca pe durata

procesului de definire a modelului acestea se pot modifica convenabil,

dupa fiecare rulare programul revine la ele. Asadar trebuieste acordata o

mare atentie la colectarea rezultatelor.

3. Din bara de meniu se alege:FILE/IMPORT/DXF File of Architectural grid

4. Se deschide o fereastra noua

5. Se selecteaza No

6. Se deschide o noua fereastra din care se cauta si se selecteaza fisierul .dxf

care se doreste sa fie importat

7. Dupa selectarea acestuia se deschide o noua fereastra din care se

selecteaza layerele dorite, tinand tasta [CTRL] apasata. Pentru

simplificarea introducerii peretilor se pot selecta layerele de axe si pereti:

8. Din acest moment in cele doua ferestre implicite din Etabs apare desenat

modelul importat. Acesta va avea implicit 4 niveluri iar inaltimile de nivel

vor fi de 3.00 m. Se verifica daca importul a fost realizat corect, mai intai

ca aspect si ca dimensiuni

Import corect

Import gresit – unitatea de lungime aleasa este cu un grad superior celei din

Autocad

Import gresit – unitatea de lungime aleasa este cu un grad inferior celei din

Autocad

9. Deoarece pentru simplificarea introducerii datelor s-au selectat ca axe in

Etabs inclusiv traseele peretilor, se reduc la zero dimensiunile cerculetelor

in care sunt notate axele. In acest scop de da dublu click pe una dintre axe:

10. Se deschide o noua fereastra. Se selecteaza una dintre axe:

11. Se deschide o noua fereastra:

12. La Bubble size se da 0 si se bifeaza casuta din dreapta. De asemenea se

bifeaza casutele din dreapta de ;a Primary Line si de la Apply to all:

13. In modelul din Etabs vor disparea notatiile axelor iar modelul este mult

mai usor de citit si manipulat:

14. Avand in vedere numarul de niveluri real al cladirii pe care dorim sa o

modelam, se pastreaza sau se modifica datele de intrare. Indiferent daca

dorim sa introducem un numar de niveluri suplimentare sau sa stergem un

numar de niveluri fata de cele 4 predefinite, acest lucru se va face

obligatoriu in intervalul dintre 1 si 4. Nu se recomanda sa se adauge

niveluri peste 4 sau sa se stearga 1 sau 4, deoarece axele vor disparea. In

acest scop se intra in Meniu/Edit/Edit Story Data

Daca se pastreaza numarul de niveluri si se doreste doar modificarea inaltimilor

de nivel se intra in Edit Story. De asemenea putem modifica denumirile

nivelurilor.

Daca se doreste introducerea de niveluri suplimentare se intra in Insert Story.

Daca se doreste stergerea unor niveluri se intra in Delete Story. Se vor selecta

nivelul/nivelurile care se vor sterge tinand tasta [CTRL] apasata dupa care se

selecteaza OK.

15. De exemplu, stergand doua niveluri apare urmatoarea forma de model:

16. Pentru simplificarea realizarii modelului se poate renunta la fereastra 3D

din dreapta, inchizand-o prin apasarea x-ului din coltul dreapta al acesteia:

17. Se obtine o singura fereastra – o vedere in plan, in care apar atat axele

elementelor structurale cat si dimensiunile in plan ale peretilor structurali.

18. Din diverse motive se constata de exemplu lipsa unor axe necesare in

definirea elementelor structurale verticale si/sau orizontale. Pentru

introducerea in Etabs a acestora se poate utiliza un mic artificiu. Se

traseaza un element FRAME in zona unde dorim sa introducem axa si se

divide acel element in doua parti:

19. Se selecteaza nodul din mijloc al acestui FRAME si se introduce o noua

axa, paralela cu X in acest caz.

20. Se repeta operatiunea ori de cate ori e nevoie, atat pentru axe pe x cat si

pe y, selectandu-se din grid directia dorita.In final se obtine planul cu axe

complete (exclusiv eventualele pozitii ale peretilor despartitori (daca nu

sunt alte elemente structurale – grinzi, in zona acestora). Se sterg apoi

liniile FRAME introduse artificial pentru definirea acestor axe.

21. Dupa definitivarea „axelor” se continua cu definirea celorlalte date de

intrare. Se alege pentru vederea in plan si definirea elementelor structurale

unul dintre niveluri (de preferat ultimul) selectand din „Set plan view”

nivelul.

22. Se poate selecta o noua grupa de unitati de masura, in functie de

experienta proiectantului (de exemlu tf-m):

23. Se definesc materialele folosite la modelare si caracteristicile acestora, in

functie de starea limita pentru care se fac calculele:

De exemplu – Conc – betonul predefinit – i se poate modifica numele dupa

dorinta utilizatorului. De asemenea se vor modifica in ordine de sus in jos:

densitatea, greutatea specifica, modulul de elasticitate longitudinal E,

coeficientul lui Poisson (0.25 – cu care programul isi calculeaza modulul de

elasticitate transversal G) si coeficientul de expansiune termica (daca nu se fac

calcule in acest sens se poate introduce valoarea zero).

Se pot introduce alte materiale, de exemplu zidaria:

24. Ca o observatie importanta, desi tendinta fiecaruia este de a merge repede

mai departe, este recomandat ca dupa fiecare pas parcurs sa se salveze

ceea ce a fost definit. Din diverse motive se poate intampla ca programul

sau calculatorul sa se blocheze si se poate pierde totul. Initial se foloseste

SAVE AS din Meniu/File si se defineste un nume. Apoi se foloseste

SAVE din Meniu/File sau se poate folosi [CTRL+S].

25. In pasul urmator se pot defini tipurile de pereti folositi in structura,

folosind elemente finite planare (2D). Exista predefinite niste elemente de

tip Wall si Slab cu grosime de 25 cm din beton armat. Asadar daca avem

de exemplu doua tipuri de pereti (de 25 respectiv 50 cm) din zidarie, mai

intai putem modifica tipul de perete Wall 1 – predefinit:

26. Si apoi se poate introduce celalalt tip de perete de exemplu cu grosimea

de 50 cm.

27. De asemenea folosind elementul predefinit de tip SLAB1 se poate defini

elementul de planseu pentru modelul la care lucram:

Daca se doreste un calcul pentru structura de rezistenta a cladirii, exclusiv

calculul placilor de planseu, atunci in mod simplificat se bifeaza MEMBRANE.

Daca se doreste un calcul inclusiv pentru planseu atunci se bifeaza SHELL

28. In acest moment se pot introduce deja peretii structurali (din zidarie sau

beton armat). Se selecteaza mai intai nivelul la care se doreste sa se

introduca peretii (de preferat nivelul de sus). Se selecteaza de pe bara din

stanga Draw Walls (Plan) si apoi din fereastra nou deschisa se selecteaza

tipul de perete care se doreste sa fie introdus la pozitie:

Fereastra nou deschisa poate fi mutata convenabil pe ecran astfel incat sa nu

deranjeze la introducerea pozitiilor elementelor structurale. Acest lucru se poate

aplica oricaror ferestre interioare:

29. Se pozitioneaza cursorul la primul nod (din cele doua intre care se va

introduce peretele) si se da click pe el:

Se plimba cursorul pana la al doilea nod (intre care se defineste peretele) si se da

click si asa mai departe. In momentul in care s-a definit complet un perete in

ultimul nod se da dubluclick (sau click stanga click dreapta), pentru a se putea

trece la urmatorul perete.

In acelasi mod se repeta operatiunea pentru a se introduce toti peretii cu aceiasi

grosime.

30. Pentru definirea traseelor peretilor cu alta grosime (alte grosimi) se

selecteaza din fereastra care a ramas deschisa alt tip de proprietate

(Property) – de exemplu 50. Pentru introducerea acestor pereti se repeta

maniera in care s-au introdus si ceilalti pereti.

31. Pentru a iesi din aceasta fereastra se apasa cu cursorul sageata de pe bara

din stanga (Select Object):

32. Se poate selecta o vedere spatiala (3D) pentru corectarea unor eventuale

omisiuni.

Dupa care se revine la fereastra in plan (2d) in scopul introducerii urmatoarelor

date.

33. Se vor defini mai departe sectiunile elementelor liniare de tip stalpi,

stalpisori, centuri, grinzi etc. Se selecteaza MENIU/DEFINE FRAME

SECTIONS si se introduc pe rand sectiunile dorite:

34. Se pozitioneaza, in functie de predimensionarile anterioare realizarii

modelului, stalpisorii. Din bara verticala de instrumente stanga se

selecteaza „Create columns in regions or at clicks (plan)”:

35. Se deschide o noua fereastra in care se selecteaza tipul de sectiune folosita

– de exemplu STALPISORI:

36. Se definesc cu click in noduri pozitiile stalpisorilor. Pas su pas se introduc

toti stalpisorii/stalpii.

37. Din bara verticala de elemente stanga se selecteaza mai apoi „Draw lines

(Plan, Elev.,3D)” pentru pozitionarea elementelor orizontale de tip centuri

sau grinzi. Din fereastra deschisa se selecteaza sectiunea elementelor

orizontale, sa spunem mai intai CENTURI:

38. Se definesc pozitiile de centuri pozitionand cursorul pe primul nod cu un

click si mergand mai departe la urmatoarele noduri cu cate un click. La

ultimul nod se da dublu click (sau click stanga, click dreapta).

Si asa mai departe pana se introduc toate centurile:

39. Se repeta operatiunile pentru grinzi, selectandu-se sectiunea grinzii din

fereastra deschisa si apoi cu click pozitionandu-se pe plan. Se repeta

operatiunea pentru introducerea tuturor grinzilor.

40. Se pot defini mai departe placile de plansee. Se selecteaza din bara de

unelte stanga „Draw Rectangular Areas (Plan,View)”:

41. Se deschide o noua fereastra din care se selecteaza elementele 2D de tip

placi de planseu:

42. Se selecteaza tipul de element planar – PLACA. Se definesc ochiurile de

placi de plansee.Se pozitioneaza cursorul pe primul nod de stanga jos al

placii, se da click si tinand apasat stanga mouse se misca cursorul pana in

coltul dreapta sus al placii. Se repeta operatiunea pentru toate panourile de

placi.

43. Se revine pe sageata din bara de instrumente staga sus – „Select Object”:

44. Se selecteaza toate panourile de placi intrand in MENIU/SELECT/by

WALL/SLAB/DECK SECTIONS in functie de sectiunile acestora (de

exemplu PLACA) sau in MENIU/SELECT/by AREA OBJECT TYPE

selectand FLOOR.

Sau

45. Pentru un calcul cat mai corect se recomanda folosirea optiunii AutoMesh

a placilor de planseu.

46. Se selecteaza Auto Mesh Object into Structural Elements/Further

Subdivide Auto Mesh with Maximum Element Size of…. De exemplu 0.3

m sau 30 cm.

47. Se vor imparti elementele de tip FRAME in elemente finite in functie de

pozitiile gridurilor si peretilor. Se foloseste calea scurta cu tasta [CTRL]

apasata si apoi tasta [A] (care inseamna select all – selecteaza tot) si apoi

se intra in MENIU/EDIT/DIVIDE LINES din care se deschide o noua

fereastra si unde se bifeaza „Break with intersections with selected lines

and points”.

48. Se descrie planseul ca o saiba rigida selectand toate nodurile de pe un

nivel, pornind cu click stanga in afara planului stanga jos si cuprinzand tot

planul pana undeva in afara planului dreapta sus:

49. Din butonul de pe bara de jos MENIU se selecteaza icoana

DIAPHRAGMS si diafragma orizontala D1

50. Se definesc cazurile de incarcare in MENIU/DEFINE/STATIC LOAD

CASES. De exemplu DEAD=PERMANENTE, LIVE=UTILE, X=seism

pe directie x si Y=seism pe directie y.

Se dechide o noua fereastra:

Se observa ca pentru DEAD Self Weight Multiplier este predefinit cu valoare 1,

pentru a tine seama de incarcarile din greutati proprii.

Incarcarile seismice (si celelalte incarcari) se introduc folosind „Add New

Load”:

Pentru introducerea coeficientilor seismici de baza si a … se selecteaza fiecare

caz separat (X si Y) si se da click pe „Modify Lateral Load”. De exemplu pentru

Cb=0.2. Pentru X:

Respectiv pentru Y:

51. Se introduc incarcarile gravitationale pe ochiurile de placa, calculate

anterior. Trebuie avut in vedere ca ne intereseaza incarcarile de tip

permanent grupate (tinand seama ca greutatile proprii ale elementelor se

calculeaza automat), utile, zapada etc. De exemplu sa presupunem

permanentele egale cu 0.15 tf/mp si utila de 0.3 tf/mp. Se selecteaza

fiecare ochi de placa introdus in mod corespunzator, si se introduc

incarcarile in mod distinct sau daca incarcarile permanente/utile sunt

aceleasi pe toate panourile de placa se selecteaza toate panourile de placa.

De preferat incarcarile se introduc cu valori normate urmand ca la

combinarea incarcarilor sa se tina seama de coeficienti.

Din bara de icoane de jos a meniului se alege „Asign Uniform Load”

Din bara de icoane de jos a meniului se alege „Asign Uniform Load”

Se deschide o noua fereastra in care selectam tipul de incarcare

DEAD=PERMANENTE respectiv LIVE/UTILA sau alte tipuri introduse

anterior.

Se introduce valoarea incarcarii (se va tine seama de unitatile de masura alese)

Operatiunea se repeta pentru fiecare tip de incarcare.

52. Se introduc gruparile (combinatiile) de incarcari accesand

MENIU/DEFINE/LOAD COMBINATIONS

Se continua cu Add New Load:

Sa spunem mai intai Gravitational in Gruparea Fundamentala (GF):

Apoi Gravitational in Gruparea Speciala (GS):

Gruparea speciala cu Seism pe directie X pozitiv (XP):

Gruparea speciala cu Seism pe directie X negativ (XN):

Gruparea speciala cu Seism pe directie Y pozitiv (YP):

Gruparea speciala cu Seism pe directie Y negativ (YN):

Avand in vedere ca in cazul structurilor cu pereti din zidarie, zonele active la

intindere/compresiune sunt diferite intr-un sens si in celalalt pentru fiecare

directie principala, in final modelul pe care il alcatuim va fi copiat cu 4 nume

diferite si infasuratoarele de eforturi se dau in mod corespunzator.

De exemplu pentru modelul in care seismul actioneaza pe directia X pozitiv.

Se va selecta Load Combination Type – ENVE.

In final cazurile de combinatii fiind de exemplu:

53. Se vor defini masele de nivel intrand in MENIU/DEFINE/MASS

SOURCE.

Se alege „From Self and Specified Mass and Loads” introducand DEAD cu

coeficient 1 si LIVE cu 0.4. Se va tine seama si de alte tipuri de incarcari daca

exista.

54. Toat ceea ce am introdus ca date pana acum se refera la un singur nivel.

Pentru descrierea celorlalte niveluri, presupunand ca sunt identice (in caz

contrar ulterior se vor modifica local datele corespunzatoare) se va selecta

intr-o vedere spatiala (3D) intregul nivel cu [CTRL]+[A] (selectare

completa). Din MENIU/EDIT/REPLICATE se selecteaza STORY si in

cazul nostru STORY1.

Se va copia automat tot ceea ce s-a declarat la nivelul initial la toate celelalte

niveluri (in cazul nostru la Story1).

55. Se va acorda atentie la declararea modului de rezemare la baza – care

trebuie sa fie INCASTRARE. Programul nu considera automat incastrare,

asa ca trebuie sa mergem la planul de baza, sa selectam toate nodurile de

la baza (asa cum am procedat si cu alte ocazii) respectiv sa selectam

icoana „Asign Restraints” de pe bara de jos a meniului. Se va deschide o

noua fereastra in care o sa bifam toate restrangerile posibile.

56. Modelul final o sa fie astfel cu incastrari la baza.

57. Se va salva modelul la fiecare pas prin care se trece. In final se va salva

modelul cu 4 nume diferite, pentru a se putea interpreta raspunsurile pe

fiecare directie/sens in functie de zonele active la intindere si compresiune

ale montantilor.