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Autor Tema: AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO CON ETABS  (Leído 14984 veces)

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AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO CON ETABS
« en: 22 de Agosto de 2011, 10:08:16 pm »
Buen dia amigos foristas:
  Antes que nada agradezco enormemente la informacion de esta comunidad, porque les comento que con lo que he aprendido aca estoy iniciandome en el uso del ETABS... ademas de disculparme por lo extenso del post, pero prefiero contarles lo que he hecho y los resultados que he obtenido para justificar mis preguntas.. pues bien, tengo mi proyecto de grado, que es el diseño de una estructura regular de dos niveles, compuesta de marcos rigidos con muros de mamposteria trabajando solo como relleno (no aportan rigidez al sistema); inicie el proceso manual debido a que es requerimiento de mi Facultad, y me dispongo a comparar resultados con los obtenidos de ETABS... arme el modelo de la siguiente forma:
 
  • Columnas y vigas de concreto.
  • Elementos area tipo membrana, que segun lo que he leido, es la que realiza una distribucion geométrica del área tributaria, lo que me llevaria a datos mas parecidos al manual.
  • Estados de carga DEAD que tiene le peso propio de la estructura, SC, del tipo SUPERDEAD que tiene peso de tabiqueria movil y sobrecarga en losa, MURO del tipo SUPERDEAD que tiene el peso del muro que se conoce en que ejes actua, y el LIVE que es la carga viva.
  • Diafragmas rigidos en cada entrepiso (2).
En los calculos manuales de diseño sismico use:
 
  • Para el analisis sismico utilice de referencia el método del UBC 97, de fuerzas estáticas equivalentes (No aplica el uso de espectros de aceleracion ni analisis dinámico por requerimiento).
  • Para los efectos de torsion provocados por la excentricidad en planta, tome de guia el proceso propuesto por BAZAN Y MELI, en el libro de Diseño Sísmico de estructuras, que esta en este foro.
Pues bien, manualmente ya tengo las fuerzas gravitacionales y laterales calculadas para cada eje y cada nivel.
 
 Les comento lo que me paso con ETABS:
 
  • La masa que me calcula el programa, como no modele los muros, no toma el peso de estos en cada nivel, por lo que el cortante basal calculado no quedaba con lo manual, por lo que decidi utilizar una MASA ADICIONAL del tipo area en cada nivel para que compensara este valor faltante.  Asimismo en la definicion de la fuente de masa coloque la opcion de peso propio, cargas definidas y masas adicionales, usando un 25% de la carga viva por requisito de norma. 
  • Los centros de masa se aproximan relativamente bien con respecto a lo calculado manualmente, y el centro de rigidez si esta exactamente igual al calculado manualmente.
  • La reparticion de las cargas de la losa tipo membrana a las vigas tiene una diferencia de aproximandamente 15% con respecto al calculo manual del portico (por KANI).
Con respecto al analisis de carga lateral en ETABS realice esto:
 
  • CASO 1: Los estados de carga para la fuerza equivalente, las introduje del tipo Quake y mi primer intento fue dejar que etabs calculara el corte basal automaticamente.. intoduje 6 estados: SX, SXP,SXN, SY, SYP,SYN, considerando la excentricidad positiva y negativa del 10% en cada direccion. Lo que pude notar en esta forma fue que la distribucion del sismo puro (sin excentricidad) en cada nivel concuerda con lo calculado manualmente, pero en los estados de carga en la que deberia de haber excentricidad no puedo saber cual es la fuerza por marco que esta colocando el programa. En los resultados me aparece un momento sobre el eje Z en los casos de carga con excentricidad y con ello se la fuerza total aplicado al diafragma, mas no los que tiene cada marco.
  • CASO 2: Mi segunda prueba fue usando coeficientes para definir la fuerza sismica equivalente, use los mismo estados de carga con y sin excentricidad, y el coeficiente sismico que habia calculado manualmente.  En este caso, el cortante basal fue exacto al calculado manualmente, al igual que su distribución a los diafragmas, como en el caso anterior, los casos con excentricidad no puedo analizarlos debido a que no se donde ver los valores que llegan a cada portico (marco).
  • CASO 3: La tercera opcion fue introducir directamente los valores de la fuerza sismica ya afectada por la torsion en planta, calculada manualmente, directamente al centro de masa, en X y Y, dejando en 0 el valor del momento torsor.  En este caso use solo dos estados de carga, en SX y SY, debido a que esta fuerza ya esta afectada por la torsion. 
  • CASO 4: Debido a que no pude utilizar ninguna de las herramientas anteriores, decidi poner las fuerzas calculadas manualmente para cada portico y para cada nivel, directamente a los puntos de la estructura como una carga tipo Quake, y en carga automatica coloque NONE, y aca pude colocar la carga lateral que segun mi calculo manual llega a cada portico.
Ahora les quiero pedir su opion en la basta experiencia que tienen en el manejo del ETABS, si no es mucha molestia con las siguientes preguntas:
 
 
  • Que es mas recomendable para modelar una losa, la membrana o la tipo shell?
  • De usar tipo SHELL, la discretizacion de la malla de elementos finitos de que depende? y cuanto es recomendable colocar?Los brazos rigidos son la forma de diseñar con los momentos al rostro de columna como lo indica el ACI?Los diagramas de interacción como los puedo ver en ETABS?
  • En los estados de carga, el tipo SUPERDEAD a que se refiere? en los videos que he consultado la colocan para pesos de carga muerta adicional a la del peso propio de la estructura.
  • En las combinaciones de carga, para conocer los diagramas de momento por CM total, que la defino como el peso de la estructura + la carga muerta adicional, se coloca un combo CM del tipo ADD, que tenga los estados de carga DEAD, y las otras del tipo SUPERDEAD que defina, todos con factor 1, es correcto esto?
  • Para indicar el peso de algun elemento no estructural, como los muros en mi caso que se necesitan para el calculo de la masa del edifcio si es permitido usar MASAS ADICIONALES DE AREA?, o como es que se toman en cuenta estos valores entonces?
  • Luego de corrido el analisis, como puedo saber que valores de la carga sismica le llegan a cada marco (portico)? ETABS reparte la fuerza calculada para el diafragma segun la rigidez lateral del portico?
  • Como puedo conocer la rigidez lateral de un portico en los resultados arrojados por ETABS?
  • Como puedo comprobar los efectos de la torsion en un calculo automatico de ETABS, para ver si usa el 100% en una direccion mas el 30% de la otra, o donde es que defino que haga esto, para un analisis estatico de carga equivalente?
  • Es recomendable que al final haya colocado las fuerzas laterales calculadas manualmente a cada portico?
  • Luego de realizado el analisis  sismico en ETABS, de una forma u otra, la inversion del sismo, se coloca como una combinacion de carga? se permiten colocar valores negativos como factor de multiplicacion? o es que cuando se calcula automaticamente el cambio de signo o direccion de sismo ya es considerada por el programa
Disculpen lo extenso de mis interrogantes, pero Uds son la unica fuente confiable que tengo en el manejo de ETABS actualmente, debido a que cursos sobre esto dictados en mi pais, tienen costos muy altos, y mi experiencia laboral no es basta en estos temas...
Ademas aparte de mi trabajo de graduación, me interesa saber utilizar el software para que entienda que es lo que hace y no solo meter datos que no sepa para que son, por lo que considero que el analisis sismico estatico en este caso, deberia de ser calculado por el programa, pero debido a mi propia necesidad de querer saber que hace cada cosa, es que lo comparo con los calculos manuales y ver las discrepancias como ya se los comente arriba..

Si es posible su ayuda, les agradezco mucho, sino pues igual muchas gracias que si no fuera por este foro no sabira NADA del tema del ETABS. Asi que mi agradecimiento ya lo tienen!

Saludos!
« Última modificación: 04 de Enero de 2012, 02:44:32 pm por Elijah »
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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO
« Respuesta #1 en: 23 de Agosto de 2011, 08:26:32 am »
 Si tu modelo no es muy complicado y tu objetivo es realizar un análisis lo más parecido a un programa (asumiendo que los datos del programa son precisos), te sugiero que realices un análisis pseudo-tridimensional con las condensaciones estáticas y cinemáticas, ya que al usar otras metodologías difícilmente podrás simular los diafragmas rígidos y por ende las excentricidades, rigideces o la porción de fuerzas que toma cada pórtico. Al usar otros métodos estarías simulando un diafragma flexible. Si tus muros no contribuyen a la rigidez deben de estar aislados de acuerdo a las deformaciones del pórtico, delo contrario tendrán que trabajar como muros diafragma o tabiques.
 
 Que es mas recomendable para modelar una losa, la membrana o la tipo shell?
 
Ambas son recomendables, si tu objetivo son losas en una dirección la única opción es la de membrana.
 
 De usar tipo SHELL, la discretizacion de la malla de elementos finitos de que depende? y cuanto es recomendable colocar?Los brazos rigidos son la forma de diseñar con los momentos al rostro de columna como lo indica el ACI?Los diagramas de interacción como los puedo ver en ETABS?
 
La malla de elementos finitos se refina para lograr precisión en puntos de mayor concentración de esfuerzos. A menor tamaño mejor convergencia y precisión de los resultados, pero también mayor costo computacional. Es más importante en modelamientos de sólidos o por ejemplo modelamientos de fuselajes de aviones (dinámica de fluidos), en donde se tienen distintos tamaños de la malla en el mismo modelo. En el análisis estructural, personalmente, trabajar con dimensiones de 1 metro pueden ser suficientes, menores dimensiones toma más tiempo de cálculo y no mejores precisiones que justifiquen el tiempo mayor. Tomemos un ejemplo del diseño de concreto armado, cuán importante es trabajar con 3 dígitos de precisión cuando al elegir el refuerzo vamos a elegir varillas que estén quizá muy por encima de lo requerido (ya que no se tienen una amplia variedad de diámetros). De todas fomas, el criterio de la malla se toma conociendo conceptos de error y convergencia de los elementos finitos (reducir la malla o aumentar el grado de las funciones de forma), y no es para explicar en un solo mensaje.
 
 En los estados de carga, el tipo SUPERDEAD a que se refiere? en los videos que he consultado la colocan para pesos de carga muerta adicional a la del peso propio de la estructura.

 Si deseas puedes ubicar tus cargas en cualquier combinación o crear uno distinto a lo que te entrega el programa, el por qué no hacerlo es para ser más ordenados y en el caso de pedirle al programa que las combinaciones de diseño, nos las cree de acuerdo a algún código o de manera automática, los casos de carga tengan su apropiado factor de mayoración.
 
 En las combinaciones de carga, para conocer los diagramas de momento por CM total, que la defino como el peso de la estructura + la carga muerta adicional, se coloca un combo CM del tipo ADD, que tenga los estados de carga DEAD, y las otras del tipo SUPERDEAD que defina, todos con factor 1, es correcto esto?
 
Sí.
 
 Para indicar el peso de algún elemento no estructural, como los muros en mi caso que se necesitan para el cálculo de la masa del edificio si es permitido usar MASAS ADICIONALES DE AREA?, o como es que se toman en cuenta estos valores entonces?
 
Asigna cargas distribuidas o puntuales en el lugar de ubicación.
 
 Luego de corrido el analisis, como puedo saber que valores de la carga sismica le llegan a cada marco (pórtico)? ETABS reparte la fuerza calculada para el diafragma según la rigidez lateral del portico?

 Revisa las tablas que te entrega el programa, como el de cargas aplicadas a cada diafragma.
 
 Como puedo conocer la rigidez lateral de un portico en los resultados arrojados por ETABS
 
No se puede, si deseas hacer un ensamblaje, trabaja con cada pórtico independiente y de las cargas que apliques y los desplazamientos, puedes obtener la rigidez.
 
 Como puedo comprobar los efectos de la torsion en un calculo automatico de ETABS, para ver si usa el 100% en una direccion mas el 30% de la otra, o donde es que defino que haga esto, para un analisis estatico de carga equivalente?
 
Eso se realiza en una combinación de carga, sólo en los casos dinámicos puedes ingresarlos directamente, de ahí que cuando se usan fuerzas equivalentes estáticas hay que trabajar hasta con 32 combinaciones de carga. De igual forma las inversiones de carga.
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« Última modificación: 23 de Agosto de 2011, 08:29:37 am por Elijah »

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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO
« Respuesta #2 en: 23 de Agosto de 2011, 07:47:56 pm »
Muchas gracias Elijah!

Ya sabia que podia contar con esta informacion.. muchas gracias por ayudarnos a los que iniciamos en este proceso!
Muy agradecido, me dejan mas claros mis conceptos tus comentarios...

Saludos!
Un Saludo desde Guatemala!!
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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO
« Respuesta #3 en: 04 de Enero de 2012, 01:51:57 pm »
Que tal Elijah
Leyendo este tema de la introducción de masas adicionales, deseo que me ayudes en un caso, explico:
He modelado un edificio en ETABS 9.7, al introducir las cargas me han recomendado, sacar las cargas por area tributaria a mano y introducirla la carga en cada miembro, o sea no modelar la losa, como creo que se hacia en el ETABS 6, mi pregunta es como se debe introducir la masa para el analisis sismico y donde en que punto de la estructura se coloca esta masa, si estoy modelando de esta manera y si es recomendable, claro exectuando que de esta manera el  modelaje es más lento y tedioso, otra es que las losas son distintas.

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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO
« Respuesta #4 en: 04 de Enero de 2012, 02:43:56 pm »
Que tal Elijah
Leyendo este tema de la introducción de masas adicionales, deseo que me ayudes en un caso, explico:
He modelado un edificio en ETABS 9.7, al introducir las cargas me han recomendado, sacar las cargas por area tributaria a mano y introducirla la carga en cada miembro, o sea no modelar la losa, como creo que se hacia en el ETABS 6, mi pregunta es como se debe introducir la masa para el analisis sismico y donde en que punto de la estructura se coloca esta masa, si estoy modelando de esta manera y si es recomendable, claro exectuando que de esta manera el  modelaje es más lento y tedioso, otra es que las losas son distintas.

Modela las losas explícitamente en el modelo, es mejor aprovechar todas las funciones que tiene el programay evitar errores humanos. A las losas con sus respectivas propiedades le incluyes cargas muertas (acabados, pisos, etc) y cargas vivas. De no considerar las losas deberás de calcular también a mano los centros de rigidez y demás parámetros.

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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO CON ETABS
« Respuesta #5 en: 14 de Marzo de 2014, 05:33:05 pm »
Gracias por estos aportes de Cancun Q. Roo. Una pregunta, despues de haber corrido en ETABS, ¿puedo modificarlo posteriormente? porque lo he querido hacer en un ejemplo censillo pero no he encontrado como. Gracias de ante mano por sus opiniones y respuestas

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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO CON ETABS
« Respuesta #6 en: 14 de Marzo de 2014, 06:34:16 pm »
Busca el ícono, en la barra de herramientas, de un candado. Cuando corres un modelo se cierra el candado (se bloquea) haces click en el candado para abrirlo y poder realizar cambios.

Desconectado xiupereira

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Re:AYUDA CON ANALISIS SISMICO ESTATICO CON ETABS
« Respuesta #7 en: 10 de Febrero de 2015, 02:04:47 pm »
Si claro!. Ubica el candadito que esta en los comandos en la parte suprior del interfaz del programa y es ahí donde, después de correr se cierra, una ves visto tus resultados y demás, dale click y te preguntará si estas seguro de abrir el candado porque se perderán todos los resultados obtenidos. Sólo dale aceptar y listo.
: )


Saludos
Dios te bendiga

Tags: ESTATICO UBC Etabs