Calculo Estructural de Edificio de Concreto Armado con ETABS

1. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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CALCULO ESTRUCTURAL DE UN
EDIFICIO DE HORMIGON ARMADO.
EJERCICIO RESUELTO SOBRE UNA ESTRUCTURA APORTICADA
DE 4 PLANTAS DESTINADA A DEPARTAMENTOS ESTÁ
LOCALIZADA SOBRE SUELO ALUVIONAL RECIENTE.
Nota OJO de JARA: [no se toma en cuenta la escalera.]
Especificaciones generales.
- Codigo de const de cada pais de sismo resistente.
- Material concreto………fc=210 kg/cm2……para columnas
- Material concreto………fc=210 kg/cm2……para vigas.
- Material acero………….fy= 2800 kg/cm2.
- Modulo elasticidad …….Ec= 2170000 ton/m2.
- Coef. Poisson……………u = 0.2
GEOMETRIA ESTRUCTURAL.
SECC. VIGAS…………0.30X0.60
SECC. COLUMNAS……0.40X0.40
LOSAS……………..E= 0.16 mt
AREA CONSTRUCCION = 264.60 m2.

2. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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ANALISIS GENERAL DE CARGAS EN LOSAS.
TECHO: CARGAS PERMANENTES……..ESPESOR…………P.U.
A) PESO PROPIO LOSA 0.16 X 2.40 = 0.384 TON/M2
B) FINO…………………………………….0.10 X 2.00 = 0.200 TON/M2
C) PAÑETE…………………………… 0.01 X 2.00 = 0.020 TON/M2
-----------------------
…. TOTAL= 0.604 TON/M2.
ENTREPISO: A) P.P LOSA……………………………………………..0.384 T/M2
B) MOSAICOS 0.03 X 2.30 …………….0.069
C) MORTEROS 0.04 X 1.80…………….0.072
D) PANDERETAS ……………………………………..0.100
E) PAÑETE………………….0.01 X 2.00……………0.020
TOTAL……0.645 T/M2

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TECHO: C.M = 0.604 T/M2
C.V = 0.250 T/M2
ENTREPISO: C.M = 0.645 T/M2
C.V = 0.250 T/M2.
ANALISIS SISMICO.
VERIFICACION DE LAS LIMITACIONES DEL METODO CUASI- ESTATICO.
A) ALTURA DEL EDIFICIO H = 15.50 M < 45.0 M ….O.K
B) # DE PISOS = 4 PISOS < 15 PISOS………………O.K
PARAMETROS SISMICO.
U=1
S=1.50
Z= 1
R= 7
NOTA: LOS TIGRES QUE VEAN MI MATERIAL DEBEN CALCULAR
EL COEF. SISMICO DE CORTE BASAL CON EL CODIGO DE SU
PAIS. TAMBIEN EL PERIODO DE VIBRACION ( T ).
SE ANALIZARA LA ESTRUCTURA SOLO EN LA DIRECCION X-X.
T=0.60 SEG.
COEF. BASAL REDUCIDO = CB = Z X U X S X 0.635/7.00 = 0.09………. NORMA DOMINICANA.

4. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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DETERMINACION DE CARGA PERMANENTE Y CARGA
VIVA DEL EDIFICIO PARA CALCULAR LAS CARGAS DE
INERCIA.
CARGA PERMANENTES POR PISO:
Wm4 = Wm techo = (21.6 X 12.25 – 3.40 X 5.35 ) X (0.604) + ( 14 X 0.40X 0.40 X 2.4 ) X (0.5 X 3.5)
+ [( 0.30 X0.60 X 2.4 ) ]X [[5 X ( 5.35 – 0.40 ) ] + [ 4 X ( 6.90 – 0.40) ] + [ 7 X ( 7.20 – 0.40 ) ]
+ [2 X ( 3.40 – 0.40 ) ] + [ 2 X ( 3.80 – 0.40 ) ]].
Wm techo = 246.41 x 0.604 + 5.376 x 1.75 + 0.432 x 111. 15 = 206.26 ton.
Wm3 = 246.41 x 0.645 + 5.376 x 3.5 + 0.432 x 111.15 = 225.77 ton.
Wm2 = ……………………………………………………..= 225.77 ton.
Wm1 = 246.41 x 0.645 + 5.376 ( 0.5 ) x ( 3.5 + 5 ) + 0.432 x 111.15 = 229.80 ton.
CARGA VIVA POR PISO :
Wv techo = 246.41 x 0.25 = 61.60 ton.
Wv3 =……………………..= 61.60 ton.
Wv2 =………………………= 61.60 ton.
Wv1 = ………………………= 61.60 ton.
COEF. DE REDUCCION PARA LA CARGA VIVA.
ENTREPISO = 0.20
TECHO = 0.10

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CARGA PERMANENTE + % DE CARGA VIVA.
Wtecho = 206.26 + 61.60 x 0.10 = 212.42 ton.
W3 = 225.77 + 61.60 x 0.20 = 238.09 ton.
W2 = ………………………= 238.09 ton.
W1 = 229.80 + 61.60 X 0.20 = 242.12 ton.
CARGA TOTAL DEL EDIFICIO A SER CONSIDERADA EN EL
ANALISIS SISMICO.
Wt = 930.72 ton.
Cortante basal = v = 0.09 x 930.72 = 83.76 ton.
Ft = 0.07 x 0.60 x 83.76 < 0.25 x 83.76 ….o.k
Como T < 0.70 seg…….no se considera fuerza en el tope.
nivel W ton. H mt. WXH F ton. V ton.
techo 212.42 15.50 3292.51 29.39 29.39
3 238.09 12.00 2857.08 25.50 54.89
2 238.09 8.50 2023.765 18.06 72.95
1 242.12 5 1210.6 10.81 83.76
930.72 9383.955
Masa techo = 212.42/ 9.81 = 21.65 ton.seg.2/m
M3 = M2 = 238.09/9.81 = 24.27 ton. Seg.2/m
M1 = 242.12 /9.81 = 24.68 ton. Seg.2/m

6. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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CON ESTAS FUERZAS SISMICAS ESTATICA
EQUIVALENTES, ENTRAMOS EN EL PROGRAMA ETABS
ETABS 2000 V8.0
- CAMBIAR LAS UNIDADES A TON-M.
- NUEVO MODELO
- NO
- # LINEAS EN X DIRECCION…………….3
- # LINEAS EN Y DIRECCION ……………5
- ESPACIO EN DIRECCION X ……………5.35
- ESPACIO EN DIRECCION Y ……………7.20
- CUESTIONANDO EL GRILLADO, EDITE GRILLADO, CAMBIAR DE
ORDINARIO A ESPACIO; EN B CAMBIAR A 6.90, EN 3 PONER 3.40 Y EN
4 PONER 3.80 Y PULSE EL BOTON O.K
- EN DIMENSION DE LOS PISOS , 4 PLANTAS, ALTURA DE PISO = 3.5 MT.
Y EN LA PLANTA BAJA LA ALTURA = 5.00 MT.
- CHEQUEAR LOSA EN DOS DIRECCIONES
- EN DIRECC. X , Y……….PONER 0.00
- SIN CHEQUEAR EL RIBS Y CHEQUEAR FIXED Y O.K 2 VECES.
- VER ESTRUCTURA Y MODIFICARLA..
- EN SET BUILDING VIEW OPTIONS , CHEQUEAR LINE LABELS
- BORRAR VIGAS B8, B22,B21 Y LA COLUMNA C14; PRIMERO PONER
SIMILAR STORIES, QUE ESTA EN LA PARTE DE ABAJO;LUEGO CON EL
PUNTERO SELECCIONAR LAS VIGAS Y LA COLUMNA Y VER EN 3D, O
SEA EN LA PARTE DERECHA LA COLUMNA Y SELECCIONE ESTA CON
EL PUNTERO EN TODOS LOS NIVELES O PLANTAS. LUEGO EN EL
TECLADO PULSE DELETE. LUEGO QUITE LINE LABELS, SIN
CHEQUEAR ESTE; ENTONCES HAGA UN CLIK IZQUIERDO CON EL
PUNTERO EN UNA LOSA Y BORRE TODAS LAS LOSAS.
- DEFINA PROPIEDAD DEL MATERIAL, ADD. NUEVO MATERIAL
…..HORMIGON,EN DISEÑO PONGA CONCRETO, EN MASA POR
UNIDAD DE VOLUMEN PONER 0.00, EN PESO PONER 2.4. E=
21700000,U=0.2, FC= 2100; FY = 28000, FY DEL CORTANTE = 24000 Y O.K
2 VECES
- DEFINE….FRAME SECCION…..ADD. RECTANGULAR….VIGA,PONER
HORMIGON Y LAS DIMENSIONES……R= 0.05
- EN LA COLUMNA PONER EL # DE BARRAS = 12 DEL # 8.
- DEFINIR LOSA , MATERIAL HORMIGON, E= 0.16 EN MENBRANE Y
BENDING.
- CASO DE CARGA ESTATICA… DEAD = PESO PROPIO DE LA
ESTRUCTURA; CM = CARGA DE LA LOSA, Y PONER SUPER DEAD,EN

7. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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LIVE PONER CV, Y PONER REDUCE LIVE; LUEGO PONER
SISMOX…QUAKE….USER LOADS Y PONER LAS CARGAS ESTATICAS
CALCULADAS……29.39,25.50,18.06, Y 10.81 TON. APLICANDO AL
CENTRO DE MASA…….ECC. = 5 % Y COLOCANDO ESTAS CARGAS EN
FX.
- COMBO……ADD. DEAD, CM, CV Y SISMO.. PARA ESTA COMBINACION
DE CARGAS.
- Poner similar stories y seleccione toda la estructura en plan view
story 4 – elevation 15.5 , esto equivale a seleccionar todas las vigas. Y
assign…..frame/line…..frame section…..viga; luego en draw…draw
line objecto…..draw lines……en property poner viga y poner el
puntero en grid point c3.. hasta c5. para modelar la viga que faltaba;
entonces en draw area objecto…..draw rectangular areas ….y arrastre
el puntero en dos puntos hasta completer los otros dos nodos de la
losa, y asi sucesivamente modelar todas las losas de la estructura,
menos el recuadro o espacio de la escalera; en set building view
options chequear object fill y sin chequear invisible. Luego en 3D
VIEW hacer lo mismo. Y o.k…
- En 3DVIEW….SELECT……BY LINE OBJECT TYPE….COLUMN
- ASSIGN…..FRAME/LINE…..frame section… columna….o.k
- SELECCIONAR LAS LOSAS DEL TECHO Y
ASSIGN…SHELL/AREA
LOADS….UNIFORME…..CM……0.604…Y CV….0.250 TON/M2
- SELECCIONAR LAS LOSAS DEL ENTREPISO Y
ASSIGN….SHELL/AREA
LOADS……UNIFORME…CM…0.645…Y….CV…0.250 TON/M2.
TENEMOS EL MODELO ESTRUCTURAL COMPLETO.

8. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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SELECCIONE TODAS LAS LOSAS DEL MODELO ESTRUCTURAL Y
ASSIGN….SHELL/AREA….RIGID DIAPHAGM…O.K.. Y DE NUEVO
ASSIGN…..SHELL/AREA….AREA OBJECT MESH OPTIONS….AUTO MESH OBJECT INTO
STRUCTURAL ELEMENTO.. Y CHEQUEAR TODO….OK
EN SET BUILDING VIEW OPTIONS…CHEQUEAR…. AUTO AREA MESH OK
EN LA PLANTA SELECCIONE TODOS LOS NODOS DE LA ESTRUCTURA Y
ASSIGN….JOINT/POINT….PANEL ZONE…..O.K
COMO LA EDIFICACION ESTA UBICADA EN ZONA SISMICA ALTA, LOS MOMENTOS
RESISTIENDO EL PORTICO SERAN ESPECIALES. LO CUAL DICE QUE LA ESTRUCTURA SERA
SOMETIDA A FUERTE EXITACIONES, CONSIDERANDO DAÑO ESTRUCTURAL Y NO
ESTRUCTURAL. EN ALGUNAS JUNTAS SISMICA [PANEL ZONE] , LAS DEFORMACIONES
SERAN INELASTICAS.

9. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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ANALISIS DE LA ESTRUCTURA
EN LA OBTIONS ANALISIS….SIN CHEQUEAR ANALISIS DINAMICO…OK
CORREMOS EL PROGRAMA PARA VER LOS CENTRO DE MASA DE LA
ESTRUCTURA; Y LOCK MODEL [EL CANDADO].
EN DRAW…….DRAW POINT OBJECT Y SELECCIONAMOS ENCIMA DEL
PUNTO DEL CENTRO DE MASA….Y…ASSIGN…..JOINT/POINT…..ADICIONAL
PUNTO DE MASA….PONEMOS LOS VALORES DE LA MASA EN LOS
DIFERENTES PISOS EN LAS DIRECCIONES X, Y. ; HACIENDO CLICK EN LOS
DIFERENTES PUNTOS DE LOS CENTROS DE MASAS, CORREJIMOS LAS
COORDENADAS. PONIENDO EL VALOR EXACTO CALCULADO.

10. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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AHORA , ESTAMOS LISTO PARA EL ANALISIS ESTATICO DE LA
ESTRUCTURA, CONSIDERANDO SISMO EN LA DIRECCION X-X.
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA Y VER LOS RESULTADOS Y CHEQUEAR EL
DESPLAZAMIENTO EN LA PUNTA DE LOS PORTICOS, PUES ES UNA MEDIDA
DE LA DUCTILIDAD GLOBAL DE LA ESTRUCTURA. Y CHEQUEAR LAS
DISTORSIONES DE PISO O DERIVAS.
ALGUNAS COLUMNAS NO CHEQUEAN, ENTONCES CAMBIAR LA SECC. DE TODAS LAS
COLUMNAS……0.50X0.50…CON 6 REDONDA DEL # 8. Y ANALISE LA ESTRUCTURA DE
NUEVO.
Antes de diseñar los elementos estructurales debemos chequear los desplazamientos y las
distorsiones de piso. [deriva]. Si no chequean con las normas, se debe rigidizar la
estructura, con muros estructurales o brazos rigidos.
Este analisis y diseño de la estructura fue preliminar, como sabemos que las
secc. de vigas y columnas chequean, entonces analizamos la estructura
general por medio del programa etabs 2000.
Simplemente , solo calculamos las masas de los diferentes pisos y lo
colocamos en los centro de masas , recuerden el material hormigon esta sin
chequear la masa por unidad de volumen…..m =o. entonces modificar en los
casos de carga estaticas….el sismo….cambiar por user coefficient. Y usar el
coef. Calculado del cortante basal = 0.09 y ponerlo en base chear coefficient.
Y ok……CON LA NUEVA SECC. DE LA COLUMNA:
Mtecho = 22.105 ton. S2/m
M2=3 = 24.231 ton.s2/m
M1 = 24.874 ton.s2/m
Ver resultados. Para la vista 1= portico1 de la estructura completa.

11. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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En la estructura deformada, se produce el mayor desplazamiento=
0.33cm…….ok…………….< luz total en direccion x-x / 480…….OK
La distorsion de piso = piso4 y piso3, 0.330778-
0.291148=0.03963/350=0.0001132
0.0001132x R< 0.008H = 0.008x350= 2.8cm……ok
Como vemos la estructura es rigida , con periodo bajo de vibracion , y sin
daños estructurales.
- lacolumna p-m-m interaction ratios < 1.00……ok
Analisis estatico terminado………….presupuesto………..construccion.

12. INFORME TECNICO: INGENIERIA SISMORESISTENTE JOHNNY JARA RAMOS
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EN ESTE NIVEL ES BUENO HACERLE UN ANALISIS DINAMICO A LA
ESTRUCTURA, USANDO UN COEFICIENTE PARA EL ESPECTRO.
FACTOR = CORTANTE BASAL ESTATICO/ CORTANTE BASAL DINAMICO.
LUEGO HACERLE UN PUSHOVER A LA ESTRUCTURA.