Análisis Sismico utilizando SAP2000 y norma venezolana

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PROYECTOR
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#31

Vie Abr 11, 2008 4:10 pm

Como aporte para este tema les dejo una hojita de excel que hice para construir el espectro de diseño según la norma venezolana COVENIN 1756-2001, y para chequear el cortante basal minimo y calcular el factor de escalamiento para el espectro (para edificaciones).

Cuando el cortante optenido del analisis modal de la estructura es menor al cortante basal cálculado estaticamente se debe escalar el espectro de diseño para alcanzar este cortante, ese factor de escalamiento se introduce en el sap2000, etabs o cualquier otro programa afectando el valor de 9,81.

En la hoja de calculo luego de definir el espectro de diseño, se van a la parte de "control del corte basal mínimo" y alli introducen las reacciones optenidas con el programa (esta configurado para pegar directamente de sap2000), luego definen la altura del edificio y el número de pisos y optienen el factor de escalamiento para el corte basal, si es menor que 9,81 no se escala, se usa 9,81.
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PROYECTOR
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#32

Dom Abr 13, 2008 6:20 pm

jdaniel437 escribió:Saludo a todos, gracias por las observaciones al pequeño modelo que envie. lo que no entiendo bien es la transcripcción de los datos sismicos al programa. En cuanto a la interpretación de las normas, en cuanto a los casos de sismo, hay 3 alternativas: la primera es que la Fuerza Sismica es la raiz cuadrada de la sumatoria de los cuadrados de las solicitaciones correspondientes a cada dirección; la segunda: el valor absoluto de las solicitaciones debidas al sismo en una dirección más el 30% del sismo en la dirección ortogonal y viceversa; y la tercera: el criterio CQC3.
Mis dudas son que no entiendo bien como traducir ciertos terminos y entonces no se donde ingresar la mayoria de las variables de un analisis sismico, tales como la excentricidad, el fartor de reducción de respuesta, para usar obtener y que el programa use los valores del espectro de diseño, como transcribir las combinaciones de carga y que el programa genere la envolvente, por ejemplo; en fin, amigos, estoy hecho un lio, con el uso del programa, no con la teoria. Por lo que si alguno de Ustedes, tiene un ejemplo sencillo se lo agradeceria.
hasta luego

Saludos, he desarrollado un pequeño tutorial en el que creo, he cubierto todas las dudas que se pueden presentar a la hora de realizar un analisis dinámico de superposición modal en el sap2000 y ademas aplicando la norma covenin.

Espero les sea de utilidad.
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jdaniel437
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#33

Dom Abr 13, 2008 11:39 pm

Un saludo a todos, gracias PROYECTOR, ya no pasare más trabajo; estuve todo este fin de semana, dandome cabezazos con la computadora y con la guia que preparaste, se acabo el lio, ahora comprendo mejor la interfase, y podre preparar mejor los datos para ingresarlos al programa; me pondre en practica con tu guia, ingresare proyectos sencillos, del tipo de estructuras que he aconstumbrado a calcular con el IP3 a ver que pasa y como interpreto los resultados.
Por estar cayendome a golpes con la computadora, descuide la preparación de las tablas con los perfiles venezolanos, apenas los tenga los subo al post que inicie en el foro de ETBAS.
Por cierto, mencionando el IP3, aún no ha salido una nueva versión? la última es la 7 y ya van como 3 a 4 años (me equivoco?) que no aparece la nueva, saben algo?
Gracias una vez más, estamos en contacto y estoy a la orden en lo que pueda,
hasta luego

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yucapareja
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#34

Lun Abr 14, 2008 6:57 am

jdaniel437 escribió:Un saludo a todos, gracias PROYECTOR, ya no pasare más trabajo; estuve todo este fin de semana, dandome cabezazos con la computadora y con la guia que preparaste, se acabo el lio, ahora comprendo mejor la interfase, y podre preparar mejor los datos para ingresarlos al programa; me pondre en practica con tu guia, ingresare proyectos sencillos, del tipo de estructuras que he aconstumbrado a calcular con el IP3 a ver que pasa y como interpreto los resultados.
Por estar cayendome a golpes con la computadora, descuide la preparación de las tablas con los perfiles venezolanos, apenas los tenga los subo al post que inicie en el foro de ETBAS.
Por cierto, mencionando el IP3, aún no ha salido una nueva versión? la última es la 7 y ya van como 3 a 4 años (me equivoco?) que no aparece la nueva, saben algo?
Gracias una vez más, estamos en contacto y estoy a la orden en lo que pueda,
hasta luego
Hoy por fin pude revisar tu modelo, instale el 9.2, y tiene muchas faltas, tenias un enredo entre analisis dinamico y estatico, pero con el manual de PROYECTOR esta bastante claro y sencillo la forma de modelar. Cualquier duda pregunta.

saludos


jdaniel437
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#35

Mar Abr 15, 2008 11:37 pm

Un saludo a todos, adjunto hay un pequeño modelo, es una estructura muy sencilla en concreto armado de un nivel, la losa es nervada de espesor 20 cm. de carga muerta 420 Kg/m2 y carga viva 100 Kg/m2; con este modelo estoy practicando y tratando de entender el SAP. Segui las orientaciones indicadas por PROYECTOR y pienso que lo hice bien. Si por favor lo pueden revisar y decirme si esta bien o no y donde estan las fallas. Por ejemplo, esta bien modelada la losa nervada?

Con el programa IP3 primero hay que calcular las losas y con las reacciones obtenidas se cargan las vigas. El espectro que use en el SAP lo calcule con la hoja de calculo que preparo PROYECTOR. Los resultados obtenidos con ambos programas son muy diferentes. Entiendo que el IP3 usa la metodologia de calculo basada en el metodo de rigidez y resuelve los porticos como imagenes planas y luego acopla las columnas en el orden correspondientes a la numeración de los ejes en planta, por lo que el programa tiene ciertas limitaciones, pero el analisis sismico lo hace con 3 grados de libertad por planta y usando para ello todo lo establecido en la norma. El SAP usa los elementos finitos para resolver la estructura por lo que lo hace más flexible que el IP3 y entiendo que se puede modelar todo tipo de estructuras.

Por ejemplo el peso de la estructura con el IP3 me da 18.780 Kg y con el SAP 25.380 Kg.
Manualmente lo calculo asi:
Peso propio de la losa: 4x6x420=10.080 Kg
Peso propio vigas: (2x0.30x0.50x2500x6)+(2x0.30x0.40x2500x4)=6.900 Kg
Peso propio columnas: (4x0.30x0.40x2.500x1.50)=1.800 Kg
no se incluye la carga viva del techo
la suma da 18.780 Kg y ya por este motivo hay las diferencias en los resultados; entonces algo no hice bien al ingresar los datos en el SAP.
Agradeciendoles de antemano y en la espera de sus opiniones,
hasta luego
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yucapareja
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#36

Mié Abr 16, 2008 10:46 am

jdaniel437 escribió:Un saludo a todos, adjunto hay un pequeño modelo, es una estructura muy sencilla en concreto armado de un nivel, la losa es nervada de espesor 20 cm. de carga muerta 420 Kg/m2 y carga viva 100 Kg/m2; con este modelo estoy practicando y tratando de entender el SAP. Segui las orientaciones indicadas por PROYECTOR y pienso que lo hice bien. Si por favor lo pueden revisar y decirme si esta bien o no y donde estan las fallas. Por ejemplo, esta bien modelada la losa nervada?

Con el programa IP3 primero hay que calcular las losas y con las reacciones obtenidas se cargan las vigas. El espectro que use en el SAP lo calcule con la hoja de calculo que preparo PROYECTOR. Los resultados obtenidos con ambos programas son muy diferentes. Entiendo que el IP3 usa la metodologia de calculo basada en el metodo de rigidez y resuelve los porticos como imagenes planas y luego acopla las columnas en el orden correspondientes a la numeración de los ejes en planta, por lo que el programa tiene ciertas limitaciones, pero el analisis sismico lo hace con 3 grados de libertad por planta y usando para ello todo lo establecido en la norma. El SAP usa los elementos finitos para resolver la estructura por lo que lo hace más flexible que el IP3 y entiendo que se puede modelar todo tipo de estructuras.

Por ejemplo el peso de la estructura con el IP3 me da 18.780 Kg y con el SAP 25.380 Kg.
Manualmente lo calculo asi:
Peso propio de la losa: 4x6x420=10.080 Kg
Peso propio vigas: (2x0.30x0.50x2500x6)+(2x0.30x0.40x2500x4)=6.900 Kg
Peso propio columnas: (4x0.30x0.40x2.500x1.50)=1.800 Kg
no se incluye la carga viva del techo
la suma da 18.780 Kg y ya por este motivo hay las diferencias en los resultados; entonces algo no hice bien al ingresar los datos en el SAP.
Agradeciendoles de antemano y en la espera de sus opiniones,
hasta luego

Revise el modelo,

Por ejemplo, esta bien modelada la losa nervada?

NO, tu tienes dos opciones, o diseñas la losa a parte utilizando los coeficientes de la ACI para los apoyos o modelas los nervios para que estos consideren la rigidez de las vigas a donde llegan para calcular los momentos.

para modelar los nervios debes modelarlos como vigas y modificarles la propiedades de torsion (colocar 0) por que siempre van a fallar a torsion y corte para el programa, no es necesario que realices todas esas divisiones de las vigas, nervios y placa. la placa debes colocarla como menbrana y cargarla para que distribuya la direccion en un sentido (es decir que la carga pase a los nervios y estos la pasen a las vigas.

En el modelo que adjunto esta modelada la placa sin nervios solo para distribuir la carga a las vigas, me equivoque y la modele en dos direcciones, es decir la carga se esta distribuyendo en todas las vigas perimetrales.

por cierto el calculo de la carga permanente esta malo, este es el correcto:

Peso propio de la losa: 4x6x420=10.080 Kg
Peso propio vigas: (2x0.30x0.50x2500x6)+(2x0.30x0.40x2500x4)=6.900 Kg
Peso propio columnas: (4x0.30x0.40x2.500x3)=3.600 Kg

Total = 20.580 Kg.

Concueda con la suma de la CP en los cuatro apoyos.

Saludos
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jdaniel437
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#37

Jue Abr 17, 2008 4:51 pm

Saludos a todos, gracias yucapareja por las observaciones, arregle el modelo y creo que ahora si esta bien, lo adjunto, para que si tienes tiempo lo revises. Poco a poco nya me voy familiarizando con el programa, gracais a todos por sus aportes,

hasta luego,

José Daniel
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#38

Lun Ene 11, 2010 4:55 pm

Tambien al definir los casos de caragas estaticas deberias considerar Sismo X (+ , -) Sismo Y (+ , -) Osea deberian ser 6 casos por sismos
Sismo X
Sismo X Positivo
Sismo X Negativo
Sismo Y
Sismo Y Positivo
Sismo Y Negativo


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#39

Lun Ene 25, 2010 9:19 am

en el caso de carga del sismo yo introduzco el valor de la aceleracion de la gravedad en su valor de acuerdo al sistema de unidades. La pregunta: el factor de escala debe ser 1 o se debe volver a colocar el valor de la gravedad en el sistema de unidades escogido, por ejemplo 9,81 cm/seg2?

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#40

Lun Ene 25, 2010 9:50 am

Cuando los valores de aceleracion estan entre 0 y 1 es 9.81 m/sg2 y si estan entre 0 y 9 si es 1.


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#41

Lun Ene 25, 2010 9:58 am

Saludos.

En el caso de casos de carga especificamente el sismo donde se aplican varias direcciones:
SismoX: 100%U1+30%U2
SismoY: 30%U1 X+100%U2

en el factor de escala que se especifica en la ventana de dialogo del programa se debe colocar como 100% el valor de la gravedad dependiendo del sistema de unidades por ejemplo 9.81 cm/seg2 y el 30% en este caso 2.94 cm/seg? o se colocan los factores como 1 y 0.30 respectivamente?

Gracias

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#42

Lun Ene 25, 2010 10:14 am

Exactamente. pero recuerda que es 9.81 metros/sg2
U1= 9.81
U2= 2.94
Tienes que estar muy pendiente en cuanto las unidades que estes utilizando. Si estas utilizando metros la gravedad es 9.81 m/sg2 y si es en cm es 9.81*100Cm/sg2

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#43

Lun Ene 25, 2010 8:11 pm

djovac escribió:Exactamente. pero recuerda que es 9.81 metros/sg2
U1= 9.81
U2= 2.94
Tienes que estar muy pendiente en cuanto las unidades que estes utilizando. Si estas utilizando metros la gravedad es 9.81 m/sg2 y si es en cm es 9.81*100Cm/sg2
Saludos,

Lamento estar en desacuerdo contigo amigo djovac, ya que tanto etabs como sap2000 no trabajan de esa manera en cuanto a la combinación direccional.

Si estas en sap2000, en el cuadro de dialogo de LOAD CASES, y estas definiendo un caso sismico tipo "Response spectrum", debes especificar el factor de 0.30 en la casilla que dice "Directional combination" y marcando la opción "absolute". Luego en la casilla de "loads applied"
debes cargar ambas direcciones con 9,81, es decir.

U1 = 9,81.
U2 = 9,81.

Con lo que tienes un caso de sismo unico que contempla ambas direcciones del sismo. El programa lo que hace es evaluar todos los casos posibles internamente para una determinada respuesta, que puede ser un desplazamiento, fuerza o esfuerzo y te arroja la mas desfavorable para el caso sismico definido, por ejemplo:

Supongamos que definimos un caso sismico llamado SH y queremos evaluar una respuesta R que representa la fuerza axial en un elemento de tu estructura:

R = max(R*1,R*2)

Donde:

R*1 = R1 + 0.30R2
R*2 = 0.30R1 + R2

R1 y R2 Son los valores resultantes de la combinación modal para cada dirección de análisis U1 y U2.

Esto tambie es valido hacerlo en las combinaciones de carga, de esta manera la combinación direccional es más controlada permitiendote evaluar una determinada respuesta para cada dirección del sismo definida por separado.

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#44

Lun Ene 25, 2010 8:21 pm

Ups Bue es verdad que yo me referia a Etabs puesto que el Sap 2000 aun no lo utilizo. Bue tambien me sirve de informacion para cuando empiece a trabajar con Sap.

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#45

Lun Ene 25, 2010 8:31 pm

djovac escribió:Ups Bue es verdad que yo me referia a Etabs puesto que el Sap 2000 aun no lo utilizo. Bue tambien me sirve de informacion para cuando empiece a trabajar con Sap.
Con ETABS ocurre lo mismo, solo que el 0.30 se coloca donde dice Orthogonal SF.

Ahora bien, supongo que tambien puedes colocar en Orthoganal SF un valor de 1 y definir el caso de sismo en X (por poner un ejemplo), como:

U1 = 9,81
U2 = 2,94

Pero debes estar muy pendiente de no estar marcando la opción de SRSS cuando hagas esto, ya que estarias haciendolo mal. R*1 = Raiz((R1^2 + (0.30R2^2)) ...... etc. ahi como que no cuadra mucho el asunto.

Si vas a usar la combinacion direccional SRSS, o quieres usar el famoso (100% - 30%) con un Orthoganal SF de 0.30, el caso sismico debera estar definido como:

U1 = 9,81
U2 = 9,81

Recuerda, esto es valido tanto para ETABS como para SAP2000

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