MANUAL DE ANALISIS Y DISEO SISMORRESISTENTE EN ACERO ESTRUCTURAL USANDO EL PROGRAMA ETABS v9.7. EdificioSMFyEBFeLupp2010HctorAndrsDazCasadoCSICaribe12/05/2010Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 2 MANUAL DE ANALISIS Y DISEO SISMORRESISTENTE EN ACERO ESTRUCTURAL USANDO EL PROGRAMA ETABS v9.7.7. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 3 1.CONFIGURACIN ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIN Unedificioubicadoenzonaderiesgossmicodebeposeerunaconfiguracinde elementos estructurales que le confiera resistencia y rigidez a cargas laterales en cualquier direccin.Estoselogrageneralmente,proporcionandosistemasresistentesendos direccionesortogonales.Laconfiguracindeestoselementosestructuralesdebepermitir un flujo continuo, regular y eficiente de las fuerzas ssmicas desde el punto en que estas se generan. Para el ejemplo planteado en este curso se han proyectado dos planos sismorresistentes, conformadosporprticosespecialesresistentesamomento(SMF)enunadirecciny prticosconarriostramientosexcntricos(EBF)enladireccinortogonal;loscualeshan sido dispuestos de la siguiente manera: AlasvigasqueconformanlosprticostipoSMFselesdebeconferirunadecuado arriostramiento lateral de acuerdo a lo especificado en la seccin 9.8 del cdigo AISC341-05. Este arriostramiento lateral se puede proporcionar mediante las correas que conforman elsistemadepiso,orientndolasperpendicularmentealasvigasmencionadas.Porotra parte,loseslabonesqueconformanlosprticostipoEBFdebenarriostrarselateralmente en sus extremos para permitir una disipacin de energa estable en el sistema. EBF SMF SMF EBF SMF SMF SMF Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 4 2.GEOMETRIA GENERAL DE LA ESTRUCTURA -Planta tipo Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 5 -Prticos A y H (Tipo SMF) -Prticos B, C, D, E, F y G (Tipo SMF) Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 6 -Prticos 1 y 6 (Tipo EBF) -Prticos 2 y 5 (No sismorresistente) Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 7 -Prtico 3 (No sismorresistente) -Prtico 4 (No sismorresistente) Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 8 3.MATERIALES Y SECCIONES A USAR EN EL PROYECTO A continuacin definimos los materiales a usar en el proyecto: Seguimos la ruta: (Define >> Material Properties), y definimos las propiedades del acero estructural de los perfiles y del concreto a usar en las losas. Acero ASTM A36: Acero ASTM A36 para perfiles estructurales. Concreto fc = 210 Kg/cm2 para las losas.Propiedades fsicas del acero a usarenelanlisisdela estructura. Propiedadesdelaceroausar en el diseo. Esfuerzo cedente, Fy. Esfuerzo ultimo, Fu. Nombre Tipo de diseoManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 9 Concreto fc = 250 Kg/cm2 para las losas: Propiedadesdelconcretoa usar en el diseo. Resistencia del concreto, fc. Esfuerzo cedentes del acero de refuerzo. Propiedadesdelconcretoa usar en el diseo. Resistencia del concreto, fc. Esfuerzo cedentes del acero de refuerzo. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 10 4.CARGAS 4.1.Definicin de casos de carga estticos. Definiremos los casos de carga estticos, para ello, debemos ir al men: (DEFINE >> Static Load Cases) Al hacer clic en Static Load Cases aparece el siguiente formulario. Comosepuedeobservar,elprimercasodecargaadefinireselpesopropiodela estructura, el cual hemos llamado PP tipo DEAD por ser una carga muerta o permanente y se le asigna en Self Weight Multiplier un factor multiplicador igual a 1.00, para que sea consideradoelpesopropiodeloselementosestructuralesqueconformanelmodelo matemtico de la estructura. Los dems casos de carga deben tener un factor multiplicador de peso propio igual a 0 para no considerarlo ms de una vez. LoscasosdecargaCVyCVTrepresentanlacargavariableylacargavariabledetecho respectivamente,loscualessediferencianparadefinircorrectamentelamasaopeso ssmicodelaedificacincomoveremosmsadelante.CVCrepresentalacargavariable en etapa constructiva, la cual tiene efecto para el diseo de las correas que conforman el sistemadepiso,lascualessediseanenesta etapapararesistirlascargasimpuestas durantelaconstruccincuandoycuandoaunnosetieneaportederesistenciadel concreto. Carga lateral automticaMultiplicador de peso propio Tipo de carga Tipo de carga Agregar nuevo caso Modificar carga lateral Modificar caso existente Borrar caso existenteManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 11 4.1.1. Cargas gravitacionales (Permanentes y Variables). Acontinuacinsedescribenlascargasgravitacionalesquesernasignadasala estructura. Clasificacin Ambiente Nivel Tipo (Kgf/m2) Azotea (Kgf/m2)Escaleras (Kgf/m2) CARGAS VARIABLES En etapa constructiva100100------ En etapa de servicio 250100500 CARGAS PERMANENTES (1)Pavimento o impermeabilizacin8010------ Pendiente de techo------100Cielos rasos colgantes2020------ Escalones tipo Graveuca------------100 Tabiquera (2)180------------ TOTAL CARGA PERMANENTE=280130100 NOTAS: (1)El programa toma en cuenta el peso de las losas de concreto, sofito metlico y perfilesestructuralesenelmodelomatemticodefinido,porestaraznnose incluyen en el anlisis de cargas permanentes.(2)Adicionalmente, se colocar una carga directa sobre las vigas perimetrales de 600 Kgf/m y una carga de 250 Kgf/m en las vigas perimetrales de la azotea. 4.1.2. Asignacin de las cargas gravitacionales en la estructura. Primero asignaremos las cargas uniformemente distribuidas sobre las losas de entre piso y techo,paraellodebemosseleccionarloselementosdereaquedeseamoscargary seguimos la ruta: (ASSIGN >> Shell Area Loads >> Uniform) Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 12 Por ejemplo, para la variable de cualquier entrepiso tendramos: Enestecaso,yaqueelsistemadepisoestconstituidoporlosastipoSteelDeck,las cargasasignadassobrelaslosassernrepartidasporreatributariahacialasvigasen unadireccin.Siqueremosvisualizarlascargasqueporreatributariasonrepartidas hacia las vigas, debemos ir al men: (DISPLAY >> Show Loads >> Frame Lines) Pociones de asignacin: -Aadir a las cargas existentes. -Remplazar cargas existentes. -Borrar cargas existentes. Caso de carga Unidades Valor de la carga. Direccin de la carga. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 13 De manera similar asignaremos las cargas uniformemente distribuidas sobre las vigas que correspondenalasparedesdetabiquerayantepechos.Paraasignarestascargas, seleccionamos las vigas en cuestin y seguimos la ruta: (ASSIGN >> Frame/Line Loads >> Distribuit) Cargas triangulares, trapeciales o cargas que varan a lo largo de la viga. Carga uniformemente distribuida SCP = 600 Kgf/m Pociones de asignacin: -Aadir a las cargas existentes. -Remplazar cargas existentes. -Borrar cargas existentes. Unidades Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 14 4.2.Acciones Ssmicas, espectro de diseo. Paraelpresenteejemplolosefectosdelasaccionesssmicassernincorporados medianteunanlisisdinmicoespectraldesuperposicinmodalcontresgradosde libertadpornivel.Sepresuponequelospisosytechosdelaedificacinactancomo diafragmas indeformables en su plano, es decir, se considerarn diafragmas rgidos en el anlisis.Laestructuraseanalizarbajolaaccindedoscomponentesssmicashorizontales actuandosegndosdireccionesortogonalescorrespondientesalosplanosresistentes significativosdeledificio.Tomandoencuentalosefectosalternantesdelacomponente ssmica vertical, la torsin en planta y de ser necesario, se incluirn tambin los efectos de segundo orden P . Acontinuacinsemuestranlosparmetrosquesehanconsideradoparadefinirel espectrodediseoqueservirparadeterminarlaaccinssmicasobrelaestructurade acuerdo a la norma Venezolana COVENIN 1756:2001. SCP = 600 Kgf/m SCP = 250 Kgf/mSCP = 258Kgf/m2 CV = 258Kgf/m2 Cargas asignadas en los niveles tipo: SCP = 250 Kgf/m SCP = 250 Kgf/mSCP = 130Kgf/m2 CV = 100Kgf/m2 Cargas asignadas en la azotea: Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 15 Definicin del espectro de diseo, segn COVENIN 1756-2001: ZONIFICACIN SISMICA (CAPTULO 4):Zona Ssmica de acuerdo al Mapa de Zonificacin: Figura 4.1 y Tabla 4.2 = 5ZONA SSMICA01234567Coeficiente de aceleracin horizontal: A0= 0,30FORMA ESPECTRAL Y FACTOR DE CORRECCION (CAPTULO 5):Forma espectral: S2Factor de correccin: = 0,90 ( Segn estudio de suelos )> 500 - S1 0,85 S1 1,00< 30 S1 0,85 S1 1,0030 - 50 S2 0,80 S2 0,90> 50 S3 0,70 S2 0,90< 15 S1 0,80 S1 1,0015 - 50 S2 0,80 S2 0,90> 50 S3 0,75 S2 0,90s 50 S3 0,70 S2 0,95> 50 S3 (a)0,70 S3 0,75s 15 S3 0,70 S2 0,90> 15 S3 (a)0,70 S3 0,80-H1 S2 (c)0,65 S2 0,70(a) Si Ao s 0.15, sese S4(b) El espesor de los estratos blandos o sueltos (Vs < 170 m/s) debe ser mayor que 0,1 H.(c) Si H1 > 0,25 H y Ao s 0,20 sese S3CLASIFICACIN DE LA EDIFICACIN (CAPTULO 6):- Segn el nivel de diseo (Artculo 6.2): - Segn el uso (Articulo 6.1): Nivel de diseo ND3Grupo al que pertenece la edificacin = B2 - Segn el tipo de estructura (Artculo 6.3): En direccin X TIPO IIIaEn direccin Y TIPO I GRUPO A- Factor de reduccin de respuesta (Artculo 6.4): B1 B2 R = 5,00NOo = 1,00 Factor de reduccin de respuesta corregido, R =VALORES DE A0TABLA 4.1A0-PELIGRO SSMICOBajo0,150,1TABLA 5.1Zona sismica 1 y 4 Zona sismica 5 y 7H (m)0,250,2Suelo duros o densosRoca blanda o meteorizada y suelos muy duros o muy densosIntermedio< 1705,00 Forma espectralElevadoMaterial0,3Vsp (m/s)> 400Roca sana / fracturada0,350,4170 - 250250 - 400FORMA ESPECTRAL Y FACTOR DE CORRECCIN o1,301,151,00FACTOR DE IMPORTANCIATABLA 6.1Forma espectralSuelos blandos o sueltos(b) intercalados con suelos mas rigidosSuelos blandos / sueltosSuelos firmes / medios densosMinorarel Factor de Reduccin de Respuesta?Figura 4.1Mapa de zonif icacin SsmicaManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 16 Nota: Se copian los valores del espectro de diseo en un archivo de texto (.txt) ESPECTRO DE DISEO (CAPTULO 7):T* (s) | 0,4 2,4 1,00,7 2,6 1,01,0 2,8 1,01,3 3,0 0,8T*= 0,7 sPara forma espectral S2 |= 2,6 = 1,0CASOT+ (s)R < 5 0.1 (R-1)T+ 0.25 T*R 5 0,4T+ = 0,400COMPONENTE VERTICAL DEL SISMOPara estimar la componente sismica vertical, se adopta el criterio de la norma COVENIN 1756-2001, de incluir dichosefectos estaticamente a la componente sismica horizontal "SH" como una fraccin de la carga permante "CP", como seindica a continuacin:S = SH 0.30 x 2/3 x o| Ao CP = SH 0,20 o| Ao CPEl coeficiente sismico vertical a ser multiplicado por la carga permanente CP, es = 0,1404S2TABLA 7.1VALORES DE T* , | , pFORMA ESPECTRALVALORES DE T+TABLA 7.2S3S1S40,000,050,100,150,200,250,300,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0Aceleracin AdPerodo T (s)ESPECTRO DE DISEOPARA LACOMPONENTESISMICA HORIZONTAL( )( ) 1 11 10 |.|

\|+((

+=++RTTTTAAdc| o*T T>*T T T s s++> Response Spectrum Functions) Al hacer click aparece el siguiente cuadro de dialogo. Existen 3 maneras bsicas de definir o agregar un espectro: -Importar valores de un archivo de texto con extensin .TXT..Spectrum from file. -Definido por el usuario...User Spectrum. -Espectro predeterminado de algn cdigo internacional.Ejemplo: IBC2006 Spectrum En este caso, ya que ETABS no contempla la norma Venezolana COVENIN 1756:2001, la maneramseficienteyrpidadeingresarlafuncindelespectroesimportandolos valoresdelasordenadasyabscisas(AceleracinvsPerodo)quelodefinen,desdeun archivo de texto con extensin .TXT. ParaelloescogemosSpectrumfromFileyseleccionamoslaopcinAddNew Function Escoger forma de ingresar el espectro Agregar nueva funcinModificar espectro existenteBorrar espectro existenteManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 18 Para ingresar el espectro desde un archivo de texto seguimos la siguiente metodologa: Paso 1: Activamos la opcin Period vs Value, ya quedeestamanerasehadefinido previamente la funcin del espectro. Paso2:HaciendoclickenBrowsebuscamos el archivo de texto previamente creado el cualcontienelosvaloresquedefinenla funcin del espectro de diseo. Paso3:HacemosclickenDisplayGraphpara queaparezcalagrficadelespectrode diseo. Paso 4: Vamos a Convert to User Defined con la finalidaddequeseconservenlosdatos en el programa en caso de que se borre o mueva el archivo de texto importado. Paso 5: OK para finalizar. Coeficiente de amortiguamiento referido al crtico para el cual ha sidodefinidoelespectro.Tpicamente, = 5% (0,05) Grfica de la funcin (Espectro de diseo) Paso 2:Paso 1:Nombre de la funcin Paso 4:Paso 3:Paso 5:Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 19 4.2.2. Definin de casos de anlisis espectrales: Una vez definido el espectro de diseo procedemos a crear los casos espectrales para las diferentes direcciones de anlisis de la edificacin: Ruta: (DEFINE >> Response Spectrum Cases)

Agregar un nuevo caso espectral En este caso agregamos un caso espectral, llamado SH, el cual incorpora, mediante un mtodo de combinacin direccional, las dos componentes ortogonales del sismo.Coeficiente de amortiguamiento (para el cual ha sido definido el espectroCombinacin direccional.Ingreso de los espectros diseo segn la direccin de anlisis. Combinacin direccional.Excentricidad adicional. Nombre del caso espectral.Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 20 CombinacinModal:Los valores de respuesta utilizados en el diseo se determinan mediante una combinacin de los valores mximos modales. Deberecordarsequealaplicarelmtododesuperposicinmodalcontresgradosde libertadpornivel,losmodosresultantesdelanlisispuedenpresentarfrecuencias cercanas entre s, de modo que se debern aplicar mtodos de combinacin que tomen en consideracin su acoplamiento. ETABS dispone de cuatro mtodos diferentes para llevar a cabo la combinacin modal, los cuales son: -CQC:EsteeselmtododeCombinacinCuadrticaCompleta,descritopor Wilson,KiureghianandBayo(1981).Estatcnicadecombinacinmodaltomaen cuentaelacoplamientoprobableentremodosmuycercanos,causadoporel amortiguamiento modal que incrementa dicho acoplamiento. Si el amortiguamiento modal es cero (0) para todos los modos, entonces el mtodo CQC degenera en el mtodo SRSS. -SRSS:EselmtododelaRazCuadradadelaSumadelosCuadrados.Esta tcnicadecombinacinmodalnotomaencuentaelacoplamientoentremodos como lo hacen los mtodos del CQC O El GMC. -ABS:Estatcnicadecombinacinmodalsimplementecombinalosresultados modalestomandolasumadesusvaloresabsolutos.Estemtodoesusualmente conservador. -GMC: Estees el Mtodo General de Combinacin Modal, tambin conocido como elmtododeGrupta.EssemejantealCQCtomandoencuentaelacoplamiento entre modos cercanos, y tambin incluye la correlacin entre modos con contenido de respuesta rgida. La sub-seccin 9.6.2.1 de la norma COVENIN 1756:2001 establece que se puede obtener elmximodecualquierrespuestadinmicaparalaaccinssmicaenunadeterminada direccin de anlisis, combinando los valores modales segn el mtodo de la combinacin cuadrticacompletaCQC,elcualtomaencuentaelacoplamientoentremodosde frecuencias cercanas. Seleccin del mtodo de combinacin modal. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 21 Combinacin direccional:Paracadadesplazamiento,fuerzaoesfuerzoenlaestructura,lacombinacinmodal produceunresultadonico,positivoparacadadireccindeaceleracin.Estosvalores direccionalesparaunacantidadderespuestadada,soncombinadosparaproducirun resultadonicopositivo.Lasdosopcionesdisponiblesparacombinacindireccionalson las siguientes: -SRSS:Combinalosresultadostomandolarazcuadradadelasumadelos cuadrados. Este es el mtodo recomendado para la combinacin direccional ya que esindependientedelsistemadereferenciaenqueseanalicelaestructura, obtenindoseasundiseoestructuralquetendrigualresistenciaalos movimientos ssmicos en cualquier direccin. -ABS: Este es el mtodo de escala absoluta. Aqu los resultados direccionales son combinados tomando el mximo de todas las direcciones de la suma de los valores absolutos de la respuesta en una direccin ms un factor de escala por la repuesta enlaotradireccin.NuestraNormaVenezolanaindicacomofactordeescalael 30% del valor absoluto de las solicitaciones ms el 100% en la direccin ortogonal y viceversa. La combinacin direccional se realizar mediante el mtodo SRSS, de la siguiente manera: Mtodo de combinacin direccional seleccionadoComponentes ortogonales de la accin ssmica segn los ejes globales de la estructura. U1: Direccin X. U2: Direccin Y. UZ: Direccin Z. Function: Espectro de diseo, definido enla seccin 4.2.1. Scale Factor: Factor de escala para las ordenadas del espectro (Aceleracin de la gravedad). ngulo de excitacin. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 22 Torsin adicional o accidental, (Sub-seccin 9.6.2.2, COVENIN 1756:2001): Conelobjetivodeincorporarlosefectosdeexcentricidadesaccidentalesdebidasala incertidumbreenlaposicindeloscentrosdemasaoderigidezylasexcitaciones rotacionales del suelo, se debe aadir a los resultados del anlisis dinmico, los efectos de una excentricidad de las fuerzas de corte correspondiente al 6% de la mxima dimensin en planta normal a la direccin del sismo que se analiza. ParadefinirestaexcentricidadadicionalenETABS,debemosingresarunfactorde0,06 correspondiente al 6% establecido por la norma, como se muestra a continuacin: Es importante destacar que el programa considerar la torsin adicional solo en las plantas de la edificacin donde se hayan asignado diafragmas rgidos o semirrgidos. 5.ASIGNACIN DE DIAFRAGMAS RGIDOS Paraasignardiafragmasrgidosenlosnivelesdelaedificacinseleccionamostodoslos elementos rea, y vamos al men: (ASSIGN >> Shell / Area >> Diaphragms) Porcentaje global de excentricidad adicional por planta. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 23 Enelcasodeprticosconarriostramientosexcntricos,esrecomendableliberardel diafragmargido,losnodoscorrespondientesalextremosuperiordelosarriostramientos, para tomar en cuenta en el diseo, las fuerzas axiales que se generan en la viga eslabn y en la viga fuera del eslabn o viga colectora.Configuracin no recomendada: Configuracin recomendada: PLANTAS TIPO Centro de Masa PLANTA DE TECHONodos conectados al diafragma rgido. Fuerza axial = 0. Fuerza axial 0. Nodos conectados al diafragma rgido. Nodos liberados del diafragma rgido. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 24 Paraliberarestosnodosdeldiafragmargidosimplementedebemosseleccionarlosy seguir la ruta: (ASSIGN >> Joint / Point >> Diaphragms) Se selecciona la opcin Disconnect fromAllDiaphragmsyhaciendo click en OK los nodos previamente seleccionados quedan liberados del diafragma rgido. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 25 6.DEFINICIN DE LAS MASAS A CONSIDERAR EN EL ANLISIS SSMICO Las masas a considerar en el anlisis dinmico de la estructura son equivalentes al peso ssmico definido en la seccin 7.1 de la norma COVENIN 1756:2001, el cual se obtiene al sumaralasaccionespermanentesundeterminadoporcentajedelasaccionesvariables que depende del uso de la edificacin. Paraedificacionesdeoficinas,lanormaestableceunfactordeparticipacindelacarga variable de 0,25. Para definir las masas en el programa seguimos la ruta:(Define >> Mass Source) Definicin de masas:FromselfandSpecifiedMass:Delpesopropioy masas adicionales From loads: De las cargas FromSelfandSpecifiedMassandLoads:Una combinacin de las anteriores. Factor de participacin de las cargas. 1 para cargas permanentes, de 0 a 1 para cargas variables.Casos de carga Incluirsololasmasaslaterales.Alactivar estaopcinelprogramanoconsiderarlos modosdevibracinverticalesenelanlisis dinmico. Llevar la masa a los pisosManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 26 7.DEFINICIN DE PARMETROS ESPECIALES PARA EL DISEO SSMICO ElprogramaETABSpermiteincorporarparmetrosespecialesparaeldiseo sismorresistenterelacionadosconelcdigoIBC2000,talescomo,lacategoraonivelde diseo, el factor de confiabilidad , el factor de sobre resistencia 0, entre otros. Algunos deestosfactoressonaplicadosalascombinacionesdecargaqueelprogramatraepor defectoparalasnormas(ACI,AISCyUBC),paraotrascombinacionesdecarga,estos factores deben ser aplicados manualmente. Yaqueenestecasolasaccionesssmicashansidodefinidasdeacuerdoalas especificacionesdelanormaCOVENIN1756:2001,noresultaconvenienteincluirestos efectos en el diseo, por ello debemos ir al men:(Define >> Special Seismic Load Effects) ParanoincluirlosparmetrosmencionadosseleccionamoslaopcinDoNotInclude Special Seismic Design Data Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 27 8.OPCIONES DE ANLISIS: Vamos al men:(Analyze >> Set Analysis Options) Parmetros para el anlisis dinmico.Parmetros para incluir el efecto P-.Gradosdelibertaddel edificioaconsiderarenel anlisis(SeleccionarFull 3D para anlisis espacial).Full 3DXZ PlaneYZ PlaneNo Z RotationAnlisis espacial de la estructura,se activan los 6 grados de libertad de laestructura:UX,UY,UZ,RX,RY,RZ.Lamayoradelosedificiosse analizan usando esta opcin.Anlisis plano de la estructura,solo se activan 3 grados de libertad de la estructura para el movimiento en el plano XZ: UX, UZ, RY.Anlisis plano de la estructura,solo se activan 3 grados de libertad de la estructura para el movimiento en el plano YZ: UY, UZ, RX.Anlisisespacialsinrotacin,todoslosgrados delibertadsonactivados exceptoporlarotacinalrededordelejeZ,RZ.Losefectostorsionales debernserincorporadosusandoelmtododelatorsinesttica equivalente.Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 28 8.1.Parmetros a definir para el anlisis dinmico. DeacuerdoconCOVENIN1756:2001,cuandoesrealizadounanlisisdinmicode superposicin modal con tres grados de libertad por nivel, el nmero mnimo de modos de vibracin a considerar en el anlisis debe ser el mayor entre los siguientes: Para edificios con menos de 20 pisos:Para edificios con 20 pisos o ms: T1 = Perodo de vibracin del modo fundamental. N3 =Nmero de modos que garantice que la sumatoria de las masas participativas de los primerosNmodosexcedaelnoventaporciento(90%)delamasatotaldeledificio, para cada una de las direcciones de anlisis. Nmerodemodosde vibracinaconsiderarenel anlisis.Tipo de anlisis Modal: Eigenvectors: Autovectores Ritz vectors: Vectores Ritz Parmetros de los Atovalores9 9 5 . 123*13> +|.|

\| =TTN 12 12 5 . 126*13> +|.|

\| =TTNManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 29 Enestructurasregularesycondiafragmasrgidos,elnmerodemodosdevibracina considerar en el anlisis se puede estimar conservadoramente tomando 3 por cada nivel o pisodelaedificacin,correspondientesalos3gradosdelibertadpornivelquetienela estructura. En consecuencia, para la edificacin de nuestro ejemplo, el nmero de modos de vibracin a usar ser: 8.2.Parmetros a definir para considerar los efectos P-. Si se desean incorporar los efectos P- en el anlisis, simplemente se selecciona la opcin Set P-Delta parametersy se elije entre uno de los dos mtodos que trae el programa. Cuando se han definido casos de carga gravitacionales en la estructura es recomendable utilizar el mtodo iterativo el cual se basa en combinaciones de carga. Este mtodo captura mejor los efectos de pandeo local mejor que el mtodo no iterativo. Mtodo a utilizar:Non-iterative Based on Mass: Basado en la masa (Sin iteracin). Iterative Based on Load Combination: Basado en combinaciones de carga (Iterativo).Combinacin de cargas a considerar para el efecto P-Control del proceso iterativo.15 5 33= = NManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 30 9.EVALUACIN DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIN ANTE EL RGIMEN DE CARGAS GRAVITACIONALES Y SSMICAS. 9.1.Fuerzas internas en los elementos y reacciones en los apoyos. Para visualizar las fuerzas internas de los elementos estructurales seguimos la ruta: (Display >> Show Member Forces/Stress Diagram >> Frame/Pier/Spandrel Forces ) Componente a mostrar:Axial Force: Diagrama de fuerza Axial Shear 2-2: Diagrama de fuerzas Cortantes respecto al eje local 2. Shear 3-3: Diagrama de fuerzas Cortantes respecto al eje local 3. Torsion: Diagrama de Torsin. Moment 2-2: Diagrama de momentos respecto al eje local 2. Moment 3-3: Diagrama de momentos respecto al eje local 3. Caso de cargaOpciones de visualizacin del diagrama:Diagramallenomostrarvaloresendiagrama unifilar. Seleccin del tipo de elemento a incluir. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 31 Haciendoclickconelbotnderechodelmousesobrecualquieradelasvigas,podemos visualizar en detalle los diagramas de corte, momento y deflexiones del elemento. Demanerasimilar,podemosvisualizarlasfuerzasinternasparalascolumnasy arriostramientos de la estructura. Caso de carga. Cargassobrela vigayreacciones en los apoyos. Diagrama de corte. Diagrama de momento. Deflexiones. Posicin para la cual se muestran los valores. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 32 Deigualmanerapodemosobtenerlasreaccionesenlosapoyosdelaestructurapara cualquieradeloscasosdecargaestaticosodinamicosquedefinimosenelcapitulo4. Para ello debemos ir al men: (Display >> Show Member Forces/Stress Diagram >> Support/Spring Reactions ) Haciendoclickconelbotnderechodelmousesobreelnodoencuestinpodemos visualizar las reacciones en una tabla: Momentos Fuerzas Ejes globales de la estructura: 1 = Eje X 2 = Eje Y 3 = Eje Z Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 33 Adicionalmente, ETABS entrega estos resultados en tablas que podemos llevar a EXCEL, WORD u otro programa, para incluirlas en las memorias de calculo. Vamos al men:(Display >> Show Tables ) y seleccionamos las tablas deseadas: Seleccionar casos y/o combinaciones de carga, (Resultados) Seleccionar casos de carga, (Definicin del modelo) Hacer click en OK para mostrar las tablas. Tabla mostrada (Reacciones en los apoyos) NodoCaso de carga Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 34 9.2.Modos de vibracin de la estructura Vamos al men: (Display >> Show Mode Shape ) Modo 1: UY Periodo: 1.02 s Frecuencia:0.98 Hz Participacin:79.22% Modo 2: UX Periodo: 0.59 s Frecuencia:1.15 Hz Participacin:81.85% Modo 3: RZ Periodo: 0.55 s Frecuencia:1.59 Hz Participacin:81.46% Modo de vibracin a mostrarOrdenados de mayor a menor segn el perodo de vibracin.Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 35 9.3.Participacin de la masa y verificacin del nmero de modos de vibracin Sedebeverificarquelasumatoriadelasmasasparticipativasencadaunadelas direccionesdeanlisisexcedael90%delamasatotaldeledificiodeacuerdoalo comentado en la seccin 8.1, para ello debemos ir al men: (Display >> Show Tables ), y seleccionamos la tabla Modal Participating Mass Ratios Porcentaje de participacin de la masa en las direcciones de anlisis Modos de vibracin Periodo de vibracin Valores a verificar Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 36 Comosepuedeobservarenlatablaanterior,lasumatoriadelosporcentajesde participacin de las masas en cada una de las direcciones de analisis es del 100%, el cual es mayor al requerido normativamente (90%). Ademas, se debe verificar que el nmero de modos de vibracin sea mayor al obtenido por la ecuacin: Donde T* representa el mximo perodo en el intervalo donde los espectros de aceleracin normalizadatienenunvalorconstante,ypodemosobtenerlodelatabla7.1delanorma COVENIN 1756:2001. Delespectrodediseodefinidoanteriormenteenlaseccin4.2,T*=0.7,valor correspondiente a un perfil de suelo S2. Elperododevibracincorrespondientealmodofundamentales,T1=1.02s.En consecuencia: En la tabla entregada por el programa se puede observar que para 9 modos de vibracin,la sumatoria de los porcentajes de participacin de las masas es de 97,98% y 97,44% en las direcciones X e Y respectivamente, por lo que el anlisis dinmico de la estructura se puede llevar a cabo con solo 9 modos de vibracin y con esto lograr disminuir el tiempo de procesamiento realizado por el programa. 9 9 5 . 123*13> + |.|

\| =TTN9 93 8 9 5 17 002 1233~ = +|.|

\| = . ...NManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 37 9.4.Control del Cortante Basal y valores de diseo: Encadadireccindeanlisis,elperodocalculadoTaumentaalincrementarsela flexibilidad de la estructura. Por tanto, ya que generalmente, en los modelos de clculo se ignoralacontribucindeloselementosnoestructuralesenlarigidezdelaestructura,el periodopuederesultarsensiblementemayor.Estoconduceaunareduccindelas aceleracionesAd,yportantoenlasfuerzasdediseo.Debetenersepresentequelos elementos no estructurales, tales como la tabiquera, participan en la respuesta general de laestructura,auncuandoestacontribucinsedesprecieenlosmodelosdeclculotanto en resistencia como en rigidez. Ignorar este hecho puede conducir a resultados de T del lado de la inseguridad. Por esta razn,enlaseccin9.6.2.1,delanormaCOVENIN1756:2001,seestablecequeel cortante basal obtenido mediante el anlisis dinmico de superposicin modal, V0, no debe ser menor a V0*, calculado por el Mtodo Esttico Equivalente con un perodo fundamental igual a 1.6Ta. Esta limitacin persigue acotar reducciones excesivas que pudiesen ocurrir si los perodos naturales calculados resultasen sensiblemente mayores que los reales. La modificacin que se aplica al cortante basal debe aplicarse en la misma proporcin a las fuerzas cortantes de cada nivel y a cualquier otra solicitacin de inters.Paratenerestoencuentaenelanlisisydiseodelaestructura,cuandoV0seamenor queV0*,losvaloresdediseo,esdecir,lasordenadasdelespectroAd,debern multiplicarse por un factor de escalamiento igual a V0*/ V0. AdicionalmenteelcoeficientessmicoV0/Wdediseonosermenorqueelmnimo coeficiente ssmico dado en el Artculo 7.1 de la norma. Donde W, representa peso ssmico de la edificacin. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 38 Para determinar los cortantes basales en ETABS, debemos seguir la siguiente ruta: (Display >> Show Story Response Plots), y seleccionamos la opcin Story Shears Cortantes de piso: (SH)

VoX = 583558,50 Kg VoY = 408016,50 Kg Luegodeobtenerloscortantesbasales,procedemosadeterminarlosfactoresde escalamiento por los cuales debern ser multiplicadas las ordenadas del espectro Ad, y as cumplir con el cortante basal mnimo estipulado por la norma. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 39 Control del cortante basal mnimo, segn COVENIN 1756-2001: Control del corte basal mnimo (COVENIN 1756 - 2001 Cap 9, Art. 9.6, Sec. 9.6.2.1)-Caracteristicas de la edificacin:Altura de la edificacinhn = 15,4 mNmero de niveles: N = 5-Peso sismico de la edificacin ''W''Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ f1Summation 0, 0, Base PP 0 0 2020411,83 32562757,5 -45647303 0 1Summation 0, 0, Base SCP 0 0 2215920,83 35735717 -50068918 0 1Summation 0, 0, Base CV 0 0 1728500 27832008,3 -38921825 0 0,25Summation 0, 0, Base CVT 0 0 142241,67 2290067,36 -3208535,4 0 0W = -Coeficiente sismico mnimo (COVENIN 1756 - 2001 Cap 7, Art 7.1)1,005,00 0,0600,30-Factor de escalamiento para el espectro en direccin X Corte basal en direccin al eje X optenido del analisis dinmico de la estructura:Story Load Loc P VX VY T MX MY1 SH Bottom 0 544847 371578,46 13516037,3 3888992,1 5733276,4Vox = Corte basal esttico (COVENIN 1756 - 2001, Cap 9, Art. 9.3, Sec 9.3.1): T* = 0,7 0,389 segCt= 0,05 0,622 seg Ad = 0,1404De la seccin 9.3.1, se tomar el mayor valor de , entre:0,891 0,794V0x* = Factor de escalamiento para el sismo en direccin X:1,072 10,514TIPO IIIa583947,660 Kg4668458 Kg544847,140 KgTABLE:Support ReactionsTABLE:STORY SHEARS= =RACsoomin= o= R=oA=((

++=12 294 , 1NN =((

+ = 12018 , 0*TT= =aT T 6 , 1= =75 . 0n t ah C T2s mW Ad Vx =-0=-XXVV00= -81 , 900XXVVManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 40 Una vez obtenidos los factores de escalamiento procedemos a ingresarlos en el programa conlafinalidaddemodificarlosvaloresdediseoyalcanzarelcortantebasalmnimo, como se muestra a continuacin. -Factor de escalamiento para el espectro en direccin Y Corte basal en direccin al eje Y optenido del analisis dinmico de la estructura:Story Load Loc P VX VY T MX MY1 SH Bottom 0 544847 371578,46 13516037,3 3888992,1 5733276,4Voy = Corte basal esttico (COVENIN 1756 - 2001, Cap 9, Art. 9.3, Sec 9.3.1): T* =0,7 0,622 segCt= 0,08 0,995 seg Ad = 0,0988De la seccin 9.3.1, se tomar el mayor valor de , entre:0,891 0,821V0y* = Factor de escalamiento para el sismo en direccin Y:1,106 10,845-Verificacin del coeficiente sismico mnimo Mnimo cortante basal de diseo, (Obtenido al aplicar el factor de escalamiento):V0 =0,088 > 0,060 OK371578,460 KgTABLE:STORY SHEARSTIPO I410791,504 Kg410791,504 Kg= =aT T 6 , 1= =75 . 0n t ah C T=((

++=12 294 , 1NN =((

+ = 12018 , 0*TTW Ad Vy =-02s mminCsWVo>-=-YYVV00= -81 , 900YYVVNuevos factores de escalamiento Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 41 9.5.Control de los desplazamientos: Conlafinalidaddecontrolardaosexcesivosenlaestructurayloselementosno estructuralesdelaedificacintalescomolatabiquera.Debemosverificarquelos desplazamientosproducidosentredosnivelesconsecutivosoderivasnoexcedanun determinado valor lmite fijado por las normas. En nuestro caso los valores lmites son los queseespecificanenlatabla10.1contenidaenelcapitulonmero10delanorma COVENIN 1756-2001, y la cual se muestra a continuacin: Losvaloreslmitesquesemuestranenlatablacorrespondenalamximaderiva inelsticas permitida. La deriva inelstica se define como: Paralaestructuraanalizada,elvalorlmiteparalasderivasinelsticasdeacuerdoala tabla 10.1 es de 0.018. eiA1 Aeiih1 ih( )18 0A A =ei ei iR . o( )1 i iih hoManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 42 ConETABSpodemosdeterminarlasderivaselsticasparacadaniveldelaedificacin, conlascualespodemoscalcularlasderivasinelsticasquedebemoscompararconel valor lmite especificado por la norma. Estos valores podemos visualizarlos en una grafica quemuestracomovaranlasderivaselsticasencadanivelopodemosobtenerlos directamenteenunatablalacualpodemosllevaraExcelparaclculosposterioreso simplemente para presentarla en una memoria de clculo. Para visualizar las derivas elsticas mediante un grafico, debemos seguir la siguiente ruta: (Display >> Show Story Response Plots), y seleccionamos la opcin Story Drifts. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 43 Ahora bien, para que las derivas de cada nivel sean representadas en una tabla, vamos al men:(Display >> Show Tables ) y seleccionamos la tabla Diaphragm Drifts: Comosepuedeobservarenlatablaanterior,hemosobtenidounaderivamximade 0,003321. Recordando que esta deriva es obtenida mediante un anlisis elstico lineal, se debe multiplicar por 0.8*R para obtener la deriva inelstica o total y compararla con el valor lmite definido anteriormente. 018 0 0133 0 5 8 0 003321 01. . * . * . < = = i iih hoOKManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 44 9.6.Verificacin del coeficiente de estabilidad, efectos P-: En cada direccin del anlisis se debe verificar el coeficiente de estabilidad i. Si en algn nivelocurrieraquei >mxlaestructuradeberredimensionarseyaquesera potencialmenteinestable.Adems,sienalgnnivelseverificaque0.08> Preferences >> Steel Frame Design) Cdigo de diseo a utilizar. Parmetrosparaeldiseo sismorresistente.Deacuerdo conelcdigoIBC2006.Se puedenadaptardeacuerdoal cdigo que aplique. Basedediseoymtodosde anlisisydiseopor estabilidad.CaptulosByC del cdigo AISC360-05. Factoresdeminoracinde resistencia.Opcionesparaincorporarel diseo sismorresistente. Valoreslmitesdedeflexiones en vigas.Valorlmiteparaelcociente demanda / capacidad. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 48 Parmetros para el diseo sismorresistente: A continuacin se describen algunos de los parmetros que debemos definir para efectuar correctamente el diseo sismorresistente de los elementos estructurales de la edificacin. A.- Frame type: Tipo de prticos o sistema estructural resistente a cargas laterales. Como ennuestrocasotenemosdostiposdesistemas,SMFyEBF,seleccionaremosaqu cualquiera de los dos, por ejemplo EBF. B.-SystemRho:Factordefiabilidad.Varaentre1y1.5,ydependedelgradode redundanciaenelsistemaresistenteacargaslaterales.LanormaVenezolanano contempla este factor por lo que debemos ingresar = 1. B.- System Sds: Aceleracin espectral de diseo a periodos cortos. Este factor se ingresa para incorporar la componente ssmica vertical en las combinaciones de diseo que se definirn posteriormente. Lacomponentessmicaverticalesdefinidacomo0.2SdsCP.Enelcasoparticularde lanormaVenezolana,tenemosqueSds=Ao,enconsecuencia,delespectrode diseo definido en la seccin 4.2, Sds = 1x2.6x0.9x0.30 = 0.702. C.- System R: Factor de reduccin de respuesta con el que se ha definido el espectro de diseo, en nuestro caso se ha usado R = 5. D.-SystemOmega0:Factordesobreresistencia.Dependedelsistemaresistentea sismos de la estructura. De a cuerdo a la norma COVENIN 1618-98, para prticos tipo EBF, se debe usar 0 =2.5. E.-SystemCd:Coeficientedeamplificacindedesplazamientos.Eselfactorporelcual se debern multiplicar las derivas elsticas de la estructura para obtener las derivas de diseo. En este caso el programa usar este valor para calcular la rotacin inelstica deloseslabonesenlosprticostipoEBF.Deacuerdoalanormavenezolana,el coeficiente Cd se puede calcular como 0.8R = 0.8x5 = 4. ACDEFBManual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 49 Adicionalmente,podemosespecificarmanualmentediferentesparmetrosdediseopara cada elemento de la estructura. As, por ejemplo, podemos especificar los coeficientes de longitud efectiva K o dejarlos como aparecen por defecto para que sean calculados por el programa.Enestecasosoloespecificaremoselfactordesobreresistenciadelmaterial Ry e indicaremos que elementos pertenecen a un sistema tipo SMF, como se muestra a continuacin. Seguimos la ruta: (Design >> Steel Frame Design >> View Revise Overwrites ) Ry = 1,5Para acero tipo: ASTM-A36 SMF, estructuras tipo I con ND3. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 50 10.2. Definicin de las combinaciones de carga para el diseo: Las combinaciones de carga en ETABS, tambin llamadas combo, son una combinacin delosresultadosdelanlisisparaunoomscasosdecargay/ootrascombinaciones. Cuando una combinacin se define, esta se aplica a los resultados para cada objeto en el modelo. El programa permite definir combinaciones de cuatro maneras diferentes: -Tipo Aditivo (Add): Los resultados del anlisis son sumados algebraicamente. -TipoAbsoluto(ABS):Elvalorabsolutodelosresultadosdelanlisissesuman linealmente. -TipoSRSS(SRSS):Secalculalarazcuadradadelasumadeloscuadradosde los resultados del anlisis para uno o ms casos de carga. -Tipoenvolvente(ENVE):Seobtienenlosvaloresmximosymnimosentre distintas combinaciones o casos de carga. 10.2.1. Combinaciones de carga para el estado lmite de agotamiento resistente: -U1=1.4 CP -U2=1.2 CP + 1.6 CV + 0.5 CVT -U3=1.2 CP + 0.5 CV + 1.6 CVT -U4=(1.2 + 0.20 Sds) CP + f1CV SH -U5=(0.9 - 0.20 Sds) CP SH 10.2.2. Combinaciones de cargas en servicio: -S1=CP -S2=CP + CV + CVT CP = Carga permanente, definida como PP + SCP f1 = 0.25 (Factor de participacin de las cargas variables) Sds = Ao Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 51 10.2.3. Definicin de las combinaciones de carga en ETABS: Para definir estas combinaciones de carga, vamos a tomar las combinaciones que trae el programapordefectosegnlanormaylaseditaremosparaadaptarlasalasnuestras. Para ello debemos ir al men: (DEFINE >> Add Default Design Combos) Para crear nuevas combinaciones de carga y editar las generadas por el programa vamos al men: (DEFINE >> Add Default Design Combos) Tipo de diseo a realizar. Seleccionar esta opcin para luego poder editar las combinaciones de carga. Combinaciones de carga generadas por el programa, segn los parmetros normativos definidos anteriormente. Agregar nuevo Combo Modificar o editar un Combo seleccionado Borrar combo seleccionado Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 52 Luego de editar estas combinaciones y crear las faltantes nos queda: Ejemplo de definicin de una combinacin de carga: Factores de mayoracin de cargas Combinaciones de carga para el estado lmite de agotamiento resistente. Combinaciones de carga para el estado lmite de servicio. Nombre de la combinacin de carga. Tipo de combinacin.En este caso todas las combinaciones de harn mediante una suma algebraica, por lo que se selecciona el tipo ADD. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 53 Porltimosoloquedaindicarenelprogramacualesdeestascombinacionessernpara verificar la resistencia de los elementos (estado lmite de agotamiento resistente) y cuales seusarnparaverificarlasdeflexionesmximasdelasvigas(estadolmitedeservicio). Seguimos la ruta: (DESIGN >> Seel Frame Desgin >> Select Design Combo) Seleccin de las combinaciones de carga para el estado lmite de agotamiento resistente. Seleccin de las combinaciones de carga para el estado lmite de servicio. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 54 10.3. Diseo de los elementos de acero estructural: Unavezquehemosdefinidolosaspectosnormativosylascombinacionesdecarga, estamos listos para realizar el diseo de los elementos estructurales de la edificacin. Para ello vamos al men: (DESIGN >> Seel Frame Desgin >> Select Design Combo) Alactivarestafuncinelprogramaanalizaelementoporelementodelaestructura diseandoporcorte,momentoyfuerzaaxialparacadaunadelascombinacionesde carga.Alcompletarseelprocesodediseo,se muestraenpantallaun cdigodecolores que representa un factor D/C (demanda / capacidad) que va de 0 a 1 como se muestra a continuacin: Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 55 10.3.1. Diseo de los prticos tipo SMF: Steel P-M Interation Ratios (AISC 360-05 / IBC 2006) EnlafiguraanteriorsemuestranlosfactoresD/Ceneldiseodeunprticoclasificado comoSMF(SpecialMomentoFrame).Haciendoclickderechosobrecualquierelemento podemos revisar en detalle los resultados del diseo. Detalles del diseo Sobre escribir o editar parmetros de diseo. Manual de Diseo Sismorresistente en Acero estructural Usando el Programa ETABS v9.7 Ing. Hctor Andrs Daz Casado /hector.andres.diaz@gmail.com/ Telf. 0412-3925013 Pgina 56 Detalles del diseo