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calculo del efecto excentricidad

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calculo del efecto excentricidad

Notapor basalito » Sab May 14, 2005 7:48 pm

Mi nombre es Jaime, y estoy analisando y diseñanso un edificio en SAP, la version 9, y resulta que las losas las modele con elementos Shell, y no considere diafragma en cada nivel, por considerar que no es necesario, en las cargas sismica carge el espectro de la norma de mi país (Chile), pero ahora no se como agregar el efecto de la excentricidad accidental, ya que no puedo correr el centro de masa del de rigidez porque no existe un punto que los especifique, y no se como aplicar la otra posibilidad que es aplicar un momento torsor, pero para eso necesito la fuerza por nivel, buneo espero que me entiendan la duda, y que me puedan ayudra ya sea en el foro o al correo jaricivil@hotmail.com.

desde ya gracias
basalito
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Notapor construaprende » Sab May 14, 2005 8:53 pm

Si quieres saber la fuerza por nivel (cortante), para hacer todo eso manualmente

Puede ver el mensaje en:
calculo-cortante-basal-y-entrepiso-sap2000-v8-y-v9-vt233.html

Ahora, si quieres que el programa calcule la fuerza sismica automaticamente, a partir de la masa de tu modelo, y ademas aplicar la torsion por el mismo medio, debes definir diafragmas en cada nivel, y luego agregar un caso de carga, de tipo sismica, y escoger que sea autolateral definida por el usuario, y ahi le das el coeficiente sismico y el porcentaje de excentricidad accidental (para la torsion)


Saludos
Última edición por construaprende el Mar Sep 06, 2005 9:10 pm, editado 2 veces en total
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Notapor basalito » Sab May 14, 2005 10:05 pm

pero como lo hago cunado no he creado un diafragma rigido por nivel, y además cuando ingreso un espextro y no una distribución de cargas en altura...

gracias
basalito
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Notapor construaprende » Sab May 14, 2005 11:34 pm

Para la Fuerza Sismica AutoLateral Estatica, debes de crear forzozamente diafragmas, si no, tienes que hacer todo manualmente.

El espectro solo te sirve para saber la fuerza sismica

O sea, tu ingresas tu espectro, luego revisas que la fuerza sismica sea mayor que lo estipulado en el reglamento que estes usando, por ejemplo, aqui en Mexico, la fuerza sismica por metodo dinamico, debe ser 0.8 multiplicado por otro coeficiente, y multiplicado por la Fuerza sismica calculada por el metodo Estatico

O sea, la fuerza sismica dinamica, debe ser al menos, como 0.8 (aprox) de la fuerza Estatica.

Luego supongamos que la fuerza dinamica te dio 0.85 de la Estatica y cumple con el requisito del reglamento, lo que haces despues es aplicar ese 0.85 de nuevo pero en forma Estatica, porque es la unica forma de poder agregar el efecto torsionante adicional, que marca el reglamento (por ejemplo, 10% de excentricidad accidental)

o sea, haces un analisis hibrido, calculas la magnitud dinamicamente, y luego la aplicas Estaticamente, con torsion adicional causada por la excentricidad Accidental que preveen los reglamentos

Asi, al final lo que haces es,
*Ingresas el espectro,
*Luego, ves que cortante basal te esta dando ese espectro, y si cumple con el reglamento,
Y procedes a ingresar la fuerza Estaticamente, de tal manera, que te de el mismo cortante basal que te dio con el dinamico (jugando con el coeficiente sismico puede hacerlo, o en las combinaciones, etc...)

Si definiste diafragmas, usas la opcion del Sap2000, de sismo estatico automatico, y solo jugando con el valor del coeficiente sismico (lo puedes calcular antes), lograras la fuerza de sismo requerida, y aplicas la excentricidad accidental para la torsion

No se por que no definiste diafragmas, si estas modelando un sistema de losa, lo recomendable es definir diafragmas, porque con eso le dices al programa que la losa se comporta como un sistema de piso, o sea, que el desplazamiento en cierto punto, es el mismo que recibe cualquier otro punto de la losa, o sea, que se deforma uniformenente como un solo sistema de piso

Esto aplica para losas de dimensiones cuya relacion de lado por lado, no varia mucho, o sea, no aplicaria para losas muy largas en un sentido, y muy corto en el otro, existe un valor como parametro, pero no me acuerdo, en los reglamentos o en algun libro podras encontrarlo

Existe un libro que habla sobre este tipo de analisis hibrido, el libro es:
"Diseño Sismico de Edificios"
de Bazan y Meli

Te pego el Texto directamente del Libro, para que veas lo que dice al respecto:

7.4.1 Enfoque de Analisis

Con apego a las NTDS, el analisis sismico de todo el edificio debe considerarse dos direcciones ortogonales del movimiento del terreno. Para cumplir tal requisito, cuando en el metodo dinamico se opta por ignorar los giros de los pisos, se tiene que seguir el procedimiento de analisis modal espectral independientemente para cada direccion del sismo, desde el calculo de periodos y modos de vibracion, hasta la determinacion de las fuerzas cortantes de entrepiso.

La siguiente etapa consiste en distribuir tales cortantes de la misma manera que en el analisis estatico. En particular, las excentricidades directas y accidentales se combinan como lo indican las formulas

e1 = 1.5 es + 0.1b
e2 = es - 0.1b

y se consideran los efectos simultaneos de 100% del componente del sismo en una direccion con 30% de los de la componente ortogonal.
En rigor este enfoque de analisis es hibrido: las cortantes sismicas se determinan dinamicamente, pero los efectos de torsion se incorporan por metodos estaticos.


Ahora, al definir diafragmas, hacemos que las plantas se comporten como un sistema de piso, y ademas al hacer el analisis tridimensional, se considera ya inecesario aplicar el factor de 1.5 a la excentricidad directa (es), o sea, que se aplique con factor de 1, y asi quedaria:
e1 = es + 0.1b

Te pego lo que dice el libro en su seccion 7.5.3, del capitulo Analisis modal tridimensional

7.5.3 Consideraciones para Diseño

En lo que respecta a momentos torsionantes de diseño, cuando el analisis modal considera las rotaciones de los pisos como grados de libertad, incluye automaticamente los efectos dinamicos sobre las excentricidades estaticas, haciendo innecesario el empleo de factores que se apliquen sobre la excentricidad estatica directa en las combinaciones que llevan a la excentricidad de diseño.
o sea, eliminar el 1.5 que muliplica a es (excentricidad directa)

Subsiste, no obtante, la necesidad de incorporar la excentricidad accidental en cada direccion de analisis,

o sea, 0.1 b (siendo b la dimension de la planta correpondiente en la direccion perpendicular a la del movimiento sismico)


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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor Emmanuel Rodriguez » Dom May 15, 2005 4:32 am

SALUDOS : Buena respuesta por parte del administrador y considero
oporturno decir que siempre es importante conocer el comportamiento
estatico de la estructura como condicion inicial y luego aplicar un metodo
dinamico a la estructura ajustando el factor de carga o de escala.

De esta manera tambien se resuelve el problema y la otra forma es
usar el ETABS en donde esta activado en el espectro la excentricidad.

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Notapor basalito » Lun May 16, 2005 11:47 am

Muchas gracias por todas las sugerencias, y a modo de consulta , si uno en el sietma de losas lo define con elementos Shell, con su espesor, densidad y masa y todos los parametros, igualmente puede aplicar el constrain de diafragma al piso?....

Bueno espero recibir mas sugerencias y muchas gracias
basalito
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Notapor construaprende » Lun May 16, 2005 7:47 pm

Hola

Al modelar la losa, haces que el comportamiento se aproxime mas a un sistema de piso, pero al definir diafragmas, ya obligas a las losas de tu modelo, a que se muevan uniformemente

Por lo que aunque hayas definido las losas con todas sus propiedades, se recomienda que definas los diafragmas, y asi aseguras el comportamiento adecuado de tu modelo

Saludos
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Notapor basalito » Lun May 16, 2005 10:46 pm

Hola...muchas gracias..buneo ya estoy agregando los difragmas rigidos por nivel, pero me gustaria saber cuales son las ventajas y desventajas de trabajar aplicando diafragma..porque al modelar las losas como elementos shell, ellas mismas iban a generar la rigidez necesaria y iba ser un modelo más real no siendo necesario crear los diafragmas...

desde muchas Gracias
basalito
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Notapor rps » Mar May 17, 2005 5:40 pm

basalito escribió:Hola...muchas gracias..buneo ya estoy agregando los difragmas rigidos por nivel, pero me gustaria saber cuales son las ventajas y desventajas de trabajar aplicando diafragma..porque al modelar las losas como elementos shell, ellas mismas iban a generar la rigidez necesaria y iba ser un modelo más real no siendo necesario crear los diafragmas...

desde muchas Gracias


Ventajas: reducción en el numero de grados de libertad del modelo. Se
traduce en menos tiempo de análisis.

Desventajas: Se pierden todos los esfuerzos en el plano de la losa. Hay
que tener cuidado cuando se generan elementos flexibles
en la losa, como por ejemplo estrangulamientos
en las cercanias de las cajas de ascensores o escaleras.

Saludos

:bana: :bana: :bana: :bana: :bana:
rps
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Notapor Emmanuel Rodriguez » Dom Jun 05, 2005 3:49 pm

SALUDOS : parece que el amigo quiere modelar su estructura sin el
diafragma rigido y si el modelo no lo considera , pues entonces tiene
un sistema flexible en la losa y puede analizar y diseñar su estructura
sin problema alguno , el problema del sap es que si el sistema de piso
funciona como diafragma rigido [lo real es semirigido] , no se usa el
criterio del modelo con masas concentradas y 3 grados de libertad por
diafragma [losa] , por esto siempre recomiendo el uso del ETABS.
Por eso casi todos los modelos del sap no tienen modelados las losas y
concentran las masas en los nudos.......................etc

Modele su estructura y verifique que en las columnas o muros los cortantes son directos , es decir si se ha tomado en cuenta la
distribucion perimetral en planta de las fuerzas sismicas sin importar
las rigideces de los elementos estructurales resistentes a carga lateral.

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Losas

Notapor Pamelaing » Sab Sep 10, 2005 7:32 pm

Bueno, en visto en un anterior comentario, de el Ing. Rodríguez, q si una losa tiene muchas aberturas, ya no es correcto asignarle un diafragma rígido, pues tiene grandes puntos d flexibilidad.
Si trabajo en ETABS, y no asigno diafragma rígido...entonces cuáles serían los pasos para un análisis sísmico.?
Agradezco su ayuda.
Pamela T.T. Estudiante del 7mo ciclo.
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Re: Losas

Notapor Emmanuel Rodriguez » Dom Sep 11, 2005 10:58 am

saludos: el etabs hace el analisis automatico, es decir, usa el area
tributaria y perimetral de los elementos resistentes a carga
lateral, puesto que la losa es considerada como una viga
simplemente apoyada y en su analisis emplea la analogia
de vigas.

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ETABS/Losa

Notapor Pamelaing » Vie Sep 23, 2005 2:38 pm

saludos a los amigos.
Tengo una inquietud con las publicaciones d el Administrador y de el Ing.Rodríguez.
El administrador dijo, q si no se asignaba diafragma rígido al sistema de losa, pues deberían calcularse las fuerzas y momentos en un modo manual(con los valores d excentricidad), ya q para q el programa lo haga automáticament debe asignarse necesariament el diafragma.
El Ing.Rodríquez mencionó q si un sistema d losa no amerita un diafragma rígido ( x ejemplo con muchas aberturas ) no se debe asignar el diafragma.

Entonces si tengo un modelo q no amerita la asignación d diafragma, por tener excesivas aberturas, no existe la posibilidad d q el programa calcule automáticament las fuerzas y momentos torsores x sismo???

Gracias. Atte. Pamela T.T.
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Re: ETABS/Losa

Notapor Emmanuel Rodriguez » Dom Sep 25, 2005 2:15 pm

saludos: si el programa es el etabs, no solamente existe la posibilidad
sino, que el programa calcula perfectamente esas fuerzas y
momentos torsores por sismo, en una estructura de mampos-
teria por lo comun, tienen un sistema de piso relativamente
flexible, es decir, todos los elementos estructurales tienen
deformacion axial y el programa normalmente arroja buenos
resultados comparados con programas de mamposteria.

si el programa es con el sap, me parece que la version 9.0
tambien debe hacer el calculo con resultados aceptables.

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Notapor DANTE » Vie Mar 03, 2006 9:41 pm

Se acostumbra a defifinir el diafragma como rigido cuando ningun punto se deforma mas de la mitad de la diferencia entre la maxima y la minima deformacion de todo los puntos en un nivel.

Por otro lado es mejos analizar las losas como membranas porque transmiten las cargas mejor a los elementos de la estructura, en cuanto a losas aligeradas se considera que tanto la loseta superior como la infeior restringen la torsión de la vigas de carga por lo tantos se pueden modelar como "pinned", es decir simplemente apoyadas entre elementos, ya para el diseño de la losa es mejor aplicar los metodos de las lineas de influencia o lineas de rotura plastica y con esta distribucion de cargas y la conficuracion en planta, (yo utilizo el SAFE con la opcion cracked section si lo considero necesario)

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Notapor FYU » Mié Oct 04, 2006 3:05 pm

Estimados,

no es necesario tener definidos diafragmas rígidos para que el SAP2000 genere las cargas sísmicas automáticamente (Auto Lateral Load), ya que éstas dependen de las masas aplicadas al modelo y no de que haya o no diafragmas rígidos en el modelo. Eso si que la torsión accidental sólo la considera cuando hay diafragmas rígidos.

Por último, en estructuras industriales donde, generalmente, no se pueden considerar diafragmas rígidos en los distintos niveles de plataformas (estructuras abiertas), el análisis de torsión accidental no tiene sentido.

Saludos,

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Notapor asterix » Mar Oct 24, 2006 1:55 pm

Hola
Hace un tiempo que estoy buscando información de como realiza el etabs (ultimas versiones) la modelación de los diafragmas semirigidos. Sé que permite la deformación de los elementos dentro del plano del diafragma, lo que permitiría su uso para estructuras con estrangulaciones siempre que la losa se encuentre bien modelada. Me interesa tener información adicional sobre el tema, ya que me imagino que no realiza condesación de masa a 3 GDL por piso y tampoco sé -ni me imagino- como puede aplicar la torsión accidental, ya sea mediante asignación de eccentricidad al espectro o como fuerza lateral estática (lateral load). Normalmente yo he realizado esta modelación con múltiples diafragmas por piso, separarados por zonas con estrangulaciones, pero me han llegado modelos con estos diafragmas semirigidos y me interesa saber que es lo que realmente hacen

Saludos

P.d.: Si tienen un texto emitido por CSI que explique esto por favor adjuntarlo...gracias
asterix
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Notapor Jinn » Sab Mar 10, 2007 4:59 pm

Cuando defines el espectro para cada caso de analisis y eliges la funcion

abajo deberia decir (por lo menos en ETABS no uso SAP) algo asi como

Exc Ratio, ahi deberias poner el 10% o 5% no recuerdo, revisa la NCh433 y ve que porcentaje de la longitud es
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor JARAYA » Lun Ene 28, 2008 3:54 pm

Estimado

Para calcular la torsión accidental segun la NCh. 433 (método modal espectral), debes calcular primero el cortante basal en cada nivel, previo al ingreso del espectro de diseño.
Una vez obtenido el cortante basal en cada nivel (que lo puedes obtener con el comando "section cut"), debes multiplicarlo por una excentricidad accidental, dada por 0,1*bky*Zk/H (para sismo segun x) y 0,1*bkx*Zk/H (para sismo segun x). Luego, aplicas el momento torsor en cada centro de masas de cada nivel.

Como lo indico el administrador, debes primero correr el modelo para obtener los cortes basales, y luego incorporar la torsión accidental en forma de momentos estáticos.

Saludos
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Excentricidad de Diseño

Notapor Sephiroth » Lun Jun 16, 2008 12:10 pm

Hola a todos,

Estaba viendo sus respuestas pero me quedo una duda en particular acerca de la cita que se hizo del libro de Diseño Sismico de Edificios, que decia que si tomabamos la rotacion de los pisos solo era necesario considerar la excentricidad accidental de 10%. En mi caso yo siempre tomo la masa rotacional de cada diafragma por lo que segun entiendo solo tendria que tomar la excentricidad accidental. Estoy en lo cierto?

Gracisas y saludos,

Efrain G.S.
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor 79272910 » Vie Ago 01, 2008 4:13 pm

Se deben definir los diafragmas por piso, el problema es la concepcion que no es correcta porque es necesario definir el centro de masas y colocarle las cargas sismicas tanto en el eje x , como en el eje y , se debe asignar los momentos torsores tanto en x como en y, logicamente debes coniderar la torsion accidental , es fundmental para hacer los combos de diseño y chequear las derivas,gas y porticos debes chequear en cada piso . Creo que debes empezar desde el principio.
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor EBETHMG » Vie Sep 26, 2008 11:28 am

Buenos dias, he escuchado muchos comentarios positivos sobre el programa ETABS, quisiera saber donde puedo bajar los demos para tener una acercamiento del programa ya que me interesa mucho.


Mil gracias

Edgar
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor pannus0 » Mié Mar 24, 2010 2:18 am

he leido los comentarios , y como dijo el ingeniero rodriguez no se puede hacer esto en el sap2000 y se usa el etabs
nosotros no nesesariamente tendriamos que utilizar el etabs para darle sus exentricidades , buscar un artificio , decir de las propiedades geometricas de nuestra estructura (planta) podemos hacer una calculo simple si queremos encontrar supongamos el 10% de encentricidad para ambas direciones, es multiplicar el 0.10 por la cordenadas de nuestro centro de grabedad , es decir, supongamos que tubieramos una distribucion en planta de 24x 24 metros nuestro centro seria X=12m e Y=12m y le aplicamos el 10% de exentriciadad tendriamos 1.2m tanto en x e y; que tendriamos que mover el nudo maestro a nueva distancia; ahora esto funcionaria para las direciones positivas.
y luego mover para los ejes negativos los cual tendria que hacer forzosamente 2 analisis

corriganme si me equiboco
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor morfeo » Mié Mar 24, 2010 9:27 am

pannus0 escribió:he leido los comentarios , y como dijo el ingeniero rodriguez no se puede hacer esto en el sap2000 y se usa el etabs
nosotros no nesesariamente tendriamos que utilizar el etabs para darle sus exentricidades , buscar un artificio , decir de las propiedades geometricas de nuestra estructura (planta) podemos hacer una calculo simple si queremos encontrar supongamos el 10% de encentricidad para ambas direciones, es multiplicar el 0.10 por la cordenadas de nuestro centro de grabedad , es decir, supongamos que tubieramos una distribucion en planta de 24x 24 metros nuestro centro seria X=12m e Y=12m y le aplicamos el 10% de exentriciadad tendriamos 1.2m tanto en x e y; que tendriamos que mover el nudo maestro a nueva distancia; ahora esto funcionaria para las direciones positivas.
y luego mover para los ejes negativos los cual tendria que hacer forzosamente 2 analisis

corriganme si me equiboco


OK. te corrijo!!

Yo utilizo para el 90% de mis proyectos el ETABS, pro con toda seguridad te puedo decir q el sap tambien tiene la misma opcion de calculo de efectos de torsion accidental de forma automatica !! en versiones anteriores (hablo de la version 7 ) habia que calcuar el centro de masas de forma manual, una vez calculado habia que crear un "master joint" con esa ubicacion, crear un diafragma con los puntos de ese nivel (incluyendo el master joint) y alli colocar la carga sismica calculada manualmente y los momentos torsores causados por excentricidad y torsion accidental, tambien calculadas manualmente......pero las ultimas versiones (si mal no estoy desde la 9...tal como lo reafrima el Ing. Rodriguez) hacen este proceso de forma totalmente automatica (de igual forma como lo hace el etabs), definiendo previamente los diafragmas correspondientes por nivel !!

Saludos!!
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Re: calculo del efecto excentricidad

Notapor pannus0 » Mié Mar 24, 2010 3:27 pm

es correcto lo que morfeo comenta el sap2000 tambien lo hace , solo he visto a groso modo , en 2 tipo de patrones de carga por auto lateral, que son definidas por:
user load
user coeficient
pero habria que crear en ambas direciones "+" e "-"
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