Diplomado Internacional Ingeniería Estructural
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ETABS Extend Three Dimensional Analysis of Building System Análisis Tridimensional extendido de Edificaciones
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INDICE Manual de uso (Guia de Usuario ) Pag. Iniciando Modelo
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Lista general de Menu en pantalla
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Menu File (Archivo)
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Menu Edit (Editar)
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Menu View (ver)
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Menu Define (Definir)
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Menu Draw (Dibujar)
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Menu Select (Seleccionar)
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Menu Assign (Asignar)
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Menu Analyze (Analizar)
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Menu Display (Mostrar)
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Menu Design (Diseñar)
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Menu Detailing (Detalle)
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ETABS (Análisis Tridimensional extendido de Edificaciones)
ETABS es un programa de análisis y diseño de sistema de edificaciones, que desde hace mas de 30 años ha estado en continuo desarrollo para brindarle al ingeniero una herramienta confiable, sofisticada y fácil de usar. ETABS 2013 posee una poderosa e intuitiva interfaz grafica con procedimientos de modelaje, análisis, todos integrados usando una base de datos común. Aunque es fácil y sencillo para estructuras simples, ETABS también puede manejar grandes y complejos modelos de edificios, incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, haciéndolo la herramienta predilecta para ingenieros estructurales en la industria de la construcción.
ETABS es un sistema completamente integrado. Detrás de una interfase intuitiva y simple, se encajan poderosos métodos numéricos, procedimientos de diseño y códigos internacionales de diseño que funcionan juntos desde una base de datos. Esta Integración significa que usted crea solo un sistema de modelo de piso y sistema de barras verticales y laterales para analizar y diseñar el edificio completo. Las convenciones de entrada y de salida usadas corresponden a la terminología común de edificaciones. Con ETABS , los modelos se defines de forma lógica: piso por piso, viga por viga, columna por columna, tramo por tramo, muros por muros y no como corrientes de puntos y elementos no descritos como lo hacen la mayoría de los programas para fines generales. Así la definición estructural es simple, ordenada y significativa
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Iniciando un Modelo
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En esta ventana el programa nos da la opción de iniciar un Nuevo modelo o Abrir un modelo existente. Si seleccionamos New Model (Nuevo Modelo) seguimos la siguiente Ruta
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Luego de establecer la opción deseada, se observará la siguiente ventana
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Nota: Custom Grid Spacing (Espaciado de la cuadrícula personalizada) y Custom Story Data (Personalizada Alturas de Pisos), estas opciones son para configuraciones partículas.
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Plantillas Predeterminadas
Steel Deck: Estructura de pórticos en Acero
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Con las condiciones de nuestro modelo establecido obtenemos,
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Staggered Truss : Estructura de Acero utilizando armaduras espaciales
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Flat Slab : Estructura de Concreto armado utilizando losas macizas sobre capiteles
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Flat Slab with Perimeter Beams: Estructura de Concreto armado utilizando losas macizas sobre capiteles y vigas perimetrales.
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Waffle Slab: Estructura de Concreto Armado utilizando losas reticulares y capiteles
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Con las condiciones de nuestro modelo establecido obtenemos,
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Two Way or Ribbed Slab: Estructura de concreto armado con vigas en dos direcciones y losas nervadas.
Grid only: Plantilla de grid (3D)
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Lista general de Menú en pantalla
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ETABS trabaja con cuatro unidades básicas: fuerza, longitud, temperatura y tiempo. El programa ofrece diferentes sets de unidades compatibles de fuerza, longitud y temperatura para elegir como ¨Kip, in , F¨ o ¨ N, mm, C¨. El tiempo siempre se mide en segundos. Se hace una distinción entre masa y peso. La masa se usa para calcular la inercia dinámica y para todas las cargas causadas por la aceleración del suelo. El peso es la fuerza cuando especifique valores de peso, unidades de masa al especificar valores de masa. Luego de iniciado el modelo, se requiere un ajuste del set de unidades, estas se convierten en las unidades base. Aunque después el usuario puede cambiar dichas unidades. La medida angular siempre usa las siguientes unidades
Geometría : La orientación de cortes, siempre se mide en grado Los desplazamientos rotatorios: Se mide en radianes La frecuencia : Se mide en ciclos / segundos (Hz)
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1. File (Archivo)
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1.e Import (Importar)
1.f Export (Exportar)
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1.g Print Graphics (Imprimir Gráficos)
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1.h Create Report (Crear Reporte) Se crea un reporte del proyecto realizado.
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1.i Capture Picture (Capturar Imagen)
1.j Project Information ( Información del Proyecto) Se modifican y se muestra la información del proyecto
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2. Edit (Editar)
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2.a Undo/Redo/Copy /Cut/Delete/Paste Son opciones de dibujo que se utilizan para:
Deshacer Rehacer Cortar Copiar Pegar Borrar
2.b Add to Model from Template (Añadir al Modelo de Plantilla)
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2.c Edit Stories and Grid Systems (Editar Pisos y Sistema Espacial de Referencia)
Todas las ubicaciones del modelo se definen respecto al sistema espacial de referencia (Grids System) con un ángulo global. Este es un sistema de coordenadas cartesiano (rectangular), donde los tres ejes denominados X,Y,Z son mutuamente perpendiculares, y satisfacen la regla de la mano derecha.
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Modify / Show Story Data (Mostrar / Modificar pisos)
Mater Story ( Piso Maestro) : Nivel Referencia Similar to : Indica que el piso es similar a alguno definido como piso maestro. Esto implica que al realizar cambios en el piso maestro automáticamente se realizaran en sus similares
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Modify/ Show Grid System (Modificar / Mostrar Sistema de Ejes)
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2.d Add Grids Lines at selected Joints (Agregar un Sistema Espacial de Referencia a partir de puntos seleccionados )
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2.e Replicate (Replicar) Función utilizada para realizar replicas. 2.e.1 Réplica tipo : Linear
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Ejemplo: Tenemos tres objetos lineales en el plano XY, se seleccionan los mismos.
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Ya seleccionado los elementos vamos a Menú > Edit > Replicate > Linear
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Con estas opciones ya especificadas obtenemos lo siguiente:
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2.e.2 Réplica tipo : Radial
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Ejemplo: Tiendo el objeto lineal y el punto en el plano XY, se selecciona el objeto lineal y se buscan las coordenadas del punto de referencia.
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Luego de esto vamos Menú > Edit > Replicate > Radial.
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Ya especificadas las opciones correspondientes obtenemos lo siguiente:
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2.e.3 Réplica tipo : Mirror
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Ejemplo: Teniendo los objetos lineales y el plano de simetría en el plano XY, se seleccionan los objetos lineales, y se obtienen las coordenadas del plano de simetría.
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Ya seleccionado vamos a Menú > Edit > Replicate > Mirror
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Con estas opciones especificadas obtenemos lo siguiente:
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2.e.4 Réplica tipo : Story
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Ejemplo: Tiendo el piso o el elemento que se desea replicar se selecciona.
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Luego vamos Menú > Edit > Replicate > Story
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Ya especificada la opción correspondiente obtenemos lo siguiente:
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Modify / Show Replicate Options for Assigns (Modificar /Mostar opciones de réplicas para asignar) Esta opción permite establecer previamente aquellas propiedades que van a pertenecer a los elementos generados en la réplica.
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2.f Extrude (Extruir)
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2.f.1 Extrude Joints to Frames (Extruir Puntos a Líneas) Se utiliza para generar un objeto lineal a partir de un punto. 2.f.1.a Tipo : Lineal
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Ejemplo: Teniendo dos objetos lineales en el plano XY, se seleccionan los nodos de los mismo .
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Después procedemos a ir a Menú > Edit > Extrude > Extrude Joints to Frames > Linear Extrusion
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Ya especificadas las opciones correspondientes obtenemos lo siguiente:
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2.f.1.b Tipo : Radial
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Ejemplo: Teniendo dos objetos lineales en el plano XY, se seleccionan los nodos de los mismo.
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Procedemos a ir a Menú > Edit > Extrude > Extrude Joints to Frames > Radial Extrusion
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Ya especificadas las opciones correspondientes obtenemos lo siguiente:
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2.f.2 Extrude Frames to Shells (Extruir Líneas a Areas) Se utiliza para generar áreas a partir de un objeto lineal.
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2.f.2.a Tipo : Linear Ejemplo : Teniendo un objeto lineal, se selecciona el mismo.
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Luego de haber seleccionado procedemos a ir a Menú > Edit > Extrude > Extrude Frame to Shells > Linear
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Ya especificadas las opciones correspondientes obtenemos lo siguiente:
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2.f.2.b Tipo : Radial
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Ejemplo : Teniendo un objeto lineal, se identifica el punto de referencia a partir del cual queremos que este gire, seleccionamos el objeto lineal.
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Procedemos a ir a Menú > Edit > Extrude > Extrude Frame to Shells > Radial
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Ya especificadas las opciones correspondientes obtenemos lo siguiente:
2.g Merge Point (Unir puntos)
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2.h Align Joints / Frames / Edges (Alinear puntos/Líneas / Ejes)
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2.h.1 Align Joints to (X,Y,Z – Ordinate) Ejemplo: Teniendo dos objetos lineales, se selecciona el nodo que se desea alinear.
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Se procede a seleccionar el nodo que se desea alinear, luego Menú > Edit > Align Joints / Frames / Edges.
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Ya especificada la opción correspondiente obtenemos lo siguiente:
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2.h.2 Trim Frame Object (Cortar Objeto Lineal) Ejemplo: Teniendo dos objetos lineales en el plano XY, se procede a seleccionar estos objetos y el nodo del objeto lineal que se desea cortar.
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Luego vamos a Menú > Edit > Align Joints / Frames / Edges > Trim
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Ya especificada la opción correspondiente obtenemos lo siguiente:
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2.h.3 Extend Frame Object (Extender Objeto Lineal) Ejemplo: Considerando dos objetos lineales en el plano XY, se seleccionan estos objetos y el nodo del objeto lineal que se desea extender.
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Luego vamos a Menu > Edit > Align Joints / Frames / Edges > Extend
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Ya especificada la opción correspondiente obtenemos lo siguiente:
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2.i Move Joints / Frames / Shells (Mover Puntos / Líneas / Área)
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2.j Edit Frames (Editar línea)
2.j.1 Divide Frame (Dividir Líneas)
2.k Edit Shells (Editar área ) 2.k.1 Expand / Shrink Areas (Expandir / Acotar área ) Ejemplo: Seleccionamos el área de piso.
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Luego vamos a Menú > Editar > Edit Shells > Expand / Shrink Areas
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Una vez establecida la distancia que deseamos acortar o expandir
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2.k.2 Divide Shells (Dividir área)
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2.k.2.a Cookie Cut Floor Objects at Selected Frame Objects Cortar piso a partir de objeto línea seleccionado.
Seleccionando el área y la línea horizontal, se selecciona
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Y obtenemos
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2.k.2.b Cookie Cut Floor Objects at ( ) degree
Seleccionando el área y los puntos de referencia, se selecciona
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Con un ángulo de 45 grados, teniendo los puntos y área seleccionados, se obtiene
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2.k.2.c Divide Quadilaterals /Triangles into ( ) by ( ) areas
Al seleccionar el área y elegir esta opción
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Obtenemos
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2.k.2.d Divide Quadilaterals /Triangles at
Al seleccionar el área y elegir esta opción
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Obtenemos
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3. View (Vista)
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3.a Set 3D view ( Vista en 3D)
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3.b Set Plan View (Vistas en el plano)
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3.c Set Elevation View ( Vista en Elevaciones)
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3.d Set Buildings View Limits ( Vista de Limites del Edificio)
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3.e Set Display Options (Establecer opciones de pantalla) Con esta opción se exponen de los elementos seleccionando , los elementos o efectos que se desean ver y se deseleccionan los que no deseamos ver en la pantalla. 3.e.1 General
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3.e.2 Object Assignments
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3.e.3 Other Assignments
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3.g Changes Axes Location (Cambio de Ubicación de Ejes)
3.i Show Rendered View
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4. Define (Definir)
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4.a Material Properties (Propiedades de los materiales) Las propiedades son asignadas a cada objeto para definir el comportamiento estructural de cada objeto en el modelo. Algunas propiedades, como materiales y secciones, se denominan entidades y deben ser especificadas antes de asignarles objetos.
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Luego de seleccionar el tipo de material, y el grado del mismo procedemos a editar las propiedades del material que vamos a agregar
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4.b Sections Properties (Propiedades de las secciones)
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4.b.1 Frame Sections (Secciones para Líneas)
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Para agregar una nueva propiedad
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Definición de algunos materiales de Acero
Tipo: Channel Section (U)
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Tipo : I / Wide Flange ( Doble T)
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Tipo: Double Angle (2L)
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Tipo: Box tube (Tubos Rectangulares)
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Tipo: Rectangular
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Si seleccionamos la opción de Modify / show Rebar, observaremos el siguiente recuadro
Para Vigas
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Tipo: SD (Diseñador de Secciones) Permite dibujar y definir secciones de cualquier forma geométrica, tanto en concreto armado como de acero
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Tipo: Nonprismatic (No prismática)
Donde:
Absolute: La distancia se mantiene fija independientemente de la longitud del objeto lineal. Variable: La distancia varia en función de la longitud total del objeto lineal y de las distancias absolutas definidas en el elemento.
Nota: Si se define sólo una longitud absoluta, las dos restantes se modifican manteniendo su proporcionalidad definida inicialmente. La variación de inercias EI33 y EI22 , decimos que:
Linear: Variación lineal, el valor de EI33 varía linealmente a lo largo de la longitud del segmento.
Parabolic: Variación parabólica, el valor de segmento.
Cubic: Variación parabólica, el valor de segmento.
varia linealmente a lo largo de la longitud del varia linealmente a lo largo de la longitud del
Nota: Para EI22 aplica de igual manera. 112
4.b.2 Slab Sections
Modeling Type esta opción me permite seleccionar diferentes tipos de elementos como : Membrane: Elemento de área de tres o cuatros nodos. En cada Nodo se obtienen 2 grados de libertad con deformación U1 y U2 en el plano del elemento, el desplazamiento perpendicular a su plano U3 y las rotaciones R1 y R2 están liberados. La matriz de rigidez de un elemento tipo membrana está en función del módulo de elasticidad y de su área. Plate: Elemento de área de tres o cuatros nodos. En cada Nodo se obtienen 3 grados de libertad con deformación (Traslación U3 perpendicular al plano y dos rotaciones R1 y R2). La matriz de rigidez de un elemento tipo plate está en función del módulo de elasticidad y de su inercias. Shell: Elemento de área de tres o cuatros nodos. En cada Nodo se obtienen 5 grados de libertad con deformación ( tres traslacionU1, U2 y U3 y dos rotaciones R1 y R2). Son estables de forma independiente ante cargas perpendiculares y en el plano del elemento. Representa la suma de una Membrana con un plate.
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4.b.3 Deck Section Elemento de área tipo membrana, que transmite sus acciones en una sola dirección por ancho tributario a sus elementos de apoyo.
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4.d Diaphragms (Diafragmas) Diferentes tipos de diafragmas El diafragma Rígido se aplica cuando en un plano horizontal los elementos (Losas, Vigas) que conforman la estructura poseen en conjunto una rigidez significativa en termino del modelo que se está analizando, obteniéndose in comportamiento general como cuerpo rígido en el plano. El diafragma Semi-rígido o Flexible se aplica cuando en un plano horizontal los elementos (Losas , Vigas) que conforman la estructura No posee la rigidez suficiente para comportarse como un cuerpo rígido en el plano, es decir, al aplicar cargas se obtienen deformaciones relativas significativas.
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4.i Functions (Función)
Las funciones se utilizan par describir como varia una carga en función al periodo o tiempo. Las funciónes son solamente necesarias para ciertos tipos de análisis; ellas no son usadas para análisis. Una función es una serie de pares de datos digitalizados. Funciones de espectro de respuesta: Son funciones de aceleración seudo – espectrales contra periodo para usarse en análisis dinamico. En este programa los valores de aceleración en la función son adoptados ya normalizados, esto es , las funciones a si misma no son adoptadas para tener unidades. Funciones tiempo – historia: Son funciones donde se presenta la variación de una componente (Fuerza , desplazamiento, velocidad, Aceleracion) vs tiempo. Permiten obtener la respuesta de la estructura para cada instante de tiempo.
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4.k Mass Source (Fuente de Masa)
Tipos de Definicion de Masa
From Self and Specified Mass : Define la masa del peso propio de la estructura y de las masas a añadidas. From Load: Define la masa de las cargas. En esta opción puedes especificar las cargas de las cuales se requiere obtener la masa de la estructura From Self and Specified Mass and Loads: Defin la masa debido al peso propio de laestructura, por las masas añadidas y por las cargas impuestas.
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4.n. Load Patterns
Para el Self Weight Multipler, solo se incorporar un factor multiplicador del peso propio igual o mayor a 1.00 en el caso de carga Muerta. Los demás casos deben tener 0 para no contemplar el peso propio otra vez.
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Para los casos de carga Seismic, se tienen diversas opciones: 1) Seleccionar alguna de las normas preestablecidas (IBC2000, IBC2003, NEHRP 97, UBC 97, BOCA 96, etc). En esta opción de definen los parámetros de las normas para la aplicación de cargas sísmicas estáticas.
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2) User Coefficient : En esta opción se aplican coeficientes para la carga sísmica estática.
3) User Loads : En esta opcion se aplican directamente la cargas por piso.
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4.p Load Cases (Casos de Carga)
En esta ventana podemos:
Agregar casos de carga Modificar casos de carga Agregar copia casos de carga Mostrar y modificar los caso de carga Borrar casos de cargas
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Para agregar un caso de carga tenemos la siguiente ventana
Método de combinaciones Modal
CQC: Combinaciones Cuadrática Completa SRSS : Raíz cuadrada de la suma de los cuadrados Absolute: Suma de los resultados en valor absoluto de cada carga establecida.
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4.q Load Combinations (Combinaciones de Carga)
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Luego de haber seleccionado, la opción desea procedemos a
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5. Draw ( Dibujar) En este menú se encuentran las siguientes opciones de dibujo
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Draw Wall Stacks (Dibujar grupo de muros) Con esta opción se pueden agregar grupos de muros predefinidos por el programa, permitiendo este realizarle modificaciones al mismo.
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6. Select
6.a Select Se utiliza para seleccionar elementos en la pantalla.
Nota: Para la opción Deselect se utilizan las mismas opciones. 127
7. Assign (Asignar)
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7.a Joint ( Punto) Asignar a Juntas y Puntos, diferentes propiedades y tipos de reacciones.
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Restrainst (Asignar Restricciones en Nodos)
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7.b Frame (Líneas) Asignar propiedades a objetos lineales
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Section Properties (Propiedades de secciones)
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Properties Modifiers (Modificadores de Propiedad)
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7.c Shells (Áreas) Asignar propiedades a objetos de área.
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Pier Label (Etiqueta de Pier)
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Floor Auto Mesh Options (Opciones de Divisiones de áreas)
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7.e Joints Loads (Carga en puntos)
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7.f Frame Loads (Carga en Líneas)
7.g Shell Load (Cargas de área)
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8. Analyze (Análisis)
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9. Display ( Mostrar )
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10. Design (Diseñar)
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10.a Steel Frame Design ( Diseño de elementos en Acero)
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10.b Concrete Frame Design (Diseño de elementos en Concreto)
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11. Detailing ( Detalle)
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