Capitulo 1 METRADO DE CARGAS

CAPITULO 1
Configuraciones
Materiales
Cargas
Primer Capítulo que inicia con introducción al uso del programa
de manera ordenada con configuraciones iniciales; tales como,
generación del sistema espacial de ejes, modificación y creación
de nuevos ejes, número de pisos y sus alturas, configuración de
unidades de trabajo y resultados de análisis y diseño. El material
que configurar será concreto, madera, mampostería y acero,
además de indicar sus propiedades de acuerdo con el RNE, ACI,
MDMGA y AISC, estableciendo de esta manera toda la
información detallada para la definición de materiales. En
cuanto a las cargas, se define y explica su naturaleza y uso y
valores que indica la NTE E.020 de Cargas, su cálculo en techos
inclinados y restricciones. Este y los demás capítulos son
secuenciales, por lo que se recomienda al lector tratar de seguir el
orden para no perderle en la secuencia.

Contenido
CAPITULO 1................................................................................................................................. 1
1.1. Configuración de Unidades del Programa .................................... 1
1.1.1. Unidades de Ingreso y Salida de Datos..................................... 4
1.2. Configuración y Definición de Materiales..................................... 8
1.2.1. Material Concreto............................................................................................. 9
1.2.2. Material Acero ................................................................................................. 15
1.2.3. Material Madera.............................................................................................. 17
1.2.4. Material Mampostería.................................................................................... 19
1.3. Definición y Configuración de Cargas ........................................... 22
1.3.1. Cargas Estáticas .............................................................................................. 22
1.3.2. Cargas Dinámicas ........................................................................................... 22
1.3.3. Cargas Accidentales....................................................................................... 22
1.4. Guardar Configuraciones por Defecto ........................................ 26

Manual para Estudiantes del ETABS
1
1.1. Configuración de Unidades del Programa
Antes de iniciar con la configuración del programa, empezaremos por hacer una
pequeña y breve descripción de las funciones y características activas del programa
cuando este se abre.
La Figura 1-1 nos muestra una página de inicio, la cual nos describe de manera breve la
función de cada botón y pestaña de navegación.
Figura 1-1. Página de Inicio y Presentación de ETABS.
En la página de inicio , tenemos dos campos bien diferenciados, uno a la
izquierda y otro a la derecha. En el de la derecha vemos las pestañas de navegación
cuyo contenido se detalla a continuación:
Latest News (Ultimas noticias): Aquí vemos las últimas actividades, usos de
los productos CSI (SAP2000, ETABS, SAFE, PERFORM, CSI COL) de diseños
significativos, fechas de eventos y conferencias.
Resources (Recursos): Esta pestaña muestra todos los recursos para el uso
del software e información de manuales de usuario del programa (en idioma
Ingles), videos tutoriales, Knowledge Base o “Bases de conocimiento” (Disponible
con conexión a internet) y la pagina CSI (Tambien con conexión a internet).
Product Releases (Productos Lanzados): En esta pestaña se muestran los
lanzamientos de las últimas versiones de los productos CSI (SAP2000, ETABS, SAFE,
PERFORM, CSI COL, SECTION BUILDIER) además de las correcciones realizadas en
cada nueva versión lanzada.
Noticias
Recursos
Productos Lanzados
Inicio de un
Nuevo Modelo
Abrir un Modelo Existente
Panel de
visualización
de Modelos
recientemente
realizados

2
En el panel izquierdo, se nos muestra:
Comandos de Iniciación de un nuevo proyecto o abrir uno ya existente
Panel de acceso rápido a modelos o proyectos hechos recientemente.
(Podemos acceder rápidamente al modelo del proyecto con tan solo darle clic a la imagen)
Ahora que ya conocemos la página de inicio del programa, lo vamos a configurar de
tal manera que cada vez que se quiera iniciar un nuevo modelo éste nos muestre un
entorno de trabajo con configuraciones personalizadas, asi como también el formato
de ingreso datos y lectura de resultados, por ejemplo, desplazamientos, momentos
flectores, cortantes, axiales, esfuerzos, pesos, masas, velocidades, aceleraciones, etc.
Empezaremos iniciando un nuevo modelo, para ello debemos darle clic al botón con la
hoja en blanco que dice “New Model” del panel superior izquierdo cuyo recorte se
muestra al inicio de esta página; luego, la página de inicio se cerrará mostrando un
fondo blanco para luego presentarnos la ventana emergente de inicialización del
modelo que se muestra en la Figura 1-2
Figura 1-2. Ventana de Inicialización de un Nuevo Proyecto.

3
Esta ventana nos proporciona 03 opciones para la inicialización de un nuevo proyecto
que a continuación se describen de manera detallada:
Use Saved User Default Settings (Usar configuraciones de usuario
predeterminadas): Se inicia el proyecto con las configuraciones que realizó el
usuario y luego fueron guardadas como configuraciones por defecto.
Use Setting from a Model File… (Usar configuración desde un archivo modelo…):
Se iniciará un proyecto con las configuraciones y preferencias de un modelo ya
existente.
Use Built-in Settings With: (Usar configuraciones incorporadas con): Esta es la
opción más usada al momento de iniciar un proyecto. Proporciona sistemas de
unidades ya establecidas y códigos de diseño en concreto y acero estructural.
Para el objetivo de este apartado seleccionaremos la tercera opción. Aceptamos
mediante un clic al botón , y en seguida emergerá otra ventana con plantillas de
inicialización rápida de un nuevo modelo, Figura 1-3. Seleccionaremos la plantilla en
Blanco, Blank, y aceptamos todo con un clic al botón y en seguida el software
nos presentará el entorno de trabajo.
Figura 1-3. Ventana de Inicio de un Nuevo Modelo mediante plantillas.

4
El entorno de trabajo está conformado por 03 ventanas bien ubicadas; descritas de
izquierda a derecha, la primera, es el Explorador del Proyecto , la
segunda, una vista en planta de un nivel del proyecto (en
este caso el piso 4, Story 4, Z=48 ft), y, la tercera, una vista 3D de todo el
proyecto.
(*) De estas 3 ventanas, las dos últimas tienen una particularidad que debemos tener siempre en
cuenta, la de la izquierda, que muestra la vista en planta muestra un fondo de color azul claro,
esto indica que ésta es la ventana activa, indicativo de que en esta ventana se realizarán todas
las acciones de dibujo, selección y asignación.
Figura 1-4. Presentación del Entorno de Trabajo en ETABS.
1.1.1. Unidades de Ingreso y Salida de Datos
En este apartado aprenderemos a configurar nuestras unidades de trabajo, tanto para
entrada de datos como para la lectura de resultados.
Entrada de Datos (Input Data): Son las unidades en las que vamos a ingresar cada
dato, por ejemplo, peso específico, módulo de elasticidad, resistencia a la
compresión, espesores, áreas de refuerzo, recubrimientos, cargas,
aceleraciones, etc.
Salida de Datos (Output Data): Son las unidades en las que se van a mostrar los
resultados, tales como, desplazamientos, momentos, cortantes, axiales,
esfuerzos, masas, centros de masas y rigideces, etc.
Para configurar un sistema de entrada y salida de datos tenemos 02 opciones. La
primera se encuentra en el Menu en el comando que se indica en la Figura 1-5;
Ventana Activa

5
la segunda se encuentra en el botón ubicado en la parte inferior derecha de la
ventana principal del programa tal como se indica en la Figura 1-6.
Figura 1-5. Comando de Configuración de Unidades en el menrú Options.
Figura 1-6. Botón Units, que describe las unidades de entrada y salida de datos.
Al darle clic al botón se nos presentará un menú de opciones de configuración de
unidades que podemos establecer como unidades por defecto para el modelamiento,
análisis y diseño estructural de un proyecto. Estas se muestran a continuación
juntamente con sus descripciones.

6
U.S. Defaults (Sistema de Unidades por Defecto): Al seleccionar esta opción, el
software retornará las unidades actuales de trabajo a su configuración por
defecto.
Metric SI Defaults (Sistema Métrico Internacional por Defecto): El programa
establecerá como sistema actual de unidades de trabajo al Sistema métrico
Internacional, SI.
Metric MKS Defaults (Sistema Métrico MKS por Defecto): El programa
establecerá el sistema de unidades Metro – Kilogramo – Segundo como sistema
actual de unidades de trabajo.
Consistent Units… (Unidades Consistentes): El programa establecerá como
sistema de entrada y salida de datos teniendo en cuenta unidades de Longitud-
Fuerza y Temperatura.
Show Units Form… (Mostrar Formulario de Unidades): Opción que permite
mostrar en un formulario todas las unidades de entrada y salida de datos que
puede presentar el software, misma que se muestra mediante el comando
mostrado en la ruta de la Figura 1-5.
La Figura 1-7 muestra el formulario de unidades por defecto. Las Figuras 1-8 y 1-9
muestran las configuraciones realizadas.
Figura 1-7. Unidades de Trabajo para la Entrada y Salida de Datos.

7
Figura 1-8. Unidades de Trabajo para Configuradas, 1° Parte.

8
1.2. Configuración y Definición de Materiales
En este manual se presentan procedimientos de cálculo y definición de materiales que
intensamente se usan en construcciones de edificios. Los materiales que se definen son
los que se indican a continuación:
• Concreto (ACI 318 2014)
• Acero (AISC 360-10)
• Madera (MDMGA)
• Mampostería (ACI 530)
Para todos estos materiales, su definición consistirá en el conocimiento de las
propiedades mecánicas que se mencionan a continuación:
• Peso Volumétrico
• Módulo de Elasticidad
• Módulo de Poisson
• Coeficiente de Expansión Térmica
• Resistencia característica
En ETABS, la definición y configuración de materiales se realiza en Define > Material
Properties…. Luego, en la ventana emergente seleccionamos el botón que indica la
Figura 1-12 y en seguida se mostrará la ventana que muestra la Figura 1-13.

9
Figura 1-12. Ventana emergente de configuración y definición de materiales.
Figura 1-13. Ventana emergente de configuración y definición de materiales.
1.2.1. Material Concreto
De la Figura 1-13, para definir material de concreto debemos desplegar la lista de tipos
de materiales, Material Type, tal como se muestra en la Figura 1-14 y en seguida se nos
mostrará una ventana como la que se aprecia en la Figura 1-15.
Figura 1-14. Secuencia inicial de definición de un nuevo material.

10
Figura 1-15. Ventana emergente de definición de Material Concreto.
A continuación, se describen los procedimientos de cálculo de las propiedades
mecánicas del material concreto que debemos conocer para una correcta definición.
a. De acuerdo con el ACI 318-2014
En general, la resistencia característica mínima a la compresión del concreto, 𝑓𝑐
′
, deberá
ser de 2500 psi, mientras que para pórticos especiales resistentes a momento, SMF,
𝑓𝑐−𝑚𝑖𝑛
′
= 3000 psi, en concordancia con la sección 19.2.1.
El módulo de Elasticidad, Ec, es calculado de acuerdo con la sección 19.2.2. Para
concreto cuyo peso volumétrico, 𝑤𝑐, varía entre los 90 a 160 lb/ft3, el módulo de
elasticidad es calculado como:
𝐸𝐶 = 𝑤𝐶
1.5
33ට𝑓𝑐
′
ሾ𝑃𝑠𝑖ሿ , 𝐸𝐶 = 0.136484014𝑤𝐶
1.5
ට𝑓𝑐
′
ቈ
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
቉ … (1)
Para concreto de peso normal,
𝐸𝐶 = 57000ට𝑓𝑐
′
ሾ𝑃𝑠𝑖ሿ , 𝐸𝐶 = 15113.8123ට𝑓𝑐
′
ቈ
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
቉ … (2)
Si se desea tener una mejor precisión en la determinación de la calidad del concreto a
usar en una construcción, el ACI en sus Tablas 19.3.1.1, R19.3.1 y 19.3.2.1 detallan el
procedimiento de selección de la calidad mínima del concreto a utilizar.
La Tabla 1-1 muestra los valores del módulo elasticidad para distintas calidades de
concreto.

11
El módulo de Poisson, 𝑣, se tomará igual a 0.20.
El módulo de Corte, 𝐺𝑐, es calculado de la siguiente relación:
𝐺𝑐 =
𝐸
2(1 + 𝑣)
Para el acero de refuerzo, este deberá cumplir con las especificaciones indicadas en la
sección 20.2.1.1 con lo indicado de acuerdo con la Tabla 20.2.2.4a para refuerzo
corrugado y la Tabla 20.2.2.4b para refuerzo liso.
Para propósitos de diseño, tomaremos las propiedades de diseño indicadas en la
sección 20.2.2, con un valor redondeado de 𝑓𝑦 = 4200
𝐾g
𝑐𝑚2.
Para una referencia de cálculo, en este Manual se trabajará con barras de refuerzo
corrugados con Designación ASTM A-615 Gr60, de cuyos principales distribuidores y
características se indican en las cartillas de las Figuras 1-16 y 1-17. Cabe destacar que la
longitud máxima de fabricación y distribución es de 9.00mts. Estas indicaciones son
necesarias para poder realizar un diseño acorde con los materiales en nuestra región,
se deja para el lector investigar las designaciones y materiales en su región y/o país.
Figura 1-16. Tamaños y Características de barras fabricadas por Aceros Arequipa.
f'c
(Kg/cm²)
f'c
(Lb/in²)
①
(Psi)
②
(Psi)
①
(Kg/cm²)
②
(Kg/cm²)
175 2489.08 3019390.867 2843771.60 212284.20 199936.94
210 2986.90 3307576.975 3115195.70 232545.69 219019.95
280 3982.54 3819260.914 3597118.15 268520.63 252902.4520
300 4267.00 3953310.628 3723371.03 277945.26 261778.91
350 4978.17 4270063.514 4021700.36 300215.20 282753.54
420 5973.80 4677620.217 4405552.01 328869.27 309740.98
Sistema Ingles Sistema MKS
Calidad del Concreto
Tabla 1-1. Módulos de Elasticidad para Concretos de distintas calidades, ACI 318 2014
El peso específico del Concreto se tomó igual a 2400 Kg/m³

12
Figura 1-17. Tamaños y Características de barras fabricadas por SiderPerú.
En cuanto al peso volumétrico del concreto, 𝑤𝑐, el Capítulo 1 indica los siguientes límites
para las siguientes clasificaciones:
• Concreto de Peso Normal: 145
𝐿𝑏
𝑓𝑡3 ቀ2322.6773
𝐾g
𝑚3ቁ ≤ 𝑤𝑐 ≤ 150
𝐿𝑏
𝑓𝑡3 ቀ2402.7697
𝐾g
𝑚3ቁ
• Concreto de Peso Liviano: 90
𝐿𝑏
𝑓𝑡3 ቀ1441.6618
𝐾g
𝑚3ቁ ≤ 𝑤𝑐 ≤ 115
𝐿𝑏
𝑓𝑡3 ቀ1842.1234
𝐾g
𝑚3ቁ
Figura 1-18. Propiedades Mecánicas de barras fabricadas por SiderPerú.
A continuación, se indica un ejemplo de definición del material concreto juntamente
con el acero de refuerzo para todas las indicaciones brindadas.
CONCRETO REFORZADO
(ACI 318 2011)
Nombre: ACI
Peso Específico: Ƴc = 2400 Kg/m3
Resistencia a la Compresión: f’c = 280 Kg/cm2
Módulo de Elasticidad: Ec = 252902.452 Kg/cm2
Módulo de Corte: Gc = 105376.0217 Kg/cm2
Módulo de Poisson: v = 0.20

13
Figura 1-19. Definición del Material Concreto según el ACI 318 2014
b. De acuerdo con la NTE E.060 – Concreto Armado
La sección 5.1.1 de la NTE E.060 indica que la resistencia característica a la compresión
del concreto será como mínimo de 𝑓𝑐
′
= 17 𝑀𝑃𝑎, que convertido a unidades de Kg/cm2
es igual a 𝑓𝑐
′
= 173.35
𝐾𝑔
𝑐𝑚2.
De la misma manera como se indicó en la sección a. de este apartado, el módulo de
Elasticidad del concreto, Ec, se obtiene mediante lo que indica la sección 8.5.1 de la NTE
E.060, en unidades del sistema métrico interncional, SI.
𝐸𝐶 = 𝑤𝐶
1.5
0.043ට𝑓𝑐
′
ሾ𝑀𝑃𝑎ሿ , 𝐸𝐶 = 0.13731188𝑤𝐶
1.5
ට𝑓𝑐
′
ቈ
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
቉ … (3)
𝐸𝐶 = 4700ට𝑓𝑐
′
ሾ𝑀𝑃𝑎ሿ , 𝐸𝐶 = 15008.5078ට𝑓𝑐
′
ቈ
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
቉ … (4)
La Tabla 1-2 muestra los valores del módulo elasticidad para distintas calidades de
concreto.
f'c
(Kg/cm²)
f'c
(MPa)
③
(MPa)
④
(MPa)
③
(Kg/cm²)
④
(Kg/cm²)
175 17.16 19648.96 19470.51 200363.63 198543.90
210 20.59 21524.36 21328.87 219487.36 217493.94
280 27.46 24854.19 24628.46 253442.17 251140.3707
300 29.42 25726.53 25492.88 262337.57 259954.98
350 34.32 27787.83 27535.45 283356.96 280783.47
420 41.19 30440.04 30163.58 310402.00 307582.88
Tabla 1-2. Módulos de Elasticidad para Concretos de distintas calidades, NTE E.060
Calidad del Concreto Sistema Métrico Sistema MKS
El peso específico del Concreto se tomó igual a 2300 Kg/m³ (ver sección 2.2 - NTE E.060)

14
El módulo de Poisson, 𝑣, en concordancia con la ecuación mostrada en la sección 8.5.4
de la NTE E.060, se considera igual a 𝑣 = 0.15. El módulo de Corte, Gc, del concreto de
acuerdo con la E.060 se considerará igual a:
𝐺𝑐 =
𝐸
2.3
El acero de refuerzo cumplirá con lo indicado en la sección 3.5.3.1 de la NTE E.060 y en
concordancia con las Figuras 1-16 a 1-18 cumpliendo con la norma ASTM A-615 Gr60. Se
muestra a continuación un ejemplo de definición de concreto acorde con la NTE E.060.
Su definición en el software es igual a como se indicó en la Figura 1-19.
CONCRETO REFORZADO
(NTE E.060)
Nombre E060
Peso Específico: Ƴc = 2300 Kg/m3
Resistencia a la Compresión: f’c = 280 Kg/cm2
Figura 1-20. Definición del Material Concreto según la NTE E.060.

15
1.2.2. Material Acero
La sección A3 de las especificaciones AISC 360-10 enlistan las designaciones ASTM
disponibles para distintos perfiles que se usan en construcciones con acero. Asimismo, la
Tabla 2-3 de las AISC 13th – Steel Construction Manual Perfiles, indica las propiedades
mecánicas aplicables a cada designación ASTM y perfil estructural.
De la Figura 1-14, se realiza el mismo procedimiento para la definición inicial del material
acero seleccionando la primera de la lista, Steel.
Generalmente, las propiedades físicas del acero se asumen iguales a las del refuerzo
(Densidad, Módulo de Elasticidad y Módulo de Poisson), con el detalle de que las
propiedades mecánicas esperadas serán tomadas de la Tabla A3.1 del AISC 341-10.
W M S HP C MC L Rect. Circ.
36 58-80ᵇ
35 60
42 58
46 58
46 62
50 62
36 58
Gr. 50 50 65-100
Gr. 55 55 70-100
Gr. 42 42 60
Gr. 50 50 65ᵈ
Gr. 55 55 70
Gr. 60ᵉ 60 75
Gr. 65ᵉ 65 80
Gr. I & II 50ᶢ 70ᶢ
Gr. III 50 65
50 50ꭜ 60ꭜ
60 60 75
65 65 80
70 70 90
50-55ⁱ 65ⁱ
42ᶨ 63ᶨ
46ᵏ 67ᵏ
50ᴵ 70ᴵ
50 70
50 70
ᵃ
ᵇ
ᶜ
ᵈ
ᵉ
ᶠ
ᶢ
ꭜ
ⁱ
ᶨ
ᵏ
ᴵ
Para perfiles con un espesor de ala mayor de 1¹⁄₂ in y menor o iguales de 2 in.
Para perfiles con un espesor de ala menor o igual de 1¹⁄₂ in solamente.
Tabla 2-3
ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA
VARIOS PERFILES ESTRUCTURALES
ASTM A618 también puede especificarse como resistente a la corrosión. Ver ASTM A618
Aplica mínimo para muros con 3/4 in de espesor y menos. Para muros menos gruesos que 3/4 in, Fy = 46Ksi y Fu = 67 Ksi.
Si se desea, un máximo esfuerzo de fluencia de 65 Ksi y máxima relación de fuerza de fluencia a fuerza de tracción de
0.85 puede ser especificada. (por los requerimientos del suplemento ASTM S75)
Una máxima relación de esfuerzo de fluencia a tracción de 0.85 y la fórmula equivalente de carbón es incluida como se
exige en la ASTM A992
Para perfiles con un espesor de ala mayor de 2 in solamente.
Mínimo a menos que se muestre un rango
Para perfiles sobre 426Lb/ft, solamente se aplica el mínimo de 58Ksi
Para perfiles con un espesor de ala menor o igual a 1¹⁄₂ in solamente. Para mejorar la soldabilidad se puede especificar un
equivalente de carbono (por los requerimientos del suplemento ASTM S78). Si se desea se puede especificar un esfuerzo de tracción máximo de
90 Ksi (por los requerimientos del suplemento ASTM S79).
Si se desea, se puede especificar un máximo esfuerzo de tensión de 70 Ksi (por requerimientos del suplemento ASTM S91).
Para perfiles con un espesor de ala menor o igual a 2 in solamente.
A847
Alta
Resistencia a
la Corrosión
con Aleación
Baja
Especificación Preferida del Material
Otra especificación aplicable de material, la disponibilidad de la cual debe ser confirmada antes de la especificación
Especificaciones de Material que no aplican
A618ᶠ
A913
A992
ALTA
Resistencia
con Baja
Aleación
A242
A588
Carbón
Acero Tipo
Serie de Formas Aplicable HSS
Tubo
A572
Gr. B
Gr. C
A500
A501
A529ᶜ
A36
A53 Gr. B
Designación ASTM
Fy Min. Esfuerzo
de Fluencia
(Ksi)
Fu Esfuerzo de
Tracciónᵃ
(Ksi)

16
Lo que implica que la definición del material acero deberá tener en cuenta los estados
de esfuerzos esperados que deberán calcularse como:
𝐹𝑦𝑒 = 𝑅𝑦𝐹𝑦
𝐹𝑢𝑒 = 𝑅𝑡𝐹𝑢
Por consiguiente, la definición del material acero y acero de refuerzo se realizará de la
manera como se muestra en el ejemplo de la Figura 1-20.
ACERO ESTRUCTURAL
(AISC LRFD SPECIFICATIONS)
Nombre ASTM A36
Peso Específico: Ƴs = 7850 Kg/m3
Esfuerzo mínimo de Fluencia: fy = 2531.0507 Kg/cm2
Fuerza de Tracción mínima: fu = 4077.8038 Kg/cm2
Esfuerzo de Fluencia Efectivo: fye = 3796.5760 Kg/cm2
Fuerza de Tracción efectiva: fue = 4555.8912 Kg/cm2
Aplicación Ry Rt
Perfiles Estrcturales y barras laminados en caliente
• ASTM A36/A36M 1.5 1.2
• ASTM A1043/A1043M Gr. 36 (250) 1.3 1.1
• ASTM A572/A572M Gr. 50 (345) ó 55 (380), 1.1 1.1
ASTM A913/A913M Gr. 50 (345), 60 (415) ó 65 (450)
ASTM A588/A588M, ASTM A992/992M
• ASTM A1043/A1043M Gr. 50 (345) 1.2 1.1
• ASTM A529 Gr. 50 (345) 1.2 1.2
• ASTM A529 Gr. 55 (380) 1.1 1.2
Sección estructural hueca (HSS)
• ASTM A500/A500M (Gr. B o C), ASTM A501 1.4 1.3
Tubos
• ASTM A53/53M 1.6 1.2
Placas, tiras y hojas
• ASTM A36/36M 1.3 1.2
• ASTM A1043/A1043M Gr. 36 (250) 1.3 1.1
• A1011/A1011M HSLAS Gr. 55 (380) 1.1 1.1
• ASTM A572/A572M Gr. 42 (290) 1.3 1
• ASTM A572/A572M Gr. 50 (345), Gr. 55 (380), ASTM A588/A588M 1.1 1.2
• ASTM 1043/1043M Gr. 50 (345) 1.2 1.1
Acero de refuerzo
• ASTM A615, ASTM A706 1.25 1.25
Valores de Ry y Rt para Materiales de
Acero y Acero de Refuerzo
Tabla A3.1

17
Figura 1-21. Definición del Material Acero.
1.2.3. Material Madera
Una de las desventajas que le podríamos encontrar a ETABS en cuanto a definición de
materiales es la no posibilidad de definir materiales de madera y mampostería. Esta
desventaja va a ocasionar que nuestro análisis se realice por partes durante el proceso
de cálculo y diseño de un proyecto que necesite de este material.
Figura 1-22. Definición inicial del Material Madera y Mampostería.
La madera es un material que ofrece resistencias distintas en distintas direcciones de
análisis, ya que de acuerdo con su constitución presenta distintas direcciones
ortogonales, constituyéndose un material ortotrópico.
Figura 1-23. Direcciones ortogonales de análisis.

18
En ETABS es posible definir materiales con propiedades diferentes en distintas direcciones
de análisis. La Figura 1-24 muestra esta disposición del software que sin embargo no
realizaremos por los motivos que se describen más abajo.
Figura 1-24. Definición de Material la ortotropía del material.
A pesar de que de acuerdo con las indicaciones brindadas se debería definir el material
de la madera como ortotrópico, debemos tener en cuenta las indicaciones de análisis
del Manual de Diseño de Maderas del Grupo Andino, MDMGA, que en su capítulo 7
brinda todas las consideraciones a tener en cuenta para el análisis y diseño en madera
y que, por lo consiguiente, se tendrá que definir el material de madera como isotrópico.
En general, para el análisis y diseño de los elementos deberá definirse un material con el
módulo de elasticidad mínimo, Emin, El módulo de elasticidad promedio, Eprom, modelará
a los elementos para el cálculo de deflexiones
El módulo de corte, 𝐺𝑤, será tomado a criterio del ingeniero diseñador dentro del rango
que se indica a continuación:
𝐸𝑤
25
≤ 𝐺𝑤 ≤
𝐸𝑤
16
En donde, 𝐸𝑤, es el módulo de elasticidad del material madera. Luego, desde este
planteamiento es posible determinar un valor para el módulo de Poisson, 𝑣, para la
madera.
Para una mejor comprensión sobre esta definición se recomienda revisar el MDMGA.
Grupo Emin Eprom
A 95000 130000
B 75000 100000
C 55000 90000
Tabla 2-1. Módulos de Elasticidad, Kg/cm²

19
1.2.4. Material Mampostería
La mampostería o albañilería como más comúnmente se la conoce en diversas partes
de Latinoamérica, es un material que ETABS sí permite modelar, con el detalle de que su
modelación está enfocado al diseño exclusivo en mampostería armada, siendo
entonces que para la albañilería confinada se deberá desarrollar procedimientos
manuales para su diseño.
En este apartado se presentan definiciones de albañilería correspondiente a los códigos
de diseño y construcción del ACI 530 y la NTE E.070 de Perú.
Figura 1-25. Definición inicial de Material Mampostería.
a. Mampostería Armada
El módulo de elasticidad, 𝐸𝑚, de acuerdo con la sección 4.2.2.2 del ACI 530 se
determinará como
𝐸𝑚 = ൝
700𝑓𝑚
′
, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑚𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎
900𝑓𝑚
′
, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑚𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜
Y de manera indistinta, el módulo de corte, 𝐸𝑣, se tomará igual a:
𝐸𝑣 = 0.40𝐸𝑚
Por lo que se deduce que su módulo de Poisson, 𝑣, para la albañilería armada se tomará
igual a 0.25.
El esfuerzo de compresión, 𝑓𝑚
′
, de la albañilería armada, de acuerdo con la sección
9.1.9.1.1 del ACI 530 no deberá ser menor que 1500 Psi (105 Kg/cm2) ni mayor a los límites
que se indican a continuación:
1500𝑃𝑠𝑖 ቆ105
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
ቇ ≤ 𝑓𝑚
′
≤ 4000𝑃𝑠𝑖 ቆ280
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
ቇ , 𝑀𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜
1500𝑃𝑠𝑖 ቆ105
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
ቇ ≤ 𝑓𝑚
′
≤ 6000𝑃𝑠𝑖 ቆ420
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
ቇ , 𝑀𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎
El acero de refuerzo para el diseño tendrá las mismas características ya expuestas en
apartados anteriores.
Se muestra a continuación un ejemplo de caracterización del material albañilería
armada para su modelación en ETABS.

20
ALBAÑILERÍA ARMADA
(ACI 530)
Nombre Albañilería Armada
Esfuerzo mínimo de Fluencia: f’m = 300 Kg/cm2
Módulo de Elasticidad: Ec = 270000 Kg/cm2
Módulo de Corte: Gc = 108000 Kg/cm2
El peso volumétrico de la albañilería fue extraído del siguiente documento:
Concrete Masonry Wall Weights, TEK 14-13B. National Concrete Masonry Association
Figura 1-26. Definición de Material Albañilería Armada.
b. Mampostería Confinada
Las características físico-mecánicas de la albañilería confinada, de acuerdo con el
Artículo 24.7 de la NTE E.070, el módulo de elasticidad, 𝐸𝑚, es igual a:
𝐸𝑚 = ൝
500𝑓𝑚
′
, 𝑀𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎
600𝑓𝑚
′
, 𝑀𝑎𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟í𝑎 𝑆í𝑙𝑖𝑐𝑜 − 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑎𝑟𝑒𝑜
El módulo de corte, 𝐺𝑣, es también igual a
𝐸𝑣 = 0.40𝐸𝑚
Por lo que, para este material el módulo de Poisson, 𝑣, será también igual a 0.25.
Los valores para, 𝑓𝑚
′
, será de acuerdo con lo que indica la Tabla 9 de la NTE E.070-Perú.
A continuación, se presenta en la siguiente página un ejemplo de definición de material
Albañilería Confinada con la misma definición

21
ALBAÑILERÍA CONFINADA
(NTE E.070-PERÚ)
Nombre Albañilería Confinada
Esfuerzo mínimo de Fluencia: f’m = 65 Kg/cm2
Módulo de Elasticidad: Ec = 32500 Kg/cm2
Módulo de Corte: Gc = 13000 Kg/cm2
Figura 1-27. Definición de Material Albañilería Confinada.
De la Figura 1-26, el valor ingresado para, 𝑓𝑚
′
, al momento de realizar el diseño de la
alabañilería confinada no tendrá ningún efecto ya que ETABS no realiza diseño de
albañilería confinada. El procedimiento de diseño deberá realizarse manualmente. El
peso volumétrico fue extraído de la NTE E.070-Perú.

22
1.3. Definición y Configuración de Cargas
En ETABS y cualquier otro software de cálculo y diseño se deben definir las cargas que
se considere van a participar en el diseño y vida útil de la edificación. En este apartado
se pretende brindar alcance sobre dichas definiciones e interpretaciones.
1.3.1. Cargas Estáticas
Son todas aquellas que no cambian su ubicación y su variación en el tiempo es poca.
Generalmente están orientadas en la dirección de la gravedad y producen fuerzas
generadas por su propio peso que luego son repartidas a los elementos estructurales y
la cimentación.
Para propósitos de análisis y diseño estructural estas se clasifican como se muestra a
continuación:
o Peso Propio: Lo proporciona el volumen de los elementos y es calculado
automáticamente por el software. Cualquier elemento que se dibuje en la
interfaz gráfica será incluido en el cálculo del peso propio.
o Carga Muerta: Proporcionado por el peso de elementos y materiales que
forman parte del edificio, tales como luminarias, acabados de cielo raso, piso
terminado, tabiquerías internas como muros de subdivisión, etc.
o Carga Viva de Entrepiso: Lo brinda el peso de los componentes móviles en el
edificio, tales como, escritorios, mesas y sillas, estantes, mostradores, personas,
animales, etc.
o Carga Viva de Techo: Considera el peso por actividades de menor intensidad
comparadas con las de la carga viva de los pisos inferiores. Generalmente, estas
pueden deberse a trabajos de operación y mantenimiento.
La clasificación de la carga viva en 02 sub clases corresponde a que diversos códigos
de diseño y construcción permiten realizar el diseño de los componentes principales de
un edificio considerando una determinada reducción de los valores de carga viva que
se utilizaron en el análisis estructural y sísmico.
1.3.2. Cargas Dinámicas
Son las cargas que se generan por la repetición continua o aleatoria de una
determinada actividad ya que cambian de dirección e intensidad en periodos cortos
de tiempo. En este grupo se encuentran todas las cargas producidas por máquinas
vibratorias y el viento. También están incluidas las cargas por tránsito peatonal.
1.3.3. Cargas Accidentales
Son aquellas que aparecen en un determinado momento con una determinada
intensidad, son de corta duración relativa y pueden llegar a producir daños serios en las
construcciones. Para el análisis y diseño de edificaciones, estas cargas serán las del
Sismo, ráfagas de viento y la lluvia.

23
Los reglamentos en cada país sugieren valores mínimos de cargas a considerar para el
análisis estructural, sísmico y posterior diseño del edificio.
Por ejemplo, la NTE E.020 de Cargas de Perú sugiere en su Tabla 1 valores de cargas vivas
mínimas en Kg/m2 que se pueden considerar en entrepisos horizontales con hasta 3° de
pendiente para el análisis y diseño de una construcción.
De acuerdo con la indicación del ítem a) del Artículo 7.1, en elementos con pendientes
mayores a los 3°, la carga viva se deberá reducir mediante la siguiente expresión
matemática desarrollada por interpretación:
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑉𝑖𝑣𝑎 ቈ
𝐾g
𝑚2
቉ = 𝑚á𝑥 ቊ
100 − 5(𝛼° − 3), 𝑆𝑖 3° < 𝛼° ≤ 13°
50, 𝑆𝑖 𝛼° > 13°
Disposición que se cumple mayormente en techos y coberturas.
La tabiquería fija, para propósitos de desarrollo en este libro se estimará su valor en Kg/m2
mediante la utilización de la Tabla 1-3 que se muestra a continuación:
Las cargas muertas también pueden ser estimadas mediante la utilización de la Tabla
en el Anexo 1 de la NTE E.020, incluyéndose en su parte final valores de pesos propios de
losas alivianadas o aligeradas, para el modelamiento matemático.
Peso del Tabique Carga Equivalente
Kg/m Kg/m²
<74 30
75 - 149 60
150 - 249 90
250 - 399 150
400 - 549 210
550 - 699 270
700 - 849 330
850 - 1000 390
Tabla 1-3. Pesos Equivalentes de Tabiquería Fija

24
Toda esta información es necesaria para poder tener una mejor comprensión del flujo
de trabajo que debemos seguir para una correcta definición y configuración de las
cargas que necesitamos usar en nuestro proyecto.
En ETABS, la definición de casos estáticos de cargas se realiza mediante la ruta que se
indica: Define > Load Patterns…(Figura 1-28). El resultado se activar este comando se
aprecia en la Figura 1-29.
Figura 1-28. Ventana de Diálogo para la Definición y Configuración de Cargas.
Figura 1-29. Ventana de Diálogo para la Definición y Configuración de Cargas.

25
Para tal definición y configuración de cargas se deben seguir los siguientes pasos:
1°. En “Load” de deberá ingresar el nombre de la Carga que se desea agregar.
2°. En “Type” se debe desplegar la lista para definir la naturaleza de la carga.
3°. En “Self Weight Multiplier” deberá considerarse un valor de cero.
4°. Seleccionar el botón para agregar nuestro tipo de carga
definido.
5°. Para continuar definiendo cargas, se debe repetir los pasos del 1° al 4°.
La Figura 1-30 muestra la lista de definiciones de cargas estáticas de acuerdo con los
conceptos indicados en páginas previas.
Figura 1-30. Lista de Cargas Definidas por el Usuario.
Cabe indicar que en esta ventana se pueden definir otros tipos de cargas accidentales
y dinámicas que tienen naturaleza de comportamiento estático. Por ejemplo, para el
análisis sísmico se puede definir el tipo de carga sísmica, pero a nivel del Procedimiento
de la Fuerza Lateral Equivalente, FLE.
De la carga “Sismo X” que se aprecia en la Figura 1-30 debemos configurarla para que
la definición sea de acuerdo con las preferencias del usuario. Para ello debemos
seleccionar el botón y en la ventana emergente debemos realizar las
configuraciones que creamos conveniente.
Figura 1-31. Configuración de Cargas .
Esta configuración se detallará en los siguientes capítulos de este libro, pudiendo
también revisar el Manual de Análisis Estático y Dinámico. La definición de cargas
accidentales se desarrolla en los siguientes capítulos.

26
1.4. Guardar Configuraciones por Defecto
Con todas las definiciones preliminares y configuraciones realizadas podemos guardar
todo lo que se hizo de tal manera que nuestra configuración se encuentre siempre
disponible para iniciar un proyecto de tal forma que ya nuestras unidades, materiales y
demás definiciones se encuentren establecidas de acuerdo con nuestras preferencias.
La Figura 1-32 muestra la ruta de acceso al comando que permite realizar el guardado
de nuestra configuración personalizada. Luego de haber activado el comando se
mostrará una ventana de grabación satisfactoria de las configuraciones por defecto
como se muestra en la Figura 1-33.
Figura 1-32. Ruta de acceso al comando de guardado de configuraciones por defecto.
Ahora, cada vez que se quiera trabajar en un nuevo proyecto el usuario deberá
seleccionar la primera opción que se mostró en la Figura 1-2.
Figura 1-33. Ventana de confirmación de guardado de configuración por defecto.

Capitulo 1 METRADO DE CARGAS

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