Este documento describe el análisis estático y dinámico de una estructura de dos pisos con dos crujías en cada dirección. Primero, se definen las características de la estructura, los materiales y secciones. Luego, se asignan apoyos, cargas y combinaciones de carga, y se realiza el diseño estructural. Finalmente, se realizan dos análisis dinámicos, uno usando un espectro de respuesta y otro usando un historial de tiempo.

1. ACI-UNPRG
MODULO # 1: “ANALISIS ESTATICO “
Características Físicas de la Estructura.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

2. ACI-UNPRG
v FILE – New Model. “Enter”
Unidades: Tn - m
Numero de Pisos: 2
Numero de crujías en la dirección X: 2
Numero de crujías en la dirección Y: 2
Altura de Piso: 3.00
Longitud de crujía en la dirección X: 8.00
Longitud de crujía en la dirección Y: 5.00
OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

3. ACI-UNPRG
v Hacer click con el botón derecho del Mouse sobre la figura, seleccionar “Edit Gris
Data…” dar click (Izq.). – Modif./Show System – dar click(izq) – Coordinate/Gris
System, y modificar la coordenada en X, de -8 por -6 y en la dirección Y, de -5 por -
4 y activar la opción “Glue Joints to Grid Lines”- “OK”
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

4. ACI-UNPRG
v Presionar el botón “Refresh Window (ctrl.+ w)”
v Guardar Modelo.
v Definición de Materiales y Secciones
DEFINE – Materials – CONC-Botón Modif./Show Material
En el cuadro de Material Property Data colocar los siguientes valores:
Y en Material Damping – Advanced, colocar: Advanced ….= 0.05
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

5. ACI-UNPRG
DEFINE – Frame/Cable Sections…. En el cuadro Choose Property Type for
Add – Buscar Add Rectangular y luego hacer click en Add New Property.
En el cuadro (Rectangular Section) indicar:
section name: VIGA25x35
Material: CONC
Depth(t3) “Peralte”: 0.35
Width(t2) “Ancho”: 0.25
Hacer Click en Botón Reinforcement, seleccionar Beam e indicar
recubrimiento 0.04
De igual modo con la Viga 25x55
Nuevamente hacer click en Add New Property
En el cuadro (Rectangular Section) indicar:
section name: COL30x50
Material: CONC
Depth(t3) “Paralela al eje x”: 0.30
Width(t2) “Paralela al eje y”: 0.50
Hacer Click en Botón Reinforcement, seleccionar:
Design Type: Colum
Configuration of Reinforcement: Rectangular
Lateral Reinforcement: ties
Cover to rebar Center: 0.04
Reinforcement to be Designed
OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

6. ACI-UNPRG
v Asignación de las Vigas y Columnas al Modelo
Seleccionar las vigas del Primer y Segundo piso paralelos al eje Y.
Assign-Frame/Cable-Sections-VIGA25X40
Del mismo modo se asignan al resto de elementos.
v Asignación del Centro de Masa.
La asignación del centro de Masa se efectuara colocando un punto en las
coordenadas de dicho centro.
Draw-Draw Special Joint ò
Una vez dibujado señalar dicho punto-Click derecho-Cambiar las coordenadas
de “X” a 1.00 y de “Y” a 0.5.
OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

7. ACI-UNPRG
Ya vez ubicado el punto en su posición se efectúa una replica o una copia de
dicho punto para el segundo piso.
Edit-Replicate-dz = 3.00
Para diferenciarlo de los demás puntos se le colocar en un Grupo, para esto hay
que definirlo.
Definir Grupo: Define-Groups-Add New Group-PM1
PM: “Punto Maestro # 1”, de igual manera se define para el PM2
Ya definido el Grupo se procede a asignarlo.
Seleccionar punto del Primer Piso.
Assign-Assign to group-PM1, de la misma forma para el punto # 2
v Apoyos y Vínculos.
a) En la Pantalla con la vista en el plano XY – ir al plano Z = 0(usando las flechas)
– Seleccionar todos los nudos del plano – ASSIGN – Joint-Restraint-Fast
Restraint-botón Apoyo – OK. El apoyo depende del tipo de suelo en el que esta
la edificación.
b) Desplazarse al plano Z = 3.0 – Seleccionar todos los nudos – ASSIGN-Joint-
Constraint – En la lista desplegable: buscar lista de tipos de constraint y
seleccionar Diaphragm-Add New Constraint – Luego DIAPH 1 –OK – OK.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

8. ACI-UNPRG
c) Limpiar la pantalla con el boton CLR luego desplazarse al plano Z = 6.0 –
Seleccionar todos los nudos – ASSIGN-Joint-Constraint – En la lista
desplegable: buscar lista de tipos de constraint y seleccionar Diaphragm-Add
New Constraint – Luego DIAPH 2 –OK – OK.
d) Luego Select – Select – Groups - PM1 y PM2, ir al menú ASSIGN-Joint-
Restraint-Restringir Traslación 3 y rotaciones 1,2 – OK, esta opción solo se usa
cuando no se modela la losa de techo.
v Cargas
Distribución de la Carga Muerta -Viva en Vigas “Primer Piso”
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

9. ACI-UNPRG
Distribución de la Carga Muerta -Viva en Vigas “Segundo Piso”
a) Menú Define – Load Cases
b) En el Cuadro Define Load:
LIVE LIVE 0 Add Load
QX QUAKE 0 Add Load
QY QUAKE 0 Add Load OK
c) Botón All- Edit-Change Labels….. Item Type buscar Element Label Frame
Next number: 1.0
Increment: 1.0
Menu Edit – Auto relable – all in list OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

10. ACI-UNPRG
d) Botón Set Display Options…. - Marcar Labels en zona Frame/Cables OK.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

11. ACI-UNPRG
Numeración de los elementos “Primer Piso”
Seleccionar el elemento 10 y 11 – Botón ASSIGN - Frame Loads-
Distributed - buscar DEAD-Gravity-Uniform load = 1.30 Tn/ml. OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

12. ACI-UNPRG
Botón PS (previous selection) – Botón ASSIGN - Frame Loads-
Distributed - buscar LIVE -Gravity-Uniform load = 0.40 Tn/ml. OK
Del mismo modo para los demás elementos.
e) Para asignar la fuerza sísmica se hace lo siguiente:
Select – Select – Groups – PM1 OK
Assign - Joint Loads – Forces
En el cuadro de Force Global X: 15.69 Tn OK
Colocar el Boton PS – Assign – Joint Loads – Forces
En Load Case Name: QY – en Force Global Y: 15.69 Tn OK
Select – Select – Groups – PM2 OK
Assign - Joint Loads – Forces
En el cuadro de Force Global X: 18.427 Tn OK
Colocar el Boton PS – Assign – Joint Loads – Forces
En Load Case Name: QY – en Force Global Y: 18.427 Tn OK
Guardar el archive con el Nombre: Modulo 1
v Asignar Combinaciones de Carga
Define – Combination - Add New Combo.
Seleccionar Dead – Scale Factor = 1.4 – Boton Add.
Seleccionar LIVE – Scale Factor = 1.7 – Boton Add.
De esta misma forma se colocan las siguientes combinaciones:
Comb 2 : 1.05 D + 1.275 L + 1.4025 Sx
Comb 3 : 1.05 D + 1.275 L - 1.4025 Sx
Comb 4 : 1.05 D + 1.275 L + 1.4025 Sy
Comb 5 : 1.05 D + 1.275 L - 1.4025 Sy
Comb 6 : 0.9 D + 1.43 Sx
Comb 7 : 0.9 D - 1.43 Sx
Comb 8 : 0.9 D + 1.43 Sy
Comb 9 : 0.9 D - 1.43 Sy
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

13. ACI-UNPRG
A parte de todas las combinaciones se debe agregar la del Envolvente,
“ENVOL”, en el item de tipo de Combinación “Combinación Type”
colocar Enve lope. La Escala de Factor será 1 para todas las
combinaciones.
Para la parte sísmica (desplazamientos de la estructura) se procederá a
crear otra combinación, del tipo Envolvente:
S1: 1*Qx; 1*Qy
S2: -1*Qx; -1*Qy
ENVOLS: 6*S1; 6*S2
Donde 6 es el 75% del Factor de Reducción de la Norma(es decir .75*8).
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

14. ACI-UNPRG
Cuadro con todas las Combinaciones
De Carga
Una Vez cargado todas las combinaciones OK.
v Diseño.
Para el diseño de los elementos de concreto armado se efectúa:
Design – Concrete Frame Design – Select Design Combos
Señalar todas las combinaciones que estan a la derecha, y removerlos,
una vez echo esto, señalar todas las combinaciones (Comb1 – Comb9
incluyendo ENVOL) Add.
OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

15. ACI-UNPRG
v Análisis.
a) DEFINE – MASS SOURCE – seleccionar From Loads – y define el factor de
multiplicación. Para edificaciones comunes la norma estipula 100% de la Carga
Muerta y 25% de la Carga Viva.
OK
b) DEFINE – ANALYSIS CASES
Modificar el Case Modal. Modificar de 12 modos a solo 6 OK.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

16. ACI-UNPRG
c) ANALYZE – SET ANALYSIS OPTIONS – verificar que este la opcion Space
Frame.
d) RUN
v Resultados.
a) Para ver el diagrama de momentos, Cortantes y Axial.
Poner la estructura en el plano XZ
Display – Show Forces / Stresses – Frames / Cables. – Moment 3 – 3 OK
Dependiendo del caso que se desee.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

17. ACI-UNPRG
b) Para observar el Diseño de la estructura.
Design – Concrete Frame Design – Star Design/Check of Structure.
Sale área de acero, dependiendo de las unidades (cm²)
Al dar click en una de las barras, sale el siguiente cuadro.
Al dar click en Flex. Details, sale el siguiente cuadro.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

18. ACI-UNPRG
En el caso de las columnas sale el cuadro en donde incluyen la curva de
Iteración así como Join Shear y B/C Details.
c) Desplazamientos.
Colocar el Plano XY con un valor de Z = 6.00
Display – Show Deformed Shape.
OK
Seleccionar el PM2 click derecho, se aprecia el desplazamiento en dicho punto.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

19. ACI-UNPRG
MODULO # 2: “ANALISIS DINAMICO “
A) ANALISIS DINAMICO CON EL ESPECTRO DE RESPUESTA.
a) Guardar con otro nombre: FILE – SAVE AS – Modulo 2
b) Quitar el candado
c) Select – Select – Groups – PM1 – PM2.
d) Borrar dichos puntos del modelo.
e) DEFINE – FUNCTIONS – RESPONSE SPECTRUM
Choose Function type to Add: Spectrum from File – Add New Function.
Browse (cargar el archivo del espectro a la base de datos) – Especificar
“Period vs Value” – Display Graph – Convert to User Defined. – OK.
f) DEFINE – ANALYSIS CASES – Qx – “Modify/Show Case”
Analysis Case Type: Response Spectrum.
Modal Combinations: CQC
Directional Combination: SRSS
Load Name: U1 (dirección X).
Function: FUNC1
Scale Factor: 9.81.
Del mismo modo para la dirección “Y”.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

20. ACI-UNPRG
g) RUN
h) Resultados.
Es el mismo procedimiento que para el Modulo # 1.
B) ANALISIS DINAMICO “TIEMPO HISTORIA”
a) Guardar con otro nombre: FILE – SAVE AS – Modulo 2T
b) Quitar el candado
c) DEFINE – FUNCTIONS – TIME HISTORY
Choose Function type to Add: Function From File – Add New Function.
Browse (cargar el archivo del espectro a la base de datos) – Especificar
“Period vs Value” – Display Graph – Convert to User Defined. – OK.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

21. ACI-UNPRG
Funtion Name: ELCENTRO
Values Are: Time and Function Values (Valores del Tiempo y
de la Función).
Number of Point per Line: Número de puntos por Fila - 3
Display Graph.
Convert to User Defined. – OK. - OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

22. ACI-UNPRG
DEFINE – Análisis Cases – Qx – Modif./Show Case
Analysis Case Type – Time History.
Analysis Type – Linear.
Time History Type – Modal.
Time History Motion Type – Transient.
Function – ELCENTRO.
Number of Output time Steps – 1200
Output time step Size – 0.01
OK.
RUN
RESULTADOS:
Set Display Options – Joints – Activar la casilla Labels.
DISPLAY – Show Response Spectrum Curves
Choose a Joint – 27 Add Joint.
Axes – Period – PSA
Display.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

23. ACI-UNPRG
Display – Show Plot Funtions – Define Plot Funtions
Choose Funtion Type to Add: Add Joint Disps/Forces-Add Plot
Functions
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

24. ACI-UNPRG
Joint ID – 27
Vector Type – Displ.
Component – UX
OK - OK
Seleccionar Joint27 de la lista de Funciones – Add – Display.
Cortante en la Base.
Define Plot Functions
Cose Funtions type to Add
Add Base Functions – Add Plot Functions
Activar la casilla base shear X – OK - OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

25. ACI-UNPRG
MODULO # 3: “ANALISIS DE ESTRUCTURAS DE ALBAÑILERIA”
A) Modelamiento de Marcos de concreto Armado con Muros de Tabiquería.
a) Abrir Modulo 1 y guardar con otro nombre: FILE – SAVE AS – Modulo 3
b) Quitar el candado
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

26. ACI-UNPRG
c) DEFINE – Materials – Add new Material
Material Name: ALBA
Type of Design: None
Analysis Property Data
Mass per unit Volume: 0.00
Weight per unit Volume: 0.00
Modulus of Elasticity: 225000 Tn/m²
Poisson’s Ratio: 0.18
OK - OK
d) Colocar la vista YZ – X = -6
e) Draw. Frame / Cable Element. – Dibujar las diagonales.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

27. ACI-UNPRG
f) Marcar una de las diagonales. – dar clik el boton derecho del Mouse.
g) Anotar la longitud: Wo = 5/4 = 1.25 y e = 0.135
Wo = 5.831/4 = 1.457 y e = 0.135
h) DEFINE – Frame/Cable Sections – Add Rectangular-Add New Property.
Section Name: Puntal1
Material: ALBA.
Depth(t3): 1.25
Width (t2): 0.135
OK
Add Rectangular – Add New Property.
Section Name: Puntal2
Material: ALBA.
Depth (t3): 1.457
Width (t2): 0.135
OK - OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

28. ACI-UNPRG
i) Señalar lar diagonales (figura anterior), del primer y Segundo piso, la primera
crujía.
j) ASSIGN – Frame/Cable – Sections – PUNTAL1
Dibujar los Puntales también el sentido contrario.
k) Colocar la vista YZ – X = 8 –dibujar también los puntales.
l) Señalar los puntales.
m) Select – Select-Frame/Cable Sections – Puntal1, Puntal 2
n) Edit – Replicate – Linear (dx = 14).
ñ) Select – Select-Frame/Cable Sections – Puntal1, Puntal 2
o) ASSIGN – Frame/Cable – Releases / Partial Fixity.
Marcar las casillas Start y End de Moment 2 – 2(minor) y Moment 3 – 3
(major) OK.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

29. ACI-UNPRG
p) Run
q) Resultados:
Poner en el plano YZ – X=-6
Display – Show Forces/Stresses - Frames/Cables – Moment 3-3 OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

30. ACI-UNPRG
B) Modelamiento de Muros de Albañilería Confinada.
Altura de Entrepiso: 3.00m
f’c: 210 kg/cm²
fy: 4200 kg/cm²
UNIDADES: Tn- m
DEFINE – Material – CONC
Mass Per unit Volume: 0.245
Weight per unit Volume: 2.4028
Modulus of Elasticity: 2173706.5 Tn/m²
Coeficiente de Poisson: 0.20
Specified Conc Comp Strength f´c: 2100
Bending Reinf. Yield Stress, fy: 42000
Shear Reinf Yield Stress, fys: 42000
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

31. ACI-UNPRG
DEFINE – Frame/Cable Sections
Choose Property type for Add – Add Rectangular.
Add New Property – Definen las vigas 15x45,15x40 y 30x55 OK
DEFINE – Frame/Cable Sections
Choose Property type for Add – Add Rectangular.
Add New Property.
Section Name: COLL
Base Material: CONC
Design Type: Concrete Column
Concrete Column Check/Design: Reinforcement to be designed
Define/Edit/Show Section: Section Designer
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

32. ACI-UNPRG
OPTIONS – PREFERENCES
Background Guideline Spacing: 0.30
Fine Grids Between Guidelines: 1.00
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

33. ACI-UNPRG
Presionar el Boton – Snap to Fine grid, de la Barra Izquierda de la pantalla.
Presionar el Boton – Dram Polygon Shape y dibujar.
OPTIONS – PREFERENCES
Background Guideline Spacing: 0.30
Fine Grids Between Guidelines: 3.00
Mover el dibujo lo mas cercano al centro.
Cerrar pantalla. - OK
De la misma forma para la sección en “T”.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

34. ACI-UNPRG
Cerrar pantalla. – OK
OK
DEFINE – Materials – Add New Material
Material Name: ALBA
Type of Design: None
Mass per unit volume: 0.18
Weight per unit volume: 1.8
Modulus of elasticity: 225000
Coefic. Poisson: 0.18
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

35. ACI-UNPRG
DEFINE – Area Sections- Modif./Show Section
Section Name: Muro 15
Material: ALBA
Area type: Shell
Membrana: 0.15
Bending: 0.15
Type: Shell OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

36. ACI-UNPRG
Section Name: LOSAT
Material: CONC
Area type: Shell
Membrana: 0.15
Bending: 0.15
Type: Shell OK
Colocar una de las ventanas en el plano XY – Z=3, seleccionar los elementos
horizontales paralelos al eje x, subir con la flecha al plano z = 6 y seleccionar dichos
elementos.
ASSIGN – Frame/Cable/Section/ VI15x45 OK
De igual manera para los elementos paralelos al eje y asignarles la VI15x40 OK
Botón All- Edit-Change Labels….. Item Type buscar Element Label Frame
Next number: 1.0
Increment: 1.0
Menu Edit – Auto relable – all in list OK
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

37. ACI-UNPRG
Botón Set Displa y Options…. - Marcar Labels en zona Frame/Cables OK.
Seleccionar los elementos 1, 3, 7, 9, 22, 24, 30 y 28
ASSIGN – Frame/Cable/Section - COLL
Seleccionar los elementos 4, 25, 6 y 27
ASSIGN – Frame/Cable/Section - COLT
Seleccionar los elementos 2, 23, 5, 8, 29 y 26
ASSIGN – Frame/Cable/Section – COL30x55
Modificar los ejes de los elementos para colocarlos en la posición adecuada.
ASSIGN – FRAME/CABLE – Local Axes
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

38. ACI-UNPRG
Seleccionar elemento 7 y 28
ASSIGN – Frame/Cable – Local Axes: -90 OK
Seleccionar elemento 4 y 25
ASSIGN – Frame/Cable – Local Axes: -180 OK
Seleccionar elemento 9 y 30
ASSIGN – Frame/Cable – Local Axes: -180 OK
Seleccionar elemento 3 y 24
ASSIGN – Frame/Cable – Local Axes: - 90 OK
Seleccionar los elementos 2, 23, 5, 8, 29 y 26
ASSIGN – Frame/Cable – Local Axes: 90 OK
Boton derecho – Edit Grid Data – Modify/Show System.
X Location: -4.50 Add Grid Line.
Y Location: 6.50 Add Grid Line
Activar las Casillas.
Lock Grid Lines
Snap to Grid Lines
Glue Joint to grid Lines OK - OK
Definir la columna 20 x 15
Dibujar la columna 20 x 15
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

39. ACI-UNPRG
Seleccionar toda la estructua.
Edit-Divide Frames
Break at intersections with selectd …… OK
Ir al Plano YZ – X = -6
Marcar la opción – Quick Dra. Area Element – Properties of
object : Muro 15-Marcar en el centro del marcho – Clic Izq.
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

40. ACI-UNPRG
Set Display Options – Activar Shade Objects, se vera el dibujo del Muro
de albañilería.
De igual manera para el plano X = 8, Y=-4.5, Y = 6.5
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast

41. ACI-UNPRG
Ingº Carlos J. Ramos Chimpen.
Ingº Carlos E. Ramos Brast