Informe Proyecto Curso de Diseño Sismico ETABS

8/17/2019 Informe Proyecto Curso de Diseño Sismico ETABS

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Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de Ingeniería CivilCI5201-1 Diseño Sísmico de Estructuras

Proyecto Final

Análisis Modal y Estático

con ETABS

Nombre: Daniela Lara San Martín

Profesor: Fabián Rojas

Auxiliar: Fernando Muñoz

Fecha de Entrega: 18 de Diciembre de 2015


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CI5201-1 PROYECTO FINAL – DANIELA LARA 2

Contenido

1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 3

2. MODELACIÓN EN ETABS ....................................................................................................... 4

2.1 Parámetros del Diseño .................................................................................................. 4

2.2 Dibujo de la Grilla y Pisos .............................................................................................. 4

2.3 Definición de Materiales y Elementos Estructurales .................................................... 8

2.4 Dibujo del Edificio ........................................................................................................ 12

2.5 Detalles del Dibujo ...................................................................................................... 19

2.6 Aplicación de Cargas Vivas y Muertas ......................................................................... 23

2.7 Verificaciones Automáticas del Programa .................................................................. 24

3. RESULTADOS ....................................................................................................................... 25

3.1 Información del Edificio .................................................................................................... 25

3.2 Análisis Modal ................................................................................................................... 27

3.3 Análisis Estático ................................................................................................................. 31


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1. INTRODUCCIÓN

El informe presentado a continuación da cuenta del desarrollo del proyecto final del curso que

consiste en hacer el diseño sísmico de un edificio en base a muros de hormgón armado de 6

pisos que se encuentra ubicado en Arica, sobre un suelo categoría A y que tendrá un destino

habitacional. La calidad de hormigón a utilizar es un H30 con un 90% de confianza.

El objetivo del proyecto es analizar el edificio según la norma NCh 433 + D.S. 61, tanto en lo que

respecta al método de análisis Modal Espectral como al Estático, considerando en ambos casos

la torsión accidental.

El modelamiento y posterior análisis del edificio se hará mediante el programa computacional

ETABS en su versión 2015:


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2. MODELACIÓN EN ETABS

2.1 Parámetros del Diseño

Antes de comenzar la modelación en ETABS se deben definir algunos parámetros que

dependen del número de la lista del curso. Para el desarrollo de este informe se considera el

parámetro como: = 18

De esta forma los parámetros asociados al valor de quedan con las magnitudes mostradas en

la TABLA 1.

TABLA 1: parámetros de diseño dependiente de

L1 [cm] 390

L2 [cm] 340

L3 [cm] 290

L4 [cm] 360L5 [cm] 190

2.2

Dibujo de la Grilla y Pisos

Como punto inicial en el programa ETABS se debe iniciar un nuevo proyecto siguiendo la ruta:

→

Se abre el cuadro de diálogo de la FIGURA 1 y se seleccionan las opciones ahí mostradas.

FIGURA 1: cuadro de diálogo al iniciar nuevo proyecto


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Antes de comenzar la modelación del edificio en el programa ETABS se debe dibujar la grilla que

permitirá posteriormente ubicarse en los distintos planos del edificio. Para esto se sigue la ruta:

→ → /ℎ

Y se ingresa la información dada en la TABLA 2 en el cuadro mostrado en la FIGURA 2.

TABLA 2: datos de la grilla en x e y

Eje x Eje y

Denominación [m] Denominación [m]

1 0 A 0

2 5,9 B 4

3 10,8 C 7,5

4 14,7 D 8,7

5 18,3 E 9,96 21,7 F 16,9

7 25,1

8 28,7

9 32,6

10 37,5

11 43,4

FIGURA 2: cuadro donde se ingresan datos de la grilla


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Hecho esto se obtiene la grilla mostrada en la FIGURA 3.

FIGURA 3: grilla del modelo

Además, se debe definir la altura de cada piso y las denominaciones de éstos dentro del modelo.

Para esto se sigue la siguiente ruta:

→ → /ℎ

Y se ingresa la información dada en la TABLA 3 en el cuadro de diálogo de la FIGURA 4. Cabe

destacar que sobre el piso 6 se dibujará un coronamiento de 0,75 [m] para hacer más realista

el diseño.

TABLA 3: altura y elevación de pisos

Piso Altura [m] Elevación [m]

CORONAMIENTO 0,75 16,75

CP6 2,5 16

CP5 2,5 13,5

CP4 2,5 11

CP3 2,5 8,5

CP2 2,5 6

CP1 3,5 3,5


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FIGURA 4: cuadro donde se ingresa información de los pisos

Como resultado de esto se obtiene la grilla en 3 dimensiones mostrada en la FIGURA 5.


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FIGURA 5: grilla en 3-D con los 6 pisos del modelo

2.3

Definición de Materiales y Elementos EstructuralesPara el proyecto en desarrollo se utilizará como material de construcción un hormigón de

calidad H30 con un 90% de confianza (′ = 250 [/]). Entonces para definir este tipo

de material en el programa se sigue la siguiente ruta:

→ →

Y se ingresan los datos del material en el cuadro de diálogo, tal como se muestra en la FIGURA

6.


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FIGURA 6: definición del material a utilizar

Hecho esto, se procede a definir los elementos estructurales a utilizar en el modelo. Para este

proyecto se trabajará con muros de espesor de 15 [cm], losas de espesor de 15 [cm], vigas

V.I.15/75 y vigas V.I.15/175. La ruta y la información a ingresar para definir cada tipo de

elemento se muestran a continuación. Cabe destacar que el elemento de viga V.I.15/175 no es

necesario definirlo, más adelante se explicará el porqué.


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Muros de espesor de 15 [cm] (MHA 15):

→ →

FIGURA 7: definición del elemento MHA 15


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Losa de espesor de 15 [cm] (LOSA 15):

→ →

FIGURA 8: definición del elemento LOSA 15


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Viga V.I.15/75 (VI 15/75):

→ →

FIGURA 9: definición del elemento VI 15/75

Como se puede observar en las FIGURAS 7, 8 y 9 a cada elemento estructural se le asigna un

color característico, esto resulta muy útil al momento de verificar visualmente el modelo y

constatar que todos los tipos de elementos estructurales están donde corresponde.

2.4 Dibujo del Edificio

Puntos de Referencia

Como primer paso en el dibujo del modelo, se dibujan sobre el plano en planta algunos puntosde referencia que servirán para delimitar las secciones de elementos estructurales que

componen el edificio. Para esto se sigue la ruta:

→

Con esto aparece un cuadro de diálogo pequeño en el que se debe especificar a qué distancia

del punto en que se ubicará el mouse se desea dibujar el punto de referencia. En la FIGURA 10

se muestra un plano en planta de uno de los pisos con todos los puntos de referencia necesarios

para comenzar a dibujar los elementos estructurales del modelo. Cabe destacar que basta con

dibujar los puntos de referencia en un plano en planta para que éstos se repliquen

automáticamente en el resto de los pisos.


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FIGURA 10: puntos de referencia sobre uno de los pisos

Muros

Una vez dibujados los puntos de referencia, se procede a dibujar los muros en la planta del piso

2 (se comienza a trabajar con el piso 2 ya que es un piso tipo). Para esto se sigue la ruta:

→ / → ()

En la ventana de diálogo que se abre se debe seleccionar en "" el tipo de elemento

MHA 15 definido anteriormente. Y siguiendo los planos dados en el enunciado se procede a

dibujar los muros con el puntero. En la FIGURA 11 se muestran los muros dibujados en el piso 2.

Cabe destacar que en el cuadro de diálogo que se abre al dibujar los muros se debe mantener

siempre la opción "" en las opciones de " ", ya que se tratan de muros que

cubren toda la altura del piso.


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FIGURA 11: muros dibujados en el piso 2 (planta y elevación)

Vigas

Hay dos formas de dibujar las vigas dependiendo de qué tipo son; vigas tipo "ℎ" se dibujan

como elemento de muros cortos (Spandrel) y vigas tipo "" se dibujan como elementos de

viga (Frame), el criterio para saber cómo dibujar cada viga se basa en las siguientes relaciones:

ℎ≥ 4 →

ℎ< 4 → ℎ

Donde:

: largo de la viga.

ℎ: altura de la sección de la viga.

La diferencia entre ambos tipos de viga se relaciona con la forma en que éstas trabajan frente a

un sismo.

En base a los parámetros del modelo del proyecto, se tienen las siguientes relaciones para las

vigas del piso tipo y las del piso 1:


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TABLA 4: relación L/h para vigas del piso tipo

h = 75 [cm]

Largo Viga[cm]

L/h Tipo de Viga

390 5,20 Beam

340 4,53 Beam

290 3,87 Shell

360 4,80 Beam

150 2,00 Shell

80 1,07 Shell

TABLA 5: relación L/h para vigas del piso 1

h = 175 [cm]

L/h Tipo de Viga

2,23 Shell

1,94 Shell

1,66 Shell

2,06 Shell

0,86 Shell

0,46 Shell

Para dibujar las vigas como elemento Frame se sigue la siguiente ruta:

→ // → // (, , 3)

En la ventana de diálogo que se abre se debe seleccionar en "" el tipo de elemento VI

15/75 definido anteriormente. Se procede a dibujar las vigas tipo Beam escogiendo los puntosde referencia con el mouse. Cabe destacar que este tipo de vigas se dibujaron penetrando en

los muros una distancia igual a la altura h de la viga. Además, como se trata de vigas V.I. son

vigas invertidas por lo que para invertirlas se sigue la siguiente ruta una vez dibujadas y

seleccionadas todas las vigas tipo Beam:

→ →

Donde en la opción " " se escoge "2 ( )".

Para dibujar las vigas como elemento Spandrel se sigue la siguiente ruta:

→ / → ()


MHA 15 definido anteriormente. A diferencia de los muros dibujados anteriormente, en este

caso en el cuadro de diálogo que se abre al dibujar se debe mantener siempre la opción

"" en las opciones de " ", ya que se tratan de muros cortos, y además se

debe especificar la altura desde la losa que tendrá el muro corto, que para los pisos tipos se

escribe 750 [mm] en el casillero "ℎ ,".

Como se puede apreciar en la TABLA 5, todas las vigas del piso 1 son del tipo Shell y deben ser

modeladas como elementos Spandrel (esto explica por qué no se definió la viga V.I. 15/175

anteriormente), pero para esto se tendría que dibujar el elemento de muro corto desde la base


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y el programa no permite eso. Por lo que para este caso se opta por dibujar elementos de línea

( → ) en las posiciones correspondientes a las vigas tipo Shell y

luego se extruye el elemento de línea a un elemento de área con la altura deseada, en este caso

175 [cm]. Para esto se sigue la siguiente ruta una vez seleccionadas todas las líneas dibujadas:

→ → ℎ Y se completan los datos como se muestra en la FIGURA 12.

FIGURA 12: cuadro de diálogo para formar vigas Shell en piso 1

En la FIGURA 13 se observa como quedan los dos tipos de viga sobre el modelo para los pisos 1

y 2.


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FIGURA 13: vigas tipo Beam (verde) en piso 2 y vigas tipo Shell (rojo) en piso 2.

Losas

Para dibujar las losas se sigue la siguiente ruta:

→ / → / (, )


LOSA 15 definido anteriormente. Se procede a dibujar seleccionando con el puntero una esquina

inicial y se extiende hasta la arista final. Cada piso cuenta con 14 losas que se dibujaron

delimitadas por los muros interiores del edificio. La FIGURA 14 muestra las losas dibujadas sobre

los pisos 1 y 2. Cabe destacar que en el piso 6 se dibujó una losa que no está presente en el resto

de los pisos, a modo de cerrar en el techo ese espacio que posiblemente sería destinado a loselevadores.


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FIGURA 14: losas (rojo), muros (azul) y vigas (verde) en pisos 1 y 2

Una vez terminado los dibujos de los pisos 1 y 2 se procede a replicar el piso 2 (piso tipo) al resto

de los pisos del edificio. En el caso del Coronamiento sólo se replican los muros y vigas exteriores.

Para replicar se seleccionan todos los elementos del piso 2 y se sigue la ruta:

→

Y en el cuadro de diálogo que se abre, en la pestaña "" se seleccionan los pisos 3, 4, 5, 6 y

el coronamiento y se hace click en . Como resultado se obtiene lo mostrado en la FIGURA 15.Al replicar se deben invertir las vigas tipo Beam de los pisos replicados, ya que esta característica

no se replica a pesar de estar invertidas en el piso 2.


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FIGURA 15: edificio modelado con todos los elementos estructurales por piso

2.5 Detalles del DibujoUna vez dibujados todos los elementos estructurales del modelo se procede a finalizar el

dibujo aplicando ciertas características y detalles que serán relevantes al momento de

simular las cargas sísmicas y estáticas.

Mesh

A los elementos de muro, tanto Pier como Spandrel, se le aplica la función Mesh la cualdiscretiza estos elementos para que al momento de aplicar las cargas éstos tengan un

comportamiento continuo.

Existen algunas diferencias en la forma de aplicar la función Mesh dependiendo del tipo de

muro y su localización dentro de la estructura.

Mesh manual en muros del piso 1: se seleccionan todos los muros del primer piso

(Pier y Spandrel) y se sigue la siguiente ruta:

Edit → Edit Shells → Divide Shells


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Luego, en el cuadro de diálogo que se abre se selecciona lo mostrado en la FIGURA

16.

FIGURA 16: Mesh manual en muros del piso 1

Mesh manual en vigas Shell de los pisos tipo: desde el piso 2 hasta el coronamiento

se seleccionan todas las vigas tipo Shell (muros Spandrel) y se sigue la siguiente ruta:

→ ℎ → ℎ

Y se replica la información mostrada en la FIGURA 15. Mesh manual en muros Pier de los pisos tipo: para aquellos muros Pier de los pisos

tipo que llegan a muros Spandler y los conectan con las demás vigas se procede con

la siguiente ruta:

→ ℎ → ℎ

Luego, se selecciona lo mostrado en la FIGURA 17.


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FIGURA 17: Mesh manual para muros Pier de pisos tipo

Mesh manual para muros Pier delgado: en los planos de elevación 1 y 11 (ver grilla),

se discretizan los elementos delgado de muros de tipo Pier de forma horizontal.

Dichos elementos corresponden a las dos porciones de muro Pier que tienen como

punto de unión el D1 y D11, según cada plano de elevación. Para realizar esto se

seleccionan dichos elementos en todos los pisos (incluso el primero) y se sigue la

siguiente ruta:

→ ℎ → ℎ

Luego, en el cuadro de diálogo que se abre se selecciona lo mostrado en la FIGURA

18.

FIGURA 18: Mesh manual para elementos delgados de muro tipo Pier en todos los pisos


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Como resultado de la aplicación de la función Mesh, se obtiene lo mostrado en la FIGURA 19, a

modo de ejemplo de algunos planos de elevación.

FIGURA 19: ejemplos de aplicación de la función Mesh en la estructura

Diafragma Rígido

Para modelar el edificio se consideran diafragmas rígidos en todos los pisos. Para aplicar esto en

el programa se seleccionan las losas de todo el modelo y se sigue la siguiente ruta:

→ ℎ → ℎ

Luego, en el cuadro de diálogo se selecciona 1 y se presiona . Como resultado se obtiene

lo mostrado en la FIGURA 20.


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FIGURA 20: asignación de diafragmas rígidos a todas las losas del modelo

2.6 Aplicación de Cargas Vivas y Muertas

En esta parte del proyecto se le asignan las cargas muertas (CM) y la sobrecarga (SC) al modelo.

Para efectos de este trabajo las cargas a considerar son las mostradas en la TABLA 6.

TABLA 6: cargas a considerar en el proyecto

[/] 120

[/] 200

Para aplicar estas cargas se seleccionan todas las losas del modelo y se sigue la siguiente ruta:

→ ℎ →

Luego, en el cuadro de diálogo que aparece se define el tipo de carga (muerta o viva) y se coloca

el valor de cada carga.

Hecho esto, se le asignan los factores de ponderación a cada carga; por tratarse de un edificio

habitacional, de acuerdo a la norma NCh 433 + D.S. 61 se le aplica una ponderación del 25% a la

sobrecarga y de 100% a la carga muerta. Para asignar las ponderaciones se sigue la siguiente

ruta:


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→

Y en la ventana emergente se selecciona lo señalado en la FIGURA 21.

FIGURA 21: factores de ponderación de cargas vivas y muertas

2.7

Verificaciones Automáticas del Programa

El programa cuenta con una serie de verificaciones que resuelven problemas típicos que se

presentan al momento de modelar. Para que se realicen estas verificaciones se selecciona todo

el modelo y se siguen las siguientes rutas:

→ → ℎ

→ ℎ / → → → ℎ

→ ℎ →

→ ℎ → ℎ → →

→ ℎ → ℎ → →

→ ℎ → →

→ → →

Hecho esto, se procede a chequear el modelo con la ruta:

→ ℎ

Si todo está en orden, aparece un mensaje diciendo que el modelo está en condiciones de correr,

en caso contrario avisa los errores y sus ubicaciones para ser corregidas.


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3. RESULTADOS

3.1 Información del Edificio

Antes de analizar los métodos modal y estático es necesario determinar algunas características

propias del edifico considerando sólo las cargas muertas y sobrecargas. Por lo tanto, se hacecorrer el programa y se obtienen las características detalladas en las TABLAS 7 y 8.

TABLA 7: peso de cada piso y peso sísmico total del edificio

Piso

Peso por

Piso

[tonf]

CP6 827,05178

CP5 969,91398

CP4 969,91398

CP3 969,91398

CP2 969,91398

CP1 1018,05918

Peso Sísmico

[Tonf]5724,76688

TABLA 8: periodos y masa sísmica por modo

Modo

Periodo

%Masa x %Masa y %Masa z (torsión)[s]

1 0,1950 0,000000000 0,791700000 0,000000887

2 0,1520 0,015500000 0,000000541 0,798500000

3 0,1500 0,815900000 0,000000609 0,014500000

4 0,0600 0,000002119 0,000000000 0,000040970

5 0,0590 0,000000000 0,066400000 0,000000000

6 0,0570 0,000001749 0,000000000 0,007200000

7 0,0570 0,000000000 0,000001208 0,000000000

8 0,0570 0,000000000 0,000000000 0,000006465

9 0,0570 0,000000000 0,001500000 0,000000000

10 0,0540 0,000000000 0,091100000 0,000000000

11 0,0470 0,115700000 0,000000000 0,009900000

12 0,0460 0,010600000 0,000000000 0,123200000

Suma - 0,9577 0,9507

Como se puede apreciar de la TABLA 8, el modo principal del eje y es el modo 1, mientras que

el modo principal del eje x es el modo 3, adicionalmente se aprecia que el modo principal en el

eje z (torsión) es el modo 2. Además, en la TABLA 8 se puede apreciar que el análisis de los 12

primeros modos es suficiente para el análisis de la estructura, ya que abarcan más del 90% de la

masa sísmica.


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Adicionalmente, para el posterior análisis modal y estático es necesario conocer las

excentricidades en los ejes x e y de cada piso para así poder considerar la torsión accidental.

Dichas excentricidades se muestran en la TABLA 9.

TABLA 9: excentricidades en los ejes x e y

PisoElevación

Excentricidad

en x

Excentricidad

en y

[m] [m] [m]

6 16 1,69 4,34

5 13,5 1,43 3,66

4 11 1,16 2,98

3 8,5 0,90 2,31

2 6 0,63 1,63

1 3,5 0,37 0,95

Finalmente, la información sobre el tipo de suelo en el que se localiza el edificio y el tipo de

estructura calificada según la norma NCh 433 + D.S. 61 se muestra en la TABLA 10.

TABLA 10: parámetros del suelo y del edificio según norma NCh 433 + D.S. 61

Zona

Sísmica3

Ao [g] 0,4

Categoría de

EdificioII

I 1

Tipo de

SueloA

S 0,9

To [s] 0,15

T' [s] 0,2

n 1

p 2

Tipo de

Edificación

Muros deHormigónArmado

Ro 11

R 7


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3.2 Análisis Modal

En primer lugar, basándose en la norma NCh 433 + D.S. 61 y la información recopilada en la

sección 3.1 se determinan los parámetros presentados en la TABLA 11.

TABLA 11: parámetros relevantes para el análisis modal

Peso Sísimico [tonf] 5724,767

Corte Mínimo [tonf] 343,075

Corte Máximo [tonf] 720,458

Periodo Predominante

en x (Tx*) [s]0,150

Rx* 6,238

Periodo Predominante

en y (Ty*) [s]0,195

Ry* 6,958Corte Basal en x [tonf] 4808,863

Corte Basal en y [tonf] 4886,230

Momento Volcante en x

[tonf-m]57188,979

Momento Volcante en y

[tonf-m]55079,409

Brazo Palanca en x [m] 21,678

Brazo Palanca en y [m] 9,053

Para realizar el análisis modal espectral se debe ingresar el espectro de respuesta en base al tipo

de suelo donde se encuentra el edificio. La versión de ETABS utilizada en este proyecto entrega

directamente el espectro de aceleraciones según la norma chilena al ingresar las características

del suelo. Para esto se sigue la ruta:

→ →

En el cuadro de diálogo que se abre se selecciona la norma chilena y se completa la información

como se muestra en la FIGURA 22.


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FIGURA 22: espectro de respuesta según la norma chilena en el software

Hecho esto, se aplica el espectro de respuesta al modelo a través de la ruta:

→ →

Se seleccionan las opciones mostradas en la FIGURA 23. Se realiza el proceso para el espectro

actuando sobre el eje x (Sx) y sobre el eje y (Sy).


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FIGURA 23: aplicación del espectro al modelo

Como resultado se obtienen las cargas sobre el modelo debido a las cargas muertas, vivas y los

espectros en x e y. Hecho esto, se hace correr el programa y se obtienen los resultados

presentados a continuación:

TABLA 12: características por piso análisis modal

Piso

Peso por

PisoAltura Elevación XCM YCM Drift Máximo [m]

[tonf] [m] [m] [m] [m] Sismo en x Sismo en y

CP6 827,05178 2,5 16 21,70 8,97 0,00035 0,00098

CP5 969,91398 2,5 13,5 21,68 9,05 0,00046 0,00112

CP4 969,91398 2,5 11 21,68 9,05 0,00054 0,00123

CP3 969,91398 2,5 8,5 21,68 9,05 0,00059 0,00124

CP2 969,91398 2,5 6 21,68 9,05 0,00060 0,00114

CP1 1018,05918 3,5 3,5 21,68 9,10 0,00044 0,00073


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TABLA 13: corte, momento y desplazamiento por piso según la dirección del sismo

Tipo de

Análisis Piso

VX VY MX MY Desplazamiento CM

[tonf] [tonf] [tonf-m] [tonf-m] Ux [mm] Rz [rad]

Sismo en x

CP6 1198,0 1319,3 69,0 54,4 7,4 6,90E-05

CP5 2347,7 2522,7 3362,0 3049,5 6,6 5,90E-05CP4 3293,0 3473,6 9662,8 8915,0 5,5 4,80E-05

CP3 4023,1 4178,2 18321,8 17127,3 4,2 3,60E-05

CP2 4529,3 4643,3 28706,9 27132,6 2,9 2,40E-05

CP1 4808,9 4886,2 40220,1 38370,0 1,4 1,20E-05

Piso


[tonf] [tonf] [tonf-m] [tonf-m] Uy [mm] Rz [rad]

Sismo en y

CP6 1198,0 1319,3 69,0 54,4 13,7 0,000153

CP5 2347,7 2522,7 3362,0 3049,5 11,7 0,000132

CP4 3293,0 3473,6 9662,8 8915,0 9,4 0,000107

CP3 4023,1 4178,2 18321,8 17127,3 6,9 7,90E-05

CP2 4529,3 4643,3 28706,9 27132,6 4,4 5,10E-05

CP1 4808,9 4886,2 40220,1 38370,0 2,1 2,50E-05

Como tanto en el caso x como en el y, los cortes basales son mayores al corte máximo, se

procede a corregir los valores de corte y momento por piso mediante el factor á/.

Para x:á

= 0,1498 Para y:

á

= 0,1474

Entonces, aplicando los factores a cada dirección del sismo se tiene lo mostrado en la TABLA 14.

Cabe destacar que esta corrección no aplica a los desplazamientos, esto por norma.

TABLA 14: corte y momento corregidos por piso según dirección del sismo

Tipo de

AnálisisPiso

VX VY MX MY

[tonf] [tonf] [tonf-m] [tonf-m]

Sismo en x

CP6 179,5 197,7 10,3 8,2

CP5 351,7 377,9 503,7 456,9

CP4 493,4 520,4 1447,7 1335,6

CP3 602,7 626,0 2745,0 2566,0

CP2 678,6 695,7 4300,8 4065,0

CP1 720,5 732,0 6025,7 5748,5

PisoVX VY MX MY

[tonf] [tonf] [tonf-m] [tonf-m]

Sismo en y

CP6 176,6 194,5 10,2 8,0

CP5 346,2 372,0 495,7 449,6

CP4 485,5 512,2 1424,7 1314,5

CP3 593,2 616,1 2701,5 2525,4

CP2 667,8 684,6 4232,7 4000,6

CP1 709,1 720,5 5930,3 5657,5


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3.3 Análisis Estático

Para realizar el análisis estático se debe primero determinar las fuerzas horizontales por piso y

los momentos debido a la torsión accidental. Para esto se utilizan los pesos por piso de la TABLA

7 y las excentricidades de la TABLA 9. Con estos valores y los cálculos indicados en la norma NCh

433 + D.S. 61, se obtienen los resultados mostrados en la TABLA 15.

TABLA 15: fuerza horizontal por piso y momentos debido a torsión accidental

Piso

Peso por

Piso (Pk)Altura Elevación

Ak

Fuerza

Horizontal

Excentricidad

en x

Excentricidad

en yMx My

[tonf] [m] [m] [tonf] [m] [m][tonf-

m][tonf-m]

CP6 827,052 2,5 16 0,395 256,283 1,69 4,34 433,119 1112,269

CP5 969,914 2,5 13,5 0,164 124,493 1,43 3,66 177,519 455,878

CP4 969,914 2,5 11 0,126 95,527 1,16 2,98 110,990 285,028

CP3 969,914 2,5 8,5 0,106 80,533 0,90 2,31 72,303 185,679CP2 969,914 2,5 6 0,093 70,951 0,63 1,63 44,965 115,473

CP1 1018,059 3,5 3,5 0,116 92,671 0,37 0,95 34,259 87,980

Ahora para realizar el análisis en el software se entregan los valores de fuerza y momento al

modelo siguiendo la siguiente ruta:

→ →

Luego, el cuadro de diálogo se completa con la información mostrada en la FIGURA 24.


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FIGURA 24: definición de cargas estáticas en el eje x

Se repite el proceso para el eje y. Obteniendo finalmente que en el modelo estén aplicadas tanto

las cargas muertas y sobrecargas definidas anteriormente, como así las nuevas cargas estáticas.

Al correr el programa se obtienen las características por piso y las cargas por piso mostradas en

las TABLAS 16 y 17, respectivamente.

TABLA 16: características por piso para análisis estático

Piso

Peso por

PisoAltura Elevación XCM YCM Drift Máximo [m]

[tonf] [m] [m] [m] [m] Estático x Estático y

CP6 827,05178 2,5 16 21,7 8,9703 6,00E-05 0,000154

CP5 969,91398 2,5 13,5 21,6782 9,0527 7,30E-05 0,000168

CP4 969,91398 2,5 11 21,6782 9,0527 8,10E-05 0,000176

CP3 969,91398 2,5 8,5 21,6782 9,0527 8,50E-05 0,000174

CP2 969,91398 2,5 6 21,6782 9,0527 8,60E-05 0,00016

CP1 1018,05918 3,5 3,5 21,6787 9,0993 6,50E-05 0,000105


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TABLA 17: corte, momento y desplazamiento por piso para análisis estático

Tipo de

AnálisisPiso


tonf tonf tonf-m tonf-m Ux [mm] Rz [rad]

Estático x

CP6 -256,283 0 0 -640,7075 1,1 8,00E-06CP5 -380,776 0 0 -1592,6475 1 7,00E-06

CP4 -476,303 0 0 -2783,405 0,8 6,00E-06

CP3 -556,836 0 0 -4175,495 0,6 4,00E-06

CP2 -627,787 0 0 -5744,9625 0,4 3,00E-06

CP1 -720,458 0 0 -8266,5655 0,2 1,00E-06

Tipo de

AnálisisPiso


tonf tonf tonf-m tonf-m Uy [mm] Rz [rad]

Estático y

CP6 0 -256,283 640,7075 0 2 2,10E-05

CP5 0 -380,776 1592,6475 0 1,7 1,80E-05

CP4 0 -476,303 2783,405 0 1,3 1,40E-05

CP3 0 -556,836 4175,495 0 1 1,00E-05

CP2 0 -627,787 5744,9625 0 0,6 7,00E-06

CP1 0 -720,458 8266,5655 0 0,3 3,00E-06

Documents

Informe Proyecto Curso de Diseño Sismico ETABS