CAPÍTULO IV HERRAMIENTA ALTERNATIVA DE ANÁLISIS: PROGRAMA ETABS

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1 CAPÍTULO IV HERRAMIENTA ALTERNATIVA DE ANÁLISIS: PROGRAMA ETABS 4.1 Introducción En este capitulo se explicará de manera teórica el funcionamiento del programa ETABS, explicando la filosofía, finalidad, módulos y herramientas con las que cuenta este software que es utilizado por ingenieros estructurales en el Perú. ETABS es desarrollado por la compañía americana Computer & Structural Inc. Una de las mayores compañías del mundo, la que también ha desarrollado el SAP el que se centra en desarrollo de naves industriales, edificios de concreto armado y acero, estos dos programas son enseñados didácticamente en las universidades, una más de las razones por la que se utilizo el ETABS para la evaluación del TQS. El ETABS se tomo como la herramienta alternativa de análisis ya que es un software que se centra en el análisis y diseño de edificios de concreto armado, realiza estructuras de gran porte y es muy fácil de utilizar y manejar. Estas razones, las que se detallaran a continuación, por ser el software que se más utiliza en Perú y ser el más parecido al

2 TQS se tomo la decisión de tomarlo como la herramienta alternativa de análisis. 4.2 Descripción General del ETABS (EEUU) ETABS es un programa de análisis y diseño estructural basado en el método de los elementos finitos con especiales características para el análisis y diseño estructural de edificaciones. Los métodos numéricos usados en el programa, los procedimientos de diseño y los códigos internacionales de diseño le permiten ser versátil y productivo, tanto si se está diseñando un pórtico bidimensional o realizando un análisis dinámico de un edificio de gran altura con aisladores en la base ETABS trabaja dentro de un sistema de datos integrados. El concepto básico es que se crea un modelo consistente del sistema de piso y sistemas de pórticos verticales para analizar y diseñar toda la edificación. Todo lo que se necesita es integrar el modelo dentro de un sistema versátil de análisis y diseño con una interfase. Los efectos sobre una parte de la estructura debido a cambios efectuados en otra parte son instantáneos y automáticos. Los métodos de análisis incluyen una gran variedad de opciones para el análisis estático y dinámico. El modelo integrado puede incluir, entre otros, complejos sistemas de pórtico losa compuesta con aberturas y volados, sistemas de vigas de acero, pórticos resistentes, complejos sistemas de muros de corte, losa de piso rígido y flexible, techos inclinados, rampas y estructuras de parqueo, pisos de mezanine, sistemas de tijerales, edificaciones múltiples y sistemas de diafragma escalonado.

3 Los métodos numéricos usados para analizar la edificación permiten modelar sistemas de piso de tableros de acero y losa de concreto que puedan automáticamente transmitir sus cargas a las vigas principales. ETABS ha sido reconocido como el estándar internacional para el Diseño y Análisis de Edificios y tiene entre sus logros el diseño de muchas estructuras alrededor del mundo. El software es también internacionalmente usado como una herramienta educativa y de investigación en centenares de instituciones. Posee una poderosa interfase grafica basada en objetos que la hace versátil e intuitiva, potenciada por nuevas técnicas numéricas que permite a los ingenieros crear diseños completos, elaborando planos y cuantificando materiales para la construcción con acero en pocas horas, sin estar limitado por el tamaño del elemento y satisfaciendo los requerimientos de estabilidad, rigidez y deformación. Los nuevos y sofisticados métodos de análisis del ETABS resuelven muchos aspectos del diseño de edificios en los cuales los ingenieros estructurales se han esforzado por décadas, tales como: cálculo del diagrama de esfuerzo cortante en losas y envolvente de fuerzas, modelación de estructuras de estacionamientos, rampas rectas y curvas, modelación de deformación en zonas de juntas, Efectos de secuencia de carga durante el proceso constructivo. 4.3 Herramientas y módulos de análisis del ETABS ETABS en un programa de análisis y diseño, desarrollado específicamente para sistemas de edificaciones. ETABS posee una poderosa interfaz grafica con procedimientos de modelaje, análisis y diseño sin igual, todos integrados usando una base de datos común. Aunque es fácil y sencillo para estructuras simples, también puede manejar los más grandes y complejos modelos de edificios.

4 ETABS cuenta con una gran cantidad de herramientas de análisis y diseño disponibles para el ingeniero estructural que trabaja con estructuras de edificios. A continuación se enumera los tipos de sistemas y análisis que ETABS puede manejar fácilmente: Instalaciones de cuidado de la salud, gobierno, y comerciales de múltiples pisos. Estacionamientos con rampas lineales y circulares. Edificios con pisos de acero, concreto. Edificios basados en múltiples sistemas de grillas rectangulares y/o cilíndricas. Edificios de losas planas o reticulares de concreto. Edificios sujetos a cualquier cantidad de casos de carga y combinaciones, tanto lateral como vertical. Incluyendo carga automáticas por viento y sismo. Múltiples casos de carga por espectros de respuesta, con curvas predeterminadas. Transferencia automática de cargas verticales de pisos a vigas y muros. Análisis P-Delta con análisis dinámicos o estáticos. Análisis de cargas por secuencia de construcción. Múltiples casos de carga por funciones en el dominio del tiempo lineal y no lineal en cualquier dirección. Análisis de grandes desplazamientos. Pushover estático no lineal. Edificios con aisladores y amortiguadores de base. Modelaje de pisos con diafragmas rígidos o semi-rígidos. Para el diseño de losa tiene su complemento que es el programa SAFE, se pueden exportar e importar los diseños en DXF.

5 Ahora ETABS trata de ser un sistema integrado. Esta integración significa que podrá crear solo un modelo de los sistemas de piso y de los sistemas de miembros verticales y laterales para analizar y diseñar el edificio entero. Todo estará integrado en un paquete de análisis y diseño versátil con una interfaz grafica de usuario basada en Windows. Los módulos integrados incluyen: Modelo de dibujo para generación del modelo. Modulo de distribución de cargas gravitacionales para la distribución de carga vertical a columnas y vigas cuando elementos de piso con flexión de placa no son proveídos como parte del sistema de piso. Modulo de análisis lineal dinámico y estático basado en elementos finitos. Modulo de análisis no lineal dinámico y estático basado en elementos finitos. Modulo de presentación y generación de reporte. Modulo de diseño de miembros de acero. Modulo de diseño de miembros de concreto. Modulo de diseño de viga compuesta. Modulo de diseño de muros de corte.