analisis y diseño sismico de edificaciones

MODULO I
PREDIMENCIONAMIENTO ESTRUCTURAL
➢ Predimencionamiento de columnas por gravedad, por
criterios del ACI, por el método sísmico.
predimensionamiento de vigas por el método
aporticado, por categoría de edificación, por el método
convencional, vigas en voladizo y método de
conversión a vigas chatas. Equivalencia de áreas en
Muros de ductilidad limitada. Dimensionamiento de
losas aligeradas, macizas (Hojas de cálculo en Excel)
➢ Predimensionamiento de zapatas , Calculo y
determinación del área de zapatas en planta (factor K-
suelos),Criterios mínimos, cálculos y determinación
del peralte de zapata (Hz).

1. INTRODUCCIÓN-MISIÓN-VISIÓN-OBJETIVOS
2. PREDIMENCIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
I. CRITERIO DE PREDIMENSIONAMIENTO - LOSAS ALIGERADAS Y MACIZAS DE
CONCRETO ARMADO
II. CRITERIO DE PREDIMENSIONAMIENTO - VIGAS DE CONCRETO ARMADO
III. CRITERIO DE PREDIMENSIONAMIENTO - COLUMNAS DE CONCRETO
ARMADO
IV. CRITERIO DE PREDIMENSIONAMIENTO - PLACAS O MUROS DE CONCRETO
ARMADO
V. CRITERIO DE PREDIMENSIONAMIENTO – CIMENTACIONES SUPERFICIALES
DE CONCRETO ARMADO

INTRODUCCIÓN
➢ ETABS – ES UN SOFTWARE INTEGRADO AL MODELAMIENTO, ANÁLISIS , DISEÑO Y REVISIÓN
ESTRUCTURAL DE EDIFICACIONES.
➢ QUE PERMITE EL DESARROLLO DE MODELOS BASADO EN OBJETOS 3D Y HERRAMIENTAS DE
VISUALIZACIÓN. CON CAPACIDAD DE ANÁLISIS Y DISEÑO SOFISTICADOS COMPLETOS,
MEDIANTE UNA AMPLIA GAMA DE MATERIALES, GRÁFICOS, TABLAS, REPORTAJES DE
INFORMES, ETC.
➢ ASÍ COMO LA PRESENTACIÓN DE DIBUJOS ESQUEMÁTICOS QUE PERMITEN A LOS USUARIOS
COMPRENDER EN LAS FASES DE ANÁLISIS Y DISEÑO INTERPRETAR LSO RESULTADOS DE
FORMA RÁPIDA Y SENCILLA
➢ HERRAMIENTAS CON FACILIDADES DE USO, EN DONDE LA CULMINAR LA CORRECTA FASE DE
MODELAMIENTO, EN LAS FASES DE ANÁLISIS COMO UN ANÁLISIS DINÁMICO, NOS DA UNA
VENTAJA DEBIDO A SU COMPLEJIDAD DE LAS ECUACIONES GENERADAS.

MISIÓN DEL SOFTWARE ETABS
➢ PROPORCIONAR UNA AYUDA A LOS DISEÑADORES ESTRUCTURALES, EN EL DESARROLLO DE
LAS COMPLEJAS Y DIFÍCILES ECUACIONES GENERADAS AL MOMENTO DE ANALIZAR UNA
ESTRUCTURA SEA CUAL SEA EL SISTEMA ESTRUCTURAL.
➢ CONVERTIRSE EN EL SOFTWARE DE APLICACIÓN MAS COMPLETO Y EFICIENTE PARA
DESARROLLAR EL ANÁLISIS, DISEÑO Y REVISIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICACIONES.
➢ LOGRAR NIVELES MAS PRODUCTIVOS Y EFICIENTES EN EL DISEÑO DE EDIFICACIONES ASÍ
COMO PROPORCIONAR CONCEPTOS BÁSICOS DE ESTRUCTURACIÓN. USO CORRECTO DE LOS
COMANDOS Y FUNCIONES. MODELAR, ANALIZAR Y DISEÑAR PROYECTOS NUEVOS, SEGÚN
LAS NORMATIVA Y CÓDIGOS VIGENTES. EL PROYECTISTA NO SOLO DEBE TENER
CONOCIMIENTO Y CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, SI NO QUE DEBER TENER MUCHA
DESTREZA EN EL MANEJO DEL SOFTWARE ETABS. (OBJETIVO PRINCIPAL)
VISIÓN DEL SOFTWARE ETABS
OBJETIVO DEL SOFTWARE ETABS

PRE-DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE
ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE CONCRETO
ARMADO
“APLICANDO LOS DIFERENTES CRITERIOS
APLICATIVOS”

MODELO
DE
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL

CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS DE ENTREPISO
1er criterio típico aplicativo:
2do criterio por sobrecargas:

CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE LOSAS MACIZAS DE ENTREPISO
2do criterio típico aplicativo:
1er criterio aplicativo: espesor mínimo
y máximo

CRITERIOS DE PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS ESTRUCTURALES
2do criterio típico aplicativo: método convencional
1er criterio aplicativo: según categoría de la edificación
3er criterio típico aplicativo: método aporticado
➢ Medio riesgo sísmico: igualdad de cuantías
➢ Alto riesgo sísmico: criterios de rigideces

CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS ESTRUTURALES
2do criterio típico aplicativo: Por sismos
1er criterio aplicativo: Por gravedad

CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS ESTRUTURALES
• Categoría A
• Categoría B
• Categoría C
3er criterio aplicativo: Por el A.C.I Zonas de alta sismicidad:
Formas de comprobación:

CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE PLACAS O MUROS DE CORTE ESTRUTURALES
1er criterio aplicativo: Espesores mínimo 2do criterio relativo: Equilibrio de
áreas
Asumiendo espesor de muros en (x) : ex=20cm
Entonces el espesor de muros en (y) : ey=0.75x20cm=15cm
Muros Eje X:
Mx1+Mx2= 6 m
Área Mx=6m*ex
Muros Eje Y:
My1+My2= 8 m
Área My=8m*ey
Igualando:
6m*ex =8m*ey
ey=6m/8m (ex)
ey=0.75 (ex)

PRE-DIMENSIONAMIENTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
a).- ÁREA DE ZAPATA (Azap):
b).- PERALTE DE ZAPATA (Hzap):
ÁREA
PREDIMENSIONADAS Y
COMPROBADAS POR LAS
PRESIONES DE SUELO
(SAFE)
PERALTES
PREDIMENSIONADOS Y
COMPROBADAS POR
PUNZONAMIENTO (SAFE)

c).- RECOMENDACIONES:
d) Espaciamiento máximo:
As=Máx..:@40cm
e) Predimensionamiento de vigas de cimentación:
H=L/7 <>H=L/9
B=H/2

CRITERIOS DE SISTEMAS DE CIMENTACIÓN SUPERFICIALES
DE CONCRETO ARMADO

Tabla de coeficiente de balasto para SAFE

MODULO II
MODELAMIENTO BÁSICO Y
ESTRUCTURACIÓN
➢ Configuración de unidades MKS, plantillas de trabajo,
importación, creación de materiales de concreto
armado, Acero de refuerzo y propiedades de
albañilería estructural.
➢ Modelamiento de columnas , modelamiento de vigas
rectangulares, Modelamiento de Muros y placas
típicas con y sin miembros de bordes(confinados).
Modelamiento de Losas Aligeradas en 1 dirección y 2
direcciones, losas , Modelamiento de escaleras.
➢ Modelado de edificio de concreto armado con sótano
➢ Criterios de estructuración y modelación en
cimentaciones superficiales

1. LECTURA DE PLANOS DE EJES ESTRUCTURALES PARA EL MODELAMIENTO
2. DEFINICIÓN, CONFIGURACIÓN DE UNIDADES, EJES, GRILLAS Y NIVELES
3. DEFINICIÓN, CONFIGURACIÓN Y/O CREACIÓN DE MATERIALES
4. DEFINICIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL ACERO DE REFUERZO
5. DEFINICIÓN Y CREACIÓN DE SECCIÓN TIPO FRAME Y ÁREAS TIPO SHELL
6. MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO

MODULO III
INTERPRETANDO DE LA NTE E030
❑ Filosofía estructural y principios de diseño sismorresistente
❑ Consideraciones para las categorías de las edificaciones A-B-C-D
❑ Sistemas estructurales considerados con regularidades e irregularidades
❑ Consideraciones y procedimientos para realizar el análisis estructural
❑ Parámetros de los análisis estáticos, dinámicos(modal) y tiempo historia.
❑ Determinación el peso sísmico en estructuras completamente analizadas
❑ Cumplimiento de los requisitos de resistencia, rigidez y ductilidad.
❑ Cumplimiento de los desplazamientos laterales y relativos admisibles
❑ Cumplimiento de las derivas de piso y separación entre edificaciones
ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO Y DINÁMICO(MODAL-ESPECTRAL) USANDO ETABS
❑ Análisis sismorresistente en estructuras en base a pórticos (sistema a porticados)
❑ Calculo en sistema estructurales de concreto armado
❑ Calculo de P-seudo espectro de respuesta para el análisis de la estructura Cálculo y
conversiones de carga para uso de tabiques (muros no-portantes) en vigas y losas.
❑ Calculo para determinar el tipo de sistema estructural que le corresponde a la
edificación.
❑ Calculo y corrección de la cortante basal (según resultados de periodos del análisis
estático)
❑ Calculo, corrección y modificación de los periodos de vibración (X, Y, Z) de toda la
estructura.
❑ Calculo, corrección y modificación del factor escalar, según cortante estático y cortante
dinámica.

LA NORMATIVA TÉCNICA DE EDIFICACIONES E030 DEL R.N. E
Generalidades: nomenclatura, alcances, filosofía y principios del diseño sismorresistente,
concepto estructural sismorresistente, consideraciones generales, presentaciones del proyecto.
❖Peligró sísmico : zonificación, microzonificación sísmico, estudio de suelos, condiciones
geotécnicas, parámetros de sitio y factor de amplificación sísmica.
❖Categorías, sistemas estructurales y regularidades en las edificaciones: factor de uso,
sistemas estructurales, coeficientes básicos de reducción de las fuerzas sísmicas, regularidad
estructural, factores de irregularidad, restricciones a la irregularidad.
❖Análisis estructurales: consideraciones generales para el análisis, modelos para el análisis,
estimación del peso, procedimientos de análisis sísmico, análisis estático o de fuerzas estáticas
equivalentes, análisis dinámico modal espectral y análisis dinámico tiempo-historia.
❖Requisitos de rigidez, resistencia y ductilidad: determinación de desplazamientos laterales,
desplazamientos laterales relativos admisibles, separación entre edificios.

LA NORMATIVA TÉCNICA DE EDIFICACIONES E030
“DISEÑO SISMORRESISTENTE”
DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES Y SUS
APLICACIONES CON EL SOFTWARE
ETABS

➢ Sistema estructural: aporticado
➢ Sistema estructural: aporticado con
tabiquería NP
➢ Sistema estructural: dual
➢ Sistema estructural: muros estructurales
➢ Sistema estructural: muros de
ductilidad limitada
➢ Sistema estructural: edificaciones tipo tonel
➢ Sistema estructural: albañilería
confinada
➢ Sistema estructural: Mixto
pórticos + albañilería

Se recomienda hacer secciones separadas de la
edificación que pueden vibrar también en forma
separada

ANÁLISIS SISMORRESISTENTE
EDIFICIO DE 5 NIVELES DE CONCRETO ARMADO CON SOTANO

MODULO IV
CALCULO DE ACERO DE REFUERZO-LONGITUDINAL Y
TRANSVERSAL – USANDO ETABS
➢ Calculo y distribución del acero de refuerzo necesario para las
columnas, vigas y placas.
➢ Calculo y distribución del acero de refuerzo necesario para las losas
aligeradas
➢ Calculo y distribución del acero de refuerzo necesario para las losas
macizas en 2 direcciones
➢ Calculo y distribución del acero de refuerzo necesario para
cimentaciones superficiales
➢ Calculo y distribución del acero de en estribos y/o zunchas en
columnas y vigas.
OBTENCIÓN DE RESULTADOS GRÁFICOS Y EN TABLAS USANDO
ETABS
➢ Interpretación de los resultados mediante gráficos y tablas de
cálculos exportados en Excel
➢ Interpretación y obtención de momentos flectores, fuerzas cortantes
axiales y otros.
➢ Interpretación los resultados en base a combinaciones del código
ACI 318-14 y la E060
OPTIMIZACIÓN DE DISEÑO: REVISIÓN, CONTROL Y OPTIMIZACIÓN
USANDO ETABS
➢ Optimización y dimensionamiento final de las secciones de los
elementos estructurales
➢ Revisión por demanda capacidad: cuantía reforzamiento y sobre
reforzamiento estructural
➢ Control de desplazamiento lateral y derivas de piso

4-DISEÑO ESTRUCTURAL: ELEMENTOS ESTRUCTURALES Y SISTEMAS DE LOSAS EN EDIFICACIONES DE
CONCRETO ARMADO
❖ Combinaciones y envolventes: creación y aplicación de combinaciones establecidas por el ACI 318-14 y la
NTE E060 del RNE
5-DETERMINACIÓN DEL ACERO DE REFUERZO (VARILLAS)
❖ Interpretación, calculo y distribución de aceros de refuerzos en: columnas, placas, elementos especiales de
borde de placas, vigas y sistemas de losas macizas y losas aligeradas unidireccionales y bidireccionales
(viguetas)
❖ Interpretación, calculo y distribución de aceros de refuerzos en: cimentaciones superficiales
6-CRITERIOS DE REFORZAMIENTO, REVISIÓN POR DEMANDA CAPACIDAD Y CONTROL POR
DESPLAZAMIENTO SÍSMICO

Consideraciones al análisis y diseño sismorresistente
Alcances RNE E060 – concreto armado
Capitulo 1
Requisitos generales

Combinaciones de diseño
ACI-318-14

DISEÑO ESTRUTURAL

DISEÑO ESTRUTURAL - EXCEL

DISEÑO ESTRUTURAL - ETABS

DISEÑO ESTRUTURAL - SAFE

MODULO V
Memoria de calculo según la NTE E030
❑Debe incluir la siguiente información
( sistema estructural
sismorresistente, periodo
fundamental de vibración ,
parámetros para definir la fuerzas
sísmica o el espectro de diseño,
fuerza cortante en la base empelada
para el diseño, desplazamiento
máximo del ultimo nivel y los
relativos.)
❑Plantillas para realizar memorias de
calculo de una edificación

EJEMPLOS DE MEMORIAS DE CALCULO

MODULO VI
DETALLE DE PLANOS ESTRUCTURALES
❑Detalle de la planos de cimentación ( detalles de zapatas
aisladas , corridas y vigas de cimentación)
❑Detalle de los aligerados ( detalles la dirección de la
viguetas y los cortes)
❑Detalle de las vigas principales (separación de estribos y
cortes )
❑Detalle de las columnas ( separación de estribos y cortes )
❑Detalle de las placas ( separación de estribos y cortes )
❑Detalle de las escaleras ( acero necesario y cortes )
❑Corte de pórticos y otros
❑Dibujo del plano estructural en AutoCAD con bloques
dinámicos

Zapata aislada centrada y arranque de columna

Zapata aislada excéntrica y arranque de columna

Zapata aislada esquinada y arranque de columna

Zapata combinada y arranque de columna

Zapata conectada con viga de cimentación

Detalle de armado de vigas de cimentación

DETALLES CONSTRUCTIVOS, APLICADO A LA INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

EJEMPLOS PRACTICO DE PLANO ESTRUCTURAL

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