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ESTRUCTURAS II
ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL (
¿Qué es el SAP2000?
ETABS es una propuesta especial de un Programa de diseño y análisis sofisticado, pero fácil de usar, y
desarrollado específicamente para los sistemas de Edificación. La versión 9 de ETABS ofrece un interfaz
gráfico intuitivo y de gran alcance unido incomparables los procedimientos de modelar, analíticos, y de
diseño, que han sido integrados usando una base de datos comú
estructuras simples, ETABS puede ser usado en los modelos de edificaciones más grandes y complejas,
incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, que lo hacen la herramienta de opción para
los ingenieros estructurales en el sector de la industria de la construcción
ETABS es un sistema completamente integrado. Detrás de una interface intuitiva y simple, se encajan
poderosos métodos numéricos, procedimientos de diseño y códigos internacionales de diseño, que
funcionan juntos desde una base de datos comprensiva. Esta integración significa que usted crea solo un
sistema de modelo de piso y sistemas de barras verticales y laterales para analizar y diseñar el edificio
completo.
EJEMPLO DE VIVIENDA APORTICADA DE 2
A continuación se muestran los pasos a través de cajas de diálogo del
data de un pórtico tridimensional de dos plantas a través del M
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ING. XIOMARA OROZCO
ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL (CSI SAP2000 V14)
ETABS es una propuesta especial de un Programa de diseño y análisis sofisticado, pero fácil de usar, y
específicamente para los sistemas de Edificación. La versión 9 de ETABS ofrece un interfaz
gráfico intuitivo y de gran alcance unido incomparables los procedimientos de modelar, analíticos, y de
diseño, que han sido integrados usando una base de datos común. Aunque es rápido y sencillo para
estructuras simples, ETABS puede ser usado en los modelos de edificaciones más grandes y complejas,
incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, que lo hacen la herramienta de opción para
ructurales en el sector de la industria de la construcción.
ETABS es un sistema completamente integrado. Detrás de una interface intuitiva y simple, se encajan
poderosos métodos numéricos, procedimientos de diseño y códigos internacionales de diseño, que
uncionan juntos desde una base de datos comprensiva. Esta integración significa que usted crea solo un
sistema de modelo de piso y sistemas de barras verticales y laterales para analizar y diseñar el edificio
EJEMPLO DE VIVIENDA APORTICADA DE 2 PLANTAS:
A continuación se muestran los pasos a través de cajas de diálogo del SAP2000 V14
data de un pórtico tridimensional de dos plantas a través del Modeling Gráfico (ver Figura 1
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ETABS es una propuesta especial de un Programa de diseño y análisis sofisticado, pero fácil de usar, y
específicamente para los sistemas de Edificación. La versión 9 de ETABS ofrece un interfaz
gráfico intuitivo y de gran alcance unido incomparables los procedimientos de modelar, analíticos, y de
n. Aunque es rápido y sencillo para
estructuras simples, ETABS puede ser usado en los modelos de edificaciones más grandes y complejas,
incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, que lo hacen la herramienta de opción para
ETABS es un sistema completamente integrado. Detrás de una interface intuitiva y simple, se encajan
poderosos métodos numéricos, procedimientos de diseño y códigos internacionales de diseño, que
uncionan juntos desde una base de datos comprensiva. Esta integración significa que usted crea solo un
sistema de modelo de piso y sistemas de barras verticales y laterales para analizar y diseñar el edificio
SAP2000 V14, para la creación de la
odeling Gráfico (ver Figura 1).
ESTRUCTURAS II
Al abrir el SAP2000, aparece la ventana de
que se encuentra en la parte inferior derecha. Seleccionamos
El siguiente paso es crear un nuevo modelo, haciendo un click en el icono de
seleccionar el comando New Model
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Figura 1. Geometría del Pórtico a crear.
, aparece la ventana del programa, donde se deben seleccionar
que se encuentra en la parte inferior derecha. Seleccionamos (Kgm-m-C).
El siguiente paso es crear un nuevo modelo, haciendo un click en el icono de
New Model.
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las unidades a trabajar
El siguiente paso es crear un nuevo modelo, haciendo un click en el icono de New Model o en File
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Aparecerá el siguiente cuadro de dialogo, que nos indica la
una serie de modelos que trae el SAP2000, escogemos
nuestra estructura.
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Aparecerá el siguiente cuadro de dialogo, que nos indica la creación del New Model
una serie de modelos que trae el SAP2000, escogemos 3D Frames ya que es la configuración que se adapta a
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New Model, donde se encuentra
ya que es la configuración que se adapta a
ESTRUCTURAS II
En el siguiente cuadro de dialogo s
dimensionamiento de nuestra estructura, sin modificar las propiedades establecidas por defecto ni crear
ningún tipo de sección de los miembros ya que esta
las vigas y columnas, nuestra configuración
propiedades de las secciones más adelante.
Tenemos nuestro modelo listo para aplicarle propiedades y evaluar su comportamiento
a sus miembros.
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En el siguiente cuadro de dialogo se diseña el modelo donde se introduce los datos
dimensionamiento de nuestra estructura, sin modificar las propiedades establecidas por defecto ni crear
de los miembros ya que esta opción nos permite crear solo un tipo de
configuración establece dos tipos de vigas, por esta
propiedades de las secciones más adelante.
Tenemos nuestro modelo listo para aplicarle propiedades y evaluar su comportamiento
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introduce los datos necesarios para el
dimensionamiento de nuestra estructura, sin modificar las propiedades establecidas por defecto ni crear
crear solo un tipo de sección para
dos tipos de vigas, por esta razón crearemos las
Tenemos nuestro modelo listo para aplicarle propiedades y evaluar su comportamiento aplicándoles cargas
ESTRUCTURAS II
Para definir las propiedades del material
Esto nos permite darle propiedades según las especificaciones técnicas del material que vamos a utilizar, en
nuestro caso concreto, ya que toda la estructura es de concreto armado.
Nos aparecerá un cuadro de dialogo que nos indica los material que trae p
materiales los podemos modificar o simplemente crea
material por defecto. Nosotros seleccionaremos el concreto que trae el
siguientes especificaciones.
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definir las propiedades del material seleccionamos (Define, Material).
Esto nos permite darle propiedades según las especificaciones técnicas del material que vamos a utilizar, en
nuestro caso concreto, ya que toda la estructura es de concreto armado.
Nos aparecerá un cuadro de dialogo que nos indica los material que trae por defecto el
modificar o simplemente crea uno nuevo. El SAP2000 nos
. Nosotros seleccionaremos el concreto que trae el SAP200 por defect
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Esto nos permite darle propiedades según las especificaciones técnicas del material que vamos a utilizar, en
or defecto el SAP2000. Estos
nos proporciona tipos de
por defecto el cual tiene las
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Para definir las secciones de los miembros
el cual nos permite crear las secciones
la estructura.
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definir las secciones de los miembros seleccionamos (define >>>> secction properties
secciones que tendrán las columnas, las vigas de carga y
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secction properties >>>> frame sections),
vigas de carga y las vigas de amarre de
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Nos aparecerá un cuadro de dialogo
nuevas de los miembros de la estructura,
nuestra estructura tiene secciones rectang
Columnas: 0.40 x 0.40 m.
Vigas de Cargas: 0.50 x 0.30 m.
Vigas de Amarre: 0.40 x 0.30 m.
Especificando en cada unas de ellas las medidas y el material que en nuestro caso es el concreto.
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Nos aparecerá un cuadro de dialogo que al hacer click en add new property nos permite crear las secciones
de los miembros de la estructura, seleccionaremos una sección rectangular
nuestra estructura tiene secciones rectangulares de distintas medidas. Crearemos 3 tipos de secciones:
0.40 x 0.30 m.
Especificando en cada unas de ellas las medidas y el material que en nuestro caso es el concreto.
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nos permite crear las secciones
seleccionaremos una sección rectangular de concreto ya que
Crearemos 3 tipos de secciones:
Especificando en cada unas de ellas las medidas y el material que en nuestro caso es el concreto.
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Ya tenemos nuestros miembros definidos, procedemos a
nosotros definimos la estructura
miembros, para cambiar estas propiedades simplemente seleccionamos primero
una nueva sección (assign >>>> Frame
le damos OK, de esta manera cambiamos las propiedades de las columnas y establecemos las secciones
requeridas por nuestra estructura.
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Ya tenemos nuestros miembros definidos, procedemos a aplicarles las propiedades a los miembros, cuando
nosotros definimos la estructura 3D Frames, esta genera por defecto propiedades y secciones en los
miembros, para cambiar estas propiedades simplemente seleccionamos primero las columnas
Frames >>>> Frames Sections), en el cuadro de dialogo seleccionamos
de esta manera cambiamos las propiedades de las columnas y establecemos las secciones
nuestra estructura.
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aplicarles las propiedades a los miembros, cuando
, esta genera por defecto propiedades y secciones en los
las columnas y asignamos
de dialogo seleccionamos Columnas y
de esta manera cambiamos las propiedades de las columnas y establecemos las secciones
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Repetimos el mismo proceso seleccionando
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seleccionando las vigas de carga.
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Repetimos el mismo proceso seleccionando
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seleccionando las vigas de amarre.
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De esta manera cambiamos las propiedades que
la cual nos especifica el nombre del tipo de
El siguiente paso es cambiar los apoyos de la estructura, ya que al principio generó apoyos articulados y
nuestra estructura requiere apoyos empotrados, para esto nos posicionamos en el plano XY en la parte
inferior de la estructura y seleccionamos
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De esta manera cambiamos las propiedades que nos generó al principio y lo podemos apreciar en la vista 3D
la cual nos especifica el nombre del tipo de sección para cada miembro.
El siguiente paso es cambiar los apoyos de la estructura, ya que al principio generó apoyos articulados y
structura requiere apoyos empotrados, para esto nos posicionamos en el plano XY en la parte
seleccionamos los nodos donde van ubicados los apoyos.
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nos generó al principio y lo podemos apreciar en la vista 3D
El siguiente paso es cambiar los apoyos de la estructura, ya que al principio generó apoyos articulados y
structura requiere apoyos empotrados, para esto nos posicionamos en el plano XY en la parte
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Luego vamos al comando (Assign
empotrados el cual si apreciamos en la figura activa todas las restricciones y le damos OK.
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Assign >>>> Joint >>>> Restraints) y cambiamos los apoyos seleccionando el tipo
empotrados el cual si apreciamos en la figura activa todas las restricciones y le damos OK.
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los apoyos seleccionando el tipo
empotrados el cual si apreciamos en la figura activa todas las restricciones y le damos OK.
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De esta manera cambiamos los apoyos y tenemos listo
Vamos a definir los tipos de cargas que sobre las cuales va a estar sometida la
(Define >>>> Load Patterns) creamos dos tipos de cargas,
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esta manera cambiamos los apoyos y tenemos listo nuestro modelo para aplicarle cargas
a definir los tipos de cargas que sobre las cuales va a estar sometida la estructura
) creamos dos tipos de cargas, la carga muerta y la carga viva.
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para aplicarle cargas.
estructura, con los comando
.
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Para asignar las cargas primarias
una sola dirección. El criterio de la dirección del armado de las losas sigue la dirección de la luz más corta
entre los pórticos ortogonales. Es por ello que anteriormente se definió el grupo “
caso las vigas son de 8.00 metros
La carga que se transmite de las losas a las vigas corres
unitario estimado corresponde a 360 Kg. /
unitario estimado corresponde a 315 Kg. /
La carga variable en el nivel de entrepiso será tomada para el uso de Edificación de Apartamentos, que
según el “Manual para Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones” corresponde a 175 Kg. /
distribuidos en toda el área de piso. La carga variable en nivel de techo es especificada como 100 Kg. /
cual corresponde a la carga variable mínima en una azotea con losas horizontales.
Las cargas de piso se distribuyen en las Vigas de Carga aplicando
Para asignar las cargas a los miembros, nos vamos a la vista en 3d y seleccionamos las vigas
aplicamos las siguientes cargas muertas:
Vigas laterales de entrepiso: 1080 kg/m
Viga central de entrepiso: 2160 kg/m
Vigas de techa laterales: 945 kg/m
Viga central de techo: 1890kg/m
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asignar las cargas primarias dada la configuración del pórtico espacial, se definen losas nervadas en
rección. El criterio de la dirección del armado de las losas sigue la dirección de la luz más corta
entre los pórticos ortogonales. Es por ello que anteriormente se definió el grupo “_VCARGA
caso las vigas son de 8.00 metros de luz y las losas quedan de 6.00 metros de luz.
La carga que se transmite de las losas a las vigas corresponden al peso de una losa de e
unitario estimado corresponde a 360 Kg. /m². Las losas de techo serán nervadas con e=
unitario estimado corresponde a 315 Kg. /m².
La carga variable en el nivel de entrepiso será tomada para el uso de Edificación de Apartamentos, que
según el “Manual para Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones” corresponde a 175 Kg. /
ribuidos en toda el área de piso. La carga variable en nivel de techo es especificada como 100 Kg. /
cual corresponde a la carga variable mínima en una azotea con losas horizontales.
Las cargas de piso se distribuyen en las Vigas de Carga aplicando el criterio de áreas tributarias.
asignar las cargas a los miembros, nos vamos a la vista en 3d y seleccionamos las vigas
aplicamos las siguientes cargas muertas:
1080 kg/m².
2160 kg/m².
945 kg/m².
0kg/m².
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ada la configuración del pórtico espacial, se definen losas nervadas en
rección. El criterio de la dirección del armado de las losas sigue la dirección de la luz más corta
_VCARGA”, ya que en este
ponden al peso de una losa de e=30 cm., cuyo peso
s de techo serán nervadas con e=25 cm., cuyo peso
La carga variable en el nivel de entrepiso será tomada para el uso de Edificación de Apartamentos, que
según el “Manual para Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones” corresponde a 175 Kg. /m²,
ribuidos en toda el área de piso. La carga variable en nivel de techo es especificada como 100 Kg. /m², la
el criterio de áreas tributarias.
asignar las cargas a los miembros, nos vamos a la vista en 3d y seleccionamos las vigas de carga y le
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De esta manera generamos las otras cargas muertas repitiendo el proceso para cada una de las cargas.
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esta manera generamos las otras cargas muertas repitiendo el proceso para cada una de las cargas.
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esta manera generamos las otras cargas muertas repitiendo el proceso para cada una de las cargas.
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Hasta los momentos hemos creado la Carga Muerta en el Modelo, para la
miembros las siguientes cargas:
Vigas laterales de entrepiso: 525
Viga central de entrepiso: 1050 kg/m
Vigas de techa laterales: 300 kg/m
Viga central de techo: 600/m².
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Hasta los momentos hemos creado la Carga Muerta en el Modelo, para las Carga Viva
525 kg/m².
kg/m².
kg/m².
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Carga Viva aplicaremos a los
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ESTRUCTURAS II
Repetimos el proceso para todas las cargas para obtener.
Para la asignación de las combinaciones de las cargas primarias
cargas entre las cargas vivas y muertas. Esta operación se r
combinations).
Como las combinaciones de carga del presente ejemplo son sólo verticales se crearán sólo las
Combinaciones de Cargas U1 y U2 especificadas por las Normas venezolanas COVENIN.
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Repetimos el proceso para todas las cargas para obtener.
asignación de las combinaciones de las cargas primarias el objetivo es crear las combinaci
vivas y muertas. Esta operación se realiza con el comando (
de carga del presente ejemplo son sólo verticales se crearán sólo las
Combinaciones de Cargas U1 y U2 especificadas por las Normas venezolanas COVENIN.
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l objetivo es crear las combinaciones de
ealiza con el comando (Define >>>> Load
de carga del presente ejemplo son sólo verticales se crearán sólo las
Combinaciones de Cargas U1 y U2 especificadas por las Normas venezolanas COVENIN.
ESTRUCTURAS II
En la propuesta de SOCVIS COVENIN 1753:2002, en el Capítulo #9 se especifica los factores de mayoración
de las cargas “U1” y “U2” como:
U1 � 1.4 ∙ CP U2 �
CP: Carga Permanente (Muerta).
CV: Carga Variable (Viva).
En el cuadro de dialogo se crea la nueva carga U1 = 1.4 CP
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En la propuesta de SOCVIS COVENIN 1753:2002, en el Capítulo #9 se especifica los factores de mayoración
” como:
1.2 ∙ CP 1.6 ∙ CV
: Carga Permanente (Muerta).
de dialogo se crea la nueva carga U1 = 1.4 CP.
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En la propuesta de SOCVIS COVENIN 1753:2002, en el Capítulo #9 se especifica los factores de mayoración
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Seguidamente repetimos el proceso para la siguiente combinacion
los mismo pasos de la carga U1.
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Seguidamente repetimos el proceso para la siguiente combinacion de cargas, U2 =1.2
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2 =1.2 ⋅CP + 1.6CV, se siguen
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Para comenzar el análisis de la estructura
presionar F5 el cual despliega un cuadro de dialogo que nos
Case Modal y seleccionamos Run Now
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de la estructura, utilizamos el comando (Analyze, Run A
presionar F5 el cual despliega un cuadro de dialogo que nos permite configurar el análisis
Run Now.
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Analyze, Run Analysis) o simplemente
permite configurar el análisis, desactivamos el
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ESTRUCTURAS II
Al correr el análisis, se observa en la vista 3d, las deformaciones de las vigas.
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Al correr el análisis, se observa en la vista 3d, las deformaciones de las vigas.
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Para observar los resultados del análisis,
cálculos de la estructura en unas tablas
En el siguiente cuadro de dialogo seleccionamos lo que queremos obs
tenemos:
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observar los resultados del análisis, con el comando (Display, Show Tables) observamos todos los
tura en unas tablas.
En el siguiente cuadro de dialogo seleccionamos lo que queremos observar, en la parte de
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observamos todos los
ervar, en la parte de Analysis Results,
ESTRUCTURAS II
En “Analysis Results” se podrán observar los resultados
DESPLAZAMIENTOS DE NODOS
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se podrán observar los resultados del análisis estático de la estructura
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de la estructura:
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REACCIONES EN SOPORTES
Para el diseño del concreto, seleccionamos (
Structure).
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Para el diseño del concreto, seleccionamos (Desing, Concrete Frame Desing >>>> Start Desing / Check O
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Start Desing / Check Of
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Para observar el diseño y los detalles de cada miembro, se selecciona un miembro y con el click derecho del
mouse emerge un cuadro de dialogo, donde se especifica el diseño y cada una de las propiedades del
miembro seleccionado.
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Para observar el diseño y los detalles de cada miembro, se selecciona un miembro y con el click derecho del
emerge un cuadro de dialogo, donde se especifica el diseño y cada una de las propiedades del
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Para observar el diseño y los detalles de cada miembro, se selecciona un miembro y con el click derecho del
emerge un cuadro de dialogo, donde se especifica el diseño y cada una de las propiedades del
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