EJEMPLO DE MODELACIÓN Y ANÁLISIS SÍSMICO DE ... - PAD

EJEMPLO DE MODELACIÓN Y ANÁLISIS SÍSMICO DE ESTRUCTURA DE 2 PISOS EN PROGRAMA
RAM ADVANSE 5.1. (2° parte)
1.4. Dibujo de apoyos en las bases de las columnas.
En este ejemplo asumiremos que las bases de las columnas están empotradas.
Para lograr lo anterior se seleccionan todos los nudos de las bases de las columnas y se pincha en
el menú “Nudos”-“Restricciones”
Para asignar un empotramiento a los nudos seleccionados se pincha el botón “Empotrado”

1.5. Creación de secciones transversales.
Se debe ingresar al menú “Base de Datos”-“Secciones”
Se abrirá una ventana y se debe pinchar el botón “Nueva”

Para crear una sección de columna o muro rectangular de hormigón debemos pinchar la opción
RcColR y apretar “OK”.
Aparecerá una nueva ventana en la que debemos darle un nombre a la sección, cambiar las
unidades de “in” (¡cuidado la trae por defecto!) a “cm”, e ingresar ancho, altura y recubrimiento
mecánico. Esto se debe realizar cada vez que necesitemos crear una nueva sección.

1.6. Creación o modificación de materiales.
Se debe ingresar en el menú “Base de datos” – “Materiales” y aparecerá una nueva ventana como
se muestra a continuación:

En las carpetas de la nueva ventana se pueden buscar una serie de materiales predefinidos por el
programa. Por ejemplo en la carpeta RC aparecen materiales de hormigón armado. Para editar (si
es que fuera necesario) un material se aprieta el botón “Editar Mat”.

1.7. Asignación de materiales y secciones a columnas, muros y vigas.
Para asignar materiales a columnas, muros o vigas se debe seleccionar el elemento, luego ir al
menú “Miembros” – “Materiales” y asignar a los elementos que aparecen en la planilla los
“Materiales disponibles” que aparecen debajo de la planilla. La asignación se realiza con la flecha
simple o la flecha doble.
Para asignar secciones a columnas, muros o vigas se debe seleccionar el elemento, luego ir al
menú “Miembros” – “Secciones” y asignar a los elementos que aparecen en la planilla las
“Secciones disponibles” que aparecen debajo de la planilla. La asignación se realiza con la flecha
simple o la flecha doble.

1.8. Crear áreas de carga en pisos.
Para crear áreas de carga en pisos se deben seleccionar 4 elementos (generalmente vigas) que
conformen el perímetro del área de carga, luego pinchar el menú “Áreas” y apretar el icono “Crear
áreas con viguetas en X” o “Crear áreas con viguetas en Y” según corresponda.

1.9. Crear estados de carga. (asignar pesos propios, sobrecargas y fuerzas sísmicas)
Para crear estados de carga se debe ir al menú “añadir un estado de carga” (signo más de color
verde). En la ventana nueva que aparecerá se debe indicar el identificador de la carga, descripción
de la condición y la categoría. En este ejercicio se deben generar 4 estados de carga: peso propio,
sobrecarga, sismo en x, sismo en z.
En el estado de peso propio es importante activar el peso propio automático del programa. Con
esta herramienta el programa calculara automáticamente el peso propio de todas las barras en
base a las secciones y materiales que fueron asignados.
Esto se activa en el menú “Gen”- “peso propio” escribiendo -1 en el ítem de “Multiplicador en Y”

1.10. Asignar cargas de peso propio y sobrecarga a las áreas de piso.
Se debe escoger el estado de carga (uno de los previamente creados), seleccionar el o las áreas a
cargar, ir al menú “Áreas”-“Cargas sobre el área” y anotar la presión en la planilla anexa.
Finalmente se debe presionar el botón “generar cargas distribuidas para todas las áreas. De esta
forma aparecerán cargas distribuidas sobre las vigas.
1.11. Asignar diafragmas rígidos.
En general los sistemas de piso son modelados como diafragmas rígidos, es decir todo el piso se
mueve en bloque como un cuerpo rígido en su plano. Por lo tanto para cada piso existirán 3 grados
de libertad dinámicos, horizontal en dirección X, horizontal en dirección Z, y giro con respecto al
eje vertical Y.
Para lograr lo anterior se debe seleccionar los nudos de un piso, ir al menú “Nudos”-“Diafragma
rígido” y apretar el icono “Genera un numero de diafragma”. Se deben repetir los pasos anteriores
para cada piso.

1.12. Calculo de masas y centros de masas de los pisos.
Se debe seleccionar todos los elementos ir al menú “Nudos”-“Masas” y apretar el botón “calcula
las masas y genera el centro de masas de varios pisos simultáneamente”.
En la ventana que aparecerá se debe escribir en factor de carga muerta 1 y en factor de carga viva
0.25. Lo anterior implica que las masas sísmicas se calcularan considerando el 100% del peso
propio más el 25% de la sobrecarga. El porcentaje de sobrecarga puede variar dependiendo del
nivel de aglomeración esperado del edificio.

1.13. Obtener los periodos de vibración y modos de vibrar de la estructura.
Ir al menú “Analizar”-“Calcular estructura”. En la ventana que aparece indicar en “Nro de modos
de vibrar a calcular” el numero 6 (en general para edificios con diafragma rígido se deben indicar 3
modos de vibrar por piso”. Apretar botón analizar…

Para pedir que el programa muestre los modos de vibrar de la estructura apretar el botón “modos
de vibrar”. Ahí se pueden ver deformadas y animaciones para cada modo de vibrar seleccionado.

La información también se puede pedir a través de informes. Para lo anterior ir al menú
“Imprimir”- “Análisis dinámico”
La información relevante es la siguiente:
Masa 1° piso (en este caso es nudo 25)
Masa 2° piso (en este caso es nudo 26)

Periodos de vibración de la
estructura asociados a cada
modo de vibrar
Importancia de cada modo de
vibrar en cada dirección de
análisis (X y Z)
De la última tabla se obtiene que el modo 4 tiene la mayor importancia en la dirección X (un
67.30%). Además se observa que el modo 2 tiene la mayor importancia en la dirección Z (un
75.33%)
De la 2° tabla se obtiene entonces que el periodo con mayor masa traslacional equivalente en la
dirección X es el periodo del modo 4, es decir 0.07241(s). De manera análoga se obtiene que el
periodo con mayor masa traslacional equivalente en la dirección Z es el periodo del modo 2, es
decir 0.13909(s).
De la primera tabla se pueden obtener automáticamente los pesos sísmicos por piso. Para saber
de qué piso son hay que ubicar el nudo asociado (en este caso nudo 25 y nudo 26). Con la
información antes mencionada se pueden calcular las fuerzas sísmicas y momentos torsores según
la normativa NCH433of96.