2017 PROYECTO T3 DE EL CURSO: INGENIERIA SISMORRESISTE
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA 17-7-2017
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
TRABAJO CURSO: • INGENIERIA SISMORRESISTENTE CLASE: • 22121444 TEMA: • “ANALISIS SIMICO (METODOS ESTATICO Y DINAMICO) DE DOS ESTRUCTURAS CON EL PROGRAMA ETABS”
DOCENTE: • VELASQUEZ VARGAS JOSE MARTIN
INTEGRANTES: •
CALDERON INFANTES MARIO SERGIO
•
ESPINOZA MARCA JHOMIRA ITALA
•
HUAMAN SOLANO MARKO UGO
•
MEDINA GONZALEZ JAZMITH ALEXANDRA
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
1
TRUJILLO – 2017
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
INTRODUCCIÓN
La ingeniería civil, trabajando de la mano con la ingeniería sísmica ha logrado desarrollar edificaciones que permiten tener mayor capacidad de soporte ante un sismo, esto es posible gracias a que la ingeniería sísmica brinda los estudios y análisis de los sismos, de esta manera la ingeniería civil toma esas herramientas para calcular, planificar y construir edificios que brinden mayor seguridad y resistencia al llevarse a cabo un sismo. Como consecuencia del trabajo de ambas en conjunto existe la ingeniería estructural sismorresistente. La ingeniería estructural sismorresistente ha logrado sin lugar a duda que se dé un avance enorme en cuanto a ingeniería civil, en materia de calidad de vida y seguridad social. Nos permite tener construcciones que sean capaces de soportar una catástrofe tan grande como lo es un sismo, que sin lugar a duda es un temor para la sociedad en común, no solo porque no es capaz de ser predecible, sino también porque puede llegar a ser un factor que cause perjuicios de magnitud enorme. Es por eso que el trabajo en conjunto de estas ingenierías, la civil y la sísmica, en conjunto es un gran soporte para la seguridad de una población ante un sismo, es una herramienta que previene
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
2
catástrofes y brinda muchas cosas positivas a la sociedad.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
RESUMEN Se analizará, a modo de ejemplo, un edificio de 8 pisos a través del método estático y el método dinámico, estipulados en la Norma 0-30 para el diseño sísmico de edificios. Se supondrá que los elementos de concreto armado se diseñaran mediante el método de factores de carga y resistencia. Se analizará, a modo de aplicación dos edificios de 8 pisos a través del método estático y el método dinámico, estipulados en la Norma 0-30 para el diseño sísmico de edificios. En las siguientes ilustraciones se muestran las vistas tridimensionales de las estructuras ‘’B – C’’.
Ilustración 1: Vista tridimensional del edificio B
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
3
Ilustración 2: Vista tridimensional del edificio C
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA SÍSMICA E INGENIERÍA CIVIL: INGENIERÍA SISMORRESISTENTE El desarrollo de la ingeniería civil y la ingeniería sísmica ha dado valiosos resultados para el desarrollo de construcciones sismorresistentes, la principal hazaña es lograr el desarrollo de la ingeniería sismorresistente que es factor fundamental el momento de planificar, calcular y construir una edificación. •
EL RIESGO SÍSMICO
A lo largo de los años el sismo ha sido uno de los factores más preocupantes para la ingeniería civil, pues es a causa de estos desastres se pierden impresionantes cantidades de vidas humanas, numerables cantidades de pérdidas económicas y todo eso sin tomar en cuenta el sufrimiento de las poblaciones que son víctimas de semejantes catástrofes naturales. En el año de 1910 la sociedad sismológica de América identificó tres problemas principales de riesgo sísmico: el terremoto como tal, más particularmente el contexto donde ocurre, el movimiento del terreno asociado y su efecto sobre las construcciones. Entonces, es por eso que la ingeniería civil y la ingeniería sísmica deben trabajar de la mano, esto con el fin de evitar la vulnerabilidad de una población frente a un sismo, y de esa manera evitar las pérdidas que se tienen tras un sismo (económicas, vidas humanas, ecológicas, ambientales, etc.) •
INGENIERÍA ESTRUCTURAL SÍSMORRESISTENTE
La ingeniería Estructural Simorresistente es una disciplina que surgió no hace mucho tiempo y que surgió como una manera de dar solución a las catástrofes que surgieron a raíz de terremotos. Para esto se propuso establecer una fuerza estática horizontal para representar el efecto sísmico cuyo valor se estima como un 10% del peso de la estructura. Con esto se buscó representar la manera en la que interactúa una construcción con un sismo y los efectos inerciales producidos por la vibración sísmica sobre la construcción. La ingeniería estructural sismorresistente tiene como principal objetivo el buscar, analizar, diseñar y construir estructuras que brinden soporte, seguridad y resistencia al momento de un sismo, esto con el fin de que se logren evitar las diferentes catástrofes a raíz de un sismo. Es importante recalcar que no es posible cambiar la naturaleza de un sismo, pero esta ingeniería brinda toda herramienta para reducir el impacto de un sismo hacia una construcción y de esa manera evitar que una población sea vulnerable ante un sismo, de tal manera que aplicando medidas sistemáticas de prevención el daño producido por un sismo pueda controlarse y reducirse a
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
4
cantidades aceptables.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
1. DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.1. NOMBRE DEL PROYECTO: Análisis símico (métodos estático y dinámico) de dos estructuras con el programa Etabs. 1.2. LOCALIZACION 1.2.1.
Edificio B: Departamento de Junín - Satipo
1.2.2.
Edificio C: Departamento de la Libertad - Trujillo
1.3. NUMERO DE PISOS Ambas estructuras son de 8 niveles. 1.4. USO 1.4.1.
Edificio B: Estudio de televisión
1.4.2.
Edificio C: Depósitos de pintura
1.5. DESCRIPCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL Se trata de una estructura especial en el cual las cargas verticales y horizontales son resistidas por un pórtico con placas incluidas en su estructura resistente a momentos, esencialmente completo, clasificada como sistema aporticado. El proyecto arquitectónico contempla la construcción de dos infraestructuras de 8 niveles Edificio B y Edificio C, para los usos de estudios de Tv y depósitos de pintura respectivamente. En la siguiente imagen se observa la distribución en planta de columnas, vigas y placas
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
5
adoptada con el fin de hacer del proceso constructivo modelado en el programa Etabs.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Ilustración 3: Distribución en planta del sistema estructural de estudios de Tv.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
6
Ilustración 4: Distribución en planta del sistema estructural de depósitos de pinturas
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 1. 1.1 Generalidades El análisis estructural ha tenido una evolución extraordinaria en las últimas décadas con el desarrollo de métodos numéricos que resuelven los problemas matemáticos, mediante procedimientos iterativos con los que se puede llegar al nivel de precisión que se desee, a través de la ejecución del número necesario de ciclos de iteración. Con estos procedimientos se pueden analizar prácticamente cualquier tipo de estructura, por más compleja que sea, recurriendo al empleo de programas de cómputo con los que pueden realizarse en poco tiempo y a un costo razonable los millones de operaciones numéricas que una solución de este tipo implica. Entre estos programas de cómputo se encuentra el ETABS® V8 que es un programa muy práctico el cual ayuda a resolver de manera inmediata el análisis estructural de un elemento, En el trabajo propuesto se muestran las instrucciones paso a paso para el desarrollo del modelo. Con esto se demostrarán los fundamentos y se mostrará cuán fácil y práctico puede ser XXI crear un modelo usando este programa. ETABS®, es un programa, extremadamente versátil y poderoso con muchas ventajas y funciones. Este trabajo no pretende ser un documento que cubra en la totalidad de esas funciones y ventajas, más bien, se mostrará cómo trabajar con el programa, proporcionando algunos comentarios para el desarrollo del modelo, para captar el valor del ETABS.
La presente Memoria corresponde al análisis sísmico y calculo estructural del proyecto, edificación conformada por 8 niveles; con ubicación en la provincia de Satipo, departamento de
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
7
Junín.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 1.2 Objetivos 1.2.1. Objetivo general: Aplicación de la Norma E. 0.30 2016 para el análisis sísmico (método estático y dinámico) de un estudio Tv, y un depósito de pinturas de 8 niveles respectivamente. Mostrar la realización de cálculo y diseño estructural estático y modal espectral con un software de tecnología •
Mediante la aplicación de la NTE E-030 y haciendo uso del programa Etabs, se realizará el análisis estático y dinámico de dos edificaciónes de 8 niveles.
1.2.2. Objetivos específicos: 1. Mostrar un modelo estructural con el programa ETABS®, 2. Determinar los pasos a seguir para la elaboración de un modelo estructural con el programa ETABS®. 3. Comparar los modelamientos y resultados del Edificio B- Edificio C. 3. Desarrollar el manual para que esté al servicio de los estudiantes referente al programa ETABS®. 4. Aportar una herramienta esencial a los estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil, en el área de estructuras. a) Generar una familia de modelos paramétricos representativos de estructuras "reales" de un piso de concreto armado.
b) Determinar la respuesta no-lineal de los modelos paramétricos empleando un registro sísmico (dos componentes horizontales del movimiento del suelo) y aplicándolos en diferentes ángulos de incidencia. ❖ Se comparará los resultados de Desplazamientos, distorsiones y fuerzas de corte
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
8
para el análisis estático, dinámico modal espectral y dinámico tempo historia.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 1.2.2. Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente La filosofía del Diseño Sismorresistente consiste en: a. Evitar pérdida de vidas humanas. b. Asegurar la continuidad de los servicios básicos. c. Minimizar los daños a la propiedad.
1.2.3
Concepción Estructural Sismorresistente Debe tomarse en cuenta la importancia de los siguientes aspectos: - Simetría, tanto en la distribución de masas como de rigideces. - Peso mínimo, especialmente en los pisos altos. - La geometría de la edificación debe ser sencilla en planta y en elevación. Las formas complejas, irregulares o asimétricas causan un mal comportamiento cuando la edificación es sacudida por un sismo. - Selección y uso adecuado de los materiales de construcción. - Resistencia adecuada frente a las cargas laterales. - Continuidad estructural, tanto en planta como en elevación. - Ductilidad, entendida como la capacidad de deformación de la estructura más allá del rango elástico. - Deformación lateral limitada. - Consideración de las condiciones locales.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
9
- Buena práctica constructiva y supervisión estructural rigurosa.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 2: ANALISIS ESTATICO • Representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel. Sismo: Fuerza de Inercia
F=m*a Se ubica donde se concentra la Masa
• •
Solo es aplicable a estructuras regulares y de menos de 45m de altura Nivel único correspondiente al sismo severo
FUERZA DE CORTANTE EN LA BASE (V)
PELIGRO SISMICO 2.1 Zonificación: En la norma E.030- 2016, el territorio nacional se considera dividido en cuatro zonas, como se muestra en la ilustración 5. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral. El Anexo N° 1 contiene el listado de las provincias y distritos que
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
10
corresponden a cada zona, a continuación, definiremos la zonificación del proyecto.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Ilustración 5: Mapa del Perú de zonas sísmicas
2.1. UBICACIÓN La zona de estudio se encuentra ubicada en:
11
Curso: Ingeniería Sismorresistente
EDIFICIO C: DEPOSITOS DE PINTURA TRUJILLO-LA LIBERTAD ZONA 4
Página
EDIFICIO B: ESTUDIOS DE TV SATIPO-JUNIN ZONA 2
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL El contiene el listado de las provincias y distritos que corresponden a cada zona.
El primer proyecto se encuentra ubicado en la región de Junín provincia de Satipo,
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
12
‘’EDIFICIO B’’
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL El segundo proyecto se encuentra ubicado en la región de La libertad provincia de Trujillo ‘’EDICIFIO C’’
2.2 Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio Son estudios multidisciplinarios que investigan los efectos de sismos y fenómenos asociados como licuación de suelos, deslizamientos, tsunamis y otros, sobre el área de interés. Los estudios suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales, así como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los estudios se considere para el diseño, construcción de edificaciones y otras obras.
Áreas de expansión de ciudades.
•
Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados
Tener conocimiento de las fuentes sísmicas, las condiciones del suelo y de las edificaciones, evaluar el probable daño.
Curso: Ingeniería Sismorresistente
13
Determinación de las acciones para prevenir y mitigar los efectos.
Página
•
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
•
Sin Prevención = Mayores pérdidas de vidas y materiales. Mayor Costo de Reconstrucción
•
Con Prevención = Menores pérdidas de vidas y materiales. Menor Costo en Reconstrucción
2.3 Condiciones Geotécnicas Perfiles de Suelo a. Perfil Tipo S0: Roca Dura b.
Perfil Tipo S1: Roca o Suelos Muy Rígidos
c.
Perfil Tipo S2: Suelos Intermedios
d. Perfil Tipo S3: Suelos Blandos e. Perfil Tipo S4: Condiciones Excepcionales
b) Perfil Tipo S1: Roca o Suelos Muy Rígidos
c) Perfil Tipo S2: Suelos Intermedios
e) Perfil Tipo S4: Condiciones Excepcionales Curso: Ingeniería Sismorresistente
14
d) Perfil Tipo S3: Suelos Blandos
Página
Perfiles de Suelo
a) Perfil Tipo S0: Roca Dura
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
En el proyecto de los dos edificios se utilizó los siguientes perfiles de suelo:
PERFIL TIPO S1
EDIFICIO C: DEPOSITO DE PINTURAS
EDIFICIO B: ESTUDIOS TV
•
PERFIL TIPO S3
2.4 Parámetros de Sitio (S, TP y TL) Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores del factor de amplificación del suelo S y de los períodos TP y TL dados en las Tablas N.º 3 y N.º 4 de la norma. Factor ‘’S’’ depende del suelo y la zona Tp y TL dependen del suelo
•
TP define la plataforma de C, TL define el inicio de la zona espectral con
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
15
desplazamiento constante.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Para el proyecto y análisis de las dos edificaciones se toman los siguientes Factores de suelo ‘’S’’ y los periodos Tp y TL
•
EDIFICIO B:
•
EDIFICIO C:
2.5 Factor de Amplificación Sísmica (C) De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por las siguientes expresiones:
T es el período de acuerdo al numeral 4.5.4, concordado con el numeral 4.6.1. Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la aceleración estructural respecto de la aceleración en
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
16
el suelo.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL ESTIMACIÓN DEL PESO: El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la Edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera:
a. En edificaciones de las categorías A y B, se tomará el 50% de la carga viva. b. En edificaciones de la categoría C, se tomará el 25% de la carga viva. c. En depósitos, el 80% del peso total que es posible almacenar. d. En azoteas y techos en general se tomará el 25% de la carga viva. e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerará el 100% de la carga que puede contener.
P=Carga muerta + (%) Carga Muerta
CATEGORIA DE USO % A y B --50% C – 25%
IRREGULARIDADES: IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Irregularidad de Rigidez (Piso blando): En cada dirección la suma de las áreas de las secciones transversales de los elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso, columnas y muros, es menor que 85% de la correspondiente suma para el entrepiso superior, o es menor que 90% del promedio para los 3 pisos superiores. No es aplicable en sótanos. Para pisos de altura diferente multiplicar los valores anteriores por (hi/hd) donde hd es altura diferente de piso y hi es la altura típica
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
17
de piso.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Irregularidad de Masa: Se considera que existe irregularidad de masa cuando la masa de un piso es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente. No es aplicable en azoteas.
Irregularidad Geométrica Vertical: La dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 130% de la correspondiente dimensión en un piso adyacente. No es aplicable en azoteas ni sótanos.
Discontinuidad en los Sistemas Resistentes: Desalineamiento de elementos verticales, tanto por un cambio de orientación, como por un desplazamiento de magnitud mayor que la dimensión
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
18
del elemento.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Irregularidad Torsional: Se considerará solo en edificios con diafragmas rígidos. En cualquiera de las direcciones de análisis, el desplazamiento relativo máximo entre dos pisos consecutivos, en un extremo del edificio, es mayor que 1,3 veces el promedio de este desplazamiento relativo máximo con el desplazamiento relativo que simultáneamente se obtiene en el extremo opuesto.
Esquinas Entrantes: La configuración en planta y el sistema resistente de la estructura, tienen esquinas entrantes, cuyas dimensiones en ambas direcciones, son mayores que el 20% de la
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
19
correspondiente dimensión total en planta.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Discontinuidad del Diafragma: Diafragma con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez incluyendo áreas abiertas mayores a 50% del área bruta del diafragma.
Efectos de torsión •
La fuerza Fi actua en el centro de masas (C.M)
•
Debe considerarse una excentricidad accidental igual a 0.05 el ancho
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
20
perpendicular de la planta a la dirección del sismo.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL SEGÚN LA NORMA 0-30 SE TIENE: CATEGORIA SISTEMA ESTRUCTURAL Y REGULARIDAD Tabla de las edificaciones y factor U :
CATEGORÍA
DESCRIPCIÓN
FACTOR U
B
Edificios en centros educativos y de salud no incluidos en la
1.3
EDIFICACIONES
categoría A. Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de
IMPORTANTES
personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales,
terminales
de
pasajeros,
establecimientos
penitenciarios, o que guarden patrimonios valiosos como museos y bibliotecas.
Edificaciones comunes tales como: viviendas, oficinas, hoteles, EDIFICACIONES restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de COMUNES contaminantes C
1.0
PARA EL EDIFICIO B DONDE SE DESTINA PARA UN ESTUDIO DE TELEVISIÓN SE SELECCIONO: B-EDIFICACIONES IMPORTANTES
PARA EL EDIFICIO C DONDE SE DESTINA PARA UN DEPOSITO DE PINTURAS SE SELECCIONO: C-EDIFICACIONES COMUNES
Tabla de categoría y sistema estructural de las edificaciones: CATEGORÍA DE LAS
ZONA
SISTEMA ESTRUCTURAL
EDIFICACIONES B
4,3 y 2
Estructuras de acero tipo SMF, IMF, SCBF, OCBF y EBF. Estructuras de concreto: Pórticos, Sistema Dual, Muros de Concreto Armado. Albañilería o Confinada. Estructuras de madera
C
4,3,2 y 1
Cualquier sistema.
PARA EL EDIFICIO B DONDE SE DESTINA PARA UN ESTUDIO DE TELEVISIÓN SE SELECCIONO: B
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Página
]*
21
PARA EL EDIFICIO B DONDE SE DESTINA PARA UN DEPOSITO DE PINTURAS SE SELECCIONO: C
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL SISTEMAS ESTRUCTURALES Y COEFICIENTE BASICO (RO) DE REDUCCIÓN DE FUERZA SISMICA Tabla de sistemas estructurales:
SISTEMAS ESTRUCTURAL
COEFICIENTE BASICO DE REDUCCIÓN RO
Concreto Armado Pórticos Dual De muros estructurales
8 7 6
IRREGULARIDADES ESTRUCTURAL IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA
FACTOR DE IRREGULARIDAD
Irregularidad de Rigidez – Piso Blando
0.75
La distorsión de entrepiso es mayor a 1,4 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior, o es mayor que 1,25 veces el promedio de las distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes. Irregularidades de Resistencia – Piso débil La resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 80% de la resistencia del entrepiso inmediato superior Irregularidad Extrema de Rigidez
0.50
La distorsión de entrepiso es mayor a 1,6 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior, o es mayor que 1,4 veces el promedio de las distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes. Irregularidad Extrema La resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato superior. Irregularidad de Masa o Peso
0.90
El peso de un piso según el numeral 4.3, es mayor que 1,5 veces el peso de un piso adyacente. Irregularidad Geométrica vertical
0.90
La dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 1,3 veces la correspondiente dimensión en un piso adyacente. Discontinuidad en los sistemas resistentes Cualquier elemento que resista más de 10% de la fuerza cortante se tiene un desalineamiento vertical, por cambio de orientación o por un desplazamiento del eje mayor de 25% .
22
Curso: Ingeniería Sismorresistente
0.60
Página
Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL La fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos segun se describen en el ítem anterior, supere el 25% de la fuerza cortante total
SE INICIA CON EL MAS DESFAVORABLE HASTA QUE ESTE CUMPLA EL FACTOR DE REGULARIDAD EN ESTE CASO SERIA DESDE UNA IRREGULARIDAD EXTREMA DE RIGIDEZ 0.50 HASTA UN FACTOR DE REGULARIDAD DE 0.90 SI ESTE FUERA EL CASO
Tabla de irregularidades estructurales en planta
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALLES EN LA PLANTA
FACTOR DE IRREGULARIDAD
Irregularidad torcional
0.75
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor a 1,2 veces el desplazamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso. Irregularidad torsional extrema
0.60
El máximo desplazamiento relativo es mayor que 1,5 veces el desplazamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso Esquinas Entrantes
0.90
Esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas direcciones son mayores que 20% de la dimensión total de la planta Discontinuidad del Diafragma
0.85
Los diafragmas tienen discontinuidades abruptas o variaciones importantes en rigidez, incluyendo aberturas mayores que 50% del área bruta del diafragma. Sistemas no Paralelos
0.90
Cuando en cualquiera de las direcciones de análisis de los elementos resistentes a fuerzas laterales no son resistentes.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
23
SE INICIA CON EL MAS DESFAVORABLE HASTA QUE ESTE CUMPLA EL FACTOR DE REGULARIDAD EN ESTE CASO SERIA DESDE UNA IRREGULARIDAD TORCIONAL EXTREMA (0.60) HASTA UN FACTOR DE REGULARIDAD DE 0.90 SI ESTE FUERA EL CASO
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CATEGORIA Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES
Tabla de Categoría y regularidad de las edificaciones CATEGORIA DE
ZONA
RESTRICCIONES
4, 3 y 2
No se permiten irregularidades
1
No se permiten irregularidades extremas
4, 3 y 2
No se permiten irregularidades extremas
1
Sin restricciones
4y3
No se permiten irregularidades extremas
2
No se permiten irregularidades extremas excepto en
LA EDIFICACIÓN A1 y A2
B
C
edificios de hasta 2 pisos u 8m de altura total 1
Sin restricciones
Coeficiente de Reducción de las Fuerzas Sísmicas, R
R=RO*Ia*IP
CAPITULO 3: ANALISIS DINAMICO
•
Debe aplicarse a toda la edificación clasificada como irregular
•
Edificaciones convencionales: Análisis Modal Espectral
•
Edificaciones especiales: Análisis Tiempo – Historia ▪
Elástico (5 REGISTROS NORMALIZADOS)
▪
Edificaciones especialmente importantes: Comportamiento inelástico
ANALISIS POR SUPERPOSICIÓN MODAL ESPECTRAL •
Modelación de la estructura
•
Definición de las matrices de masa y rigidez
•
Solución del problema de valores caracteristicos
•
Calcular Factores de participación estática
•
Leer espectros de diseño:
Calcular respuestas modales
•
Combinar respuestas modales para cada efecto
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Página
•
24
*Aceleración o desplazamientos
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
FRECUENCIAS NATURALES O PERIODOS Ecuación Característica
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
25
Formas de modo
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Formas de modo
Aceleración espectral
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
26
Espectro de seudo aceleraciones
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 4: MODELAMIENTO EN ETABS
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
27
EDIFICIO B: ETUDIOS DE TELEVISIÓN
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
28
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
29
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
30
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
31
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
32
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
33
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
34
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
35
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
36
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
37
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
38
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
39
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
40
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
41
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
42
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
43
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
44
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
45
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
46
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
47
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
48
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
49
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
50
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
51
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
52
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
53
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
54
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
55
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
56
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
57
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
58
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 4: RESULTADOS DEL ANALISIS ESTATICO DEL EDIFCIO B
1- Parámetros Sísmicos para cada dirección 1.1.-Factor de Zona El edificio analizado se encuentra en la provincia de Satipo, Región de Junín. Por lo tanto, su factor Z será: 𝒁 = 𝟎. 𝟑𝟓 1.2.-Factor de Uso El edificio analizado será un Estudio de Televisión por lo tanto lo consideramos como una estructura Importante. Por lo tanto, su factor U será: 𝑼 = 𝟏. 𝟑 1.3.-Factor de Sitio El edificio analizado contara con un suelo Tipo S1, por lo tanto, consideraremos el factor: 𝑺 = 𝟏. 𝟎 1.4.-Factor de Amplificación Sísmica Consideraremos como primera instancia que T=Tp por lo tanto el factor de ampliación sísmica será:
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
59
𝑪 = 𝟐. 𝟓
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 1.5.-Cálculo de sistema estructural. Cortante Columnas
Cortantes Placas
C2
0.5698
PL-1
44.9235
C7
0.7582
PL-2
88.2283
C8
1.5741
PL-3
100.0153
C9
0.3383
PL-4
453.4488
C12
0.6216
PL-5
546.3688
C14
0.6560
PL-6
64.1243
C16
0.2892
PL-7
91.9901
C17
0.7152
C18
0.7247
C22
0.6765
Cortante total delprimer piso
C24
0.4214
1559.4585
C27
0.6933
C28
1.0912
C29
0.5519
C32
0.9088
CL-1
38.1637
CL-2
13.3493
CL-3
7.2269
CT-1
53.2790
CT-2
47.7503
1389.0991
Porcentaje de cortante Columnas Muros estructurales
10.92 %
89.08
170.3594
2.- Primera Verificación de las irregularidades en planta y en altura. Se deberá justificar cada criterio de irregularidad de manera individual para asumir el valor R. 2.1.- Irregularidades Estructurales en Altura a) Irregularidad de Rigidez – Piso blando
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
60
Para el Sismo Estático en la dirección XX las derivas son las siguientes:
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL X PISOS
DERIVAS 8
0.000469
i/hi>1.4( j/hj)
7
0.000509 <
0.0006566 No cumple
6
0.000542 <
0.0007126 No cumple
5
0.000559 <
0.0007588 No cumple
4
0.000547 <
0.0007826 No cumple
3
0.000496 <
0.0007658 No cumple
2
0.000396 <
0.0006944 No cumple
1
0.000189 <
0.0005544 No cumple
Y PISOS
DERIVAS 8
0.000207
i/hi>1.4( j/hj)
7
0.000227
<
0.0002898 No cumple
6
0.000245
<
0.0003178 No cumple
5
0.000256
<
0.0003430 No cumple
4
0.000253
<
0.0003584 No cumple
3
0.000231
<
0.0003542 No cumple
2
0.000185
<
0.0003234 No cumple
1
0.000087
<
0.0002590 No cumple
Para el Sismo Estático en la dirección YY las derivas son las siguientes: X DERIVAS 0.000104
7
0.000113
<
0.0001456 No cumple
6
0.000121
<
0.0001582 No cumple
5
0.000125
<
0.0001694 No cumple
4
0.000123
<
0.000175 No cumple
3
0.000112
<
0.0001722 No cumple
2
0.000089
<
0.0001568 No cumple
1
0.000042
<
0.0001246 No cumple
Curso: Ingeniería Sismorresistente
i/hi>1.4( j/hj)
61
8
Página
PISOS
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Y PISOS
DERIVAS 8
0.000495
i/hi>1.4( j/hj)
7
0.000553
<
0.0006930 No cumple
6
0.000607
<
0.0007742 No cumple
5
0.000643
<
0.0008498 No cumple
4
0.000648
<
0.0009002 No cumple
3
0.000603
<
0.0009072 No cumple
2
0.000498
<
0.0008442 No cumple
1
0.000243
<
0.0006972 No cumple
Conclusión: El edificio no cuenta con Irregularidad de Rigidez en ninguna de sus direccione de análisis. b) Irregularidad de Resistencia – Piso Débil Para el sismo estático en la dirección XX las cortantes son las siguientes: PISOS
VX 8
55.05
Vi<80%Vj
7
111.98
>
44.04 Cumple
6
156.63
>
89.58 Cumple
5
192.42
>
125.30 Cumple
4
220.89
>
153.93 Cumple
3
242.56
>
176.71 Cumple
2
257.32
>
194.05 Cumple
1
264.99
>
205.85 Cumple
PISOS
VX
7
10.14
>
3.76 Cumple
6
14.63
>
8.11 Cumple
5
18.28
>
11.70 Cumple
4
21.16
>
14.62 Cumple
3
23.27
>
16.93 Cumple
2
24.62
>
18.62 Cumple
1
25.22
>
19.69 Cumple
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Vi<80%Vj
62
4.70
Página
8
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Para el Sismo Estático en la dirección YY los cortantes son: PISOS
VX 8
4.93
Vi<80%Vj
7
10.50
>
3.94 Cumple
6
15.02
>
8.40 Cumple
5
18.63
>
12.02 Cumple
4
21.43
>
14.91 Cumple
3
23.44
>
17.14 Cumple
2
24.68
>
18.75 Cumple
1
25.22
>
19.74 Cumple
PISOS
VY 8
50.71
Vi<80%Vj
7
102.46
>
40.57 Cumple
6
143.08
>
81.97 Cumple
5
175.98
>
114.46 Cumple
4
202.69
>
140.79 Cumple
3
223.55
>
162.15 Cumple
2
238.17
>
178.84 Cumple
1
245.84
>
190.54 Cumple
Conclusión: El edificio no cuenta con problemas de Piso Blando en ninguna de sus direcciones de análisis. c) Irregularidades de Masa o Pesos
1
41.52
2
40.31
3
40.31
4
40.31
5
40.31
6
40.31
7
40.31
8
29.23
63
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Peso(tn-f*s*s/m)
Página
PISOS
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Conclusión: Como todos los pesos son los mismo en todos los pisos, el edificio no cuenta con problema de Irregularidad de Pesos. d) Irregularidad Geométrica Vertical El edificio cuenta con la misma área techada en todos sus 8 pisos por lo tanto no cuenta con el problema de Irregularidad Geométrica Vertical. 2.2.- Irregularidades Estructurales en Planta a) Irregularidad Torsional Diafracmas
D.CMX
D.CMY
DR.CMX
DR.CMY
D8
0.0509320
0.0053100
0.0005820
0.0064570
D7
0.0444750
0.0047280
0.0006590
0.0069010
D6
0.0375740
0.0040690
0.0007310
0.0073270
D5
0.0302470
0.0033380
0.0007830
0.0075480
D4
0.0226990
0.0025550
0.0007960
0.0073900
D3
0.0153090
0.0017590
0.0007480
0.0067040
D2
0.0086050
0.0010110
0.0006240
0.0053630
D1
0.0032420
0.0003870
0.0003870
0.0032420
En dirección X desplazamiento
D. Relativo
0.0028140
2.80
0.0078792
-0.0006804
0.0030570
2.80
0.0085596
-0.0005432
0.0032510
2.80
0.0091028
-0.0002856
0.0033530
2.80
0.0093884
0.0001932
0.0032840
2.80
0.0091952
0.0008596
0.0029770
2.80
0.0083356
0.0016912
0.0023730
2.80
0.0066444
0.0026824
0.0011320
3.50
0.0039620
0.0039620
Curso: Ingeniería Sismorresistente
64
Altura
Página
Derivas
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL En dirección Y Derivas
Altura
desplazamiento
D. Relativo
0.0012450
2.80
0.0034860
-0.0003304
0.0013630
2.80
0.0038164
-0.0002968
0.0014690
2.80
0.0041132
-0.0001820
0.0015340
2.80
0.0042952
0.0000420
0.0015190
2.80
0.0042532
0.0003696
0.0013870
2.80
0.0038836
0.0007784
0.0011090
2.80
0.0031052
0.0012782
0.0005220
3.50
0.0018270
0.0018270
Verificación X
Verificación y
1.2*DRX
DRX
1.2*DRY
0.0006984
-0.0006804
No
0.0077484
-0.0003304
No
0.0007908
-0.0005432
No
0.0082812
-0.0002968
No
0.0008772
-0.0002856
No
0.0087924
-0.0001820
No
0.0009396
0.0001932
No
0.0090576
0.0000420
No
0.0009552
0.0008596
No
0.0088680
0.0003696
No
0.0008976
0.0016912
Si
0.0080448
0.0007784
No
0.0007488
0.0026824
Si
0.0064356
0.0012782
No
0.0004644
0.0039620
Si
0.0038904
0.0018270
No
Verificación X
DRY
Verificación y
1.5*DRX
DRX
1.5*DRY
DRY
0.0008730
-0.0006804
No
0.0096855
-0.0003304
No
0.0009885
-0.0005432
No
0.0103515
-0.0002968
No
0.0010965
-0.0002856
No
0.0109905
-0.0001820
No
0.0011745
0.0001932
No
0.0113220
0.0000420
No
0.0011940
0.0008596
No
0.0110850
0.0003696
No
0.0011220
0.0016912
Si
0.0100560
0.0007784
No
0.0009360
0.0026824
Si
0.0080445
0.0012782
No
0.0005805
0.0039620
Si
0.0048630
0.0018270
No
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
65
Por lo tanto la irregularidad por torsión sería de 0.60.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL b) Esquinas entrantes Esquinas entrantes Longitud (m)
Longitud (m)
20%
a
26.35 a'
9.05
>
5.27
b
15.95 b'
7.7
>
3.19
Conclusión: El edificio si cuenta con el problema de Esquinas entrantes, por lo tanto, se utilizará el factor dado en la tabla. c) Discontinuidad del Diafragma El edificio no cuenta con el problema de discontinuidad de diafragma, ya que todos sus pisos son iguales y tienen la misma área techada.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
66
3.- Tabla de Fuerzas Globales por piso.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 4.- La distribución de la Cortante Basal entre los elementos del primer entrepiso 4.1.- Para el Sismo Estático en el eje XX
Vpiso (tn) Ventrepiso (tn)
Vpiso (tn)
Ventrepiso (tn)
8
61.19
61.19
5.23
5.23
7
63.26
124.45
6.04
11.27
6
49.62
174.07
4.99
16.26
5
39.78
213.85
4.06
20.31
4
31.64
245.49
3.20
23.51
3
24.09
269.58
2.35
25.86
2
16.40
285.98
1.49
27.36
1
8.52
294.50
0.67
28.03
Curso: Ingeniería Sismorresistente
67
Pisos
Vy
Página
Vx
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 4.2.- Para el Sismo Estático en el eje YY
Vx Pisos
Vpiso (tn)
Vy
Ventrepiso (tn)
Vpiso (tn)
Ventrepiso (tn)
8
5.48
5.48
56.36
56.36
7
6.19
11.67
57.51
113.87
6
5.02
16.69
45.13
159.00
5
4.02
20.71
36.57
195.58
4
3.11
23.82
29.67
225.25
3
2.23
26.05
23.18
248.43
2
1.38
27.43
16.26
264.69
1
0.60
28.03
8.52
273.21
5.- Tabla con los desplazamientos del centro de masas. Considere 5% de la excentricidad accidental.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
68
5.1.- Para el Sismo Estático en el eje XX.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
69
5.- Para Sismo Estático Eje YY
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
70
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 6.- Tabla con las derivas Máximas de entrepiso. Verifique el límite propuesto por la norma.
Piso
D. Max.
D. Max.
D.
Elast.
Inelast.
Relativos
Altura
Deriv. Inelast.
<0.0007
1
0.00021
0.00126
0.001260
3.5
0.000360
Si
2
0.00044
0.00264
0.001380
2.8
0.000493
Si
3
0.00055
0.003306
0.000666
2.8
0.000238
Si
4
0.00061
0.003648
0.000342
2.8
0.000122
Si
5
0.00062
0.003726
0.000078
2.8
0.000028
Si
6
0.00060
0.003612
-0.000114
2.8
-0.000041
Si
7
0.00057
0.003396
-0.000216
2.8
-0.000077
Si
8
0.00052
0.003126
-0.000270
2.8
-0.000096
Si
6.2. Derivas máximas del análisis estático X-X en la dirección Y. D.
Elast.
Inelast.
Relativos
Deriv. Altura
Inelast.
<0.0007
1
0.00021
0.00126
0.001260
3.5
0.000360
Si
2
0.00044
0.00264
0.001380
2.8
0.000493
Si
3
0.00055
0.003306
0.000666
2.8
0.000238
Si
4
0.00061
0.003648
0.000342
2.8
0.000122
Si
5
0.00062
0.003726
0.000078
2.8
0.000028
Si
6
0.00060
0.003612
-0.000114
2.8
-0.000041
Si
7
0.00057
0.003396
-0.000216
2.8
-0.000077
Si
8
0.00052
0.003126
-0.000270
2.8
-0.000096
Si
Curso: Ingeniería Sismorresistente
71
D. Max.
Página
Piso
D. Max.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 6.3. Derivas máximas del análisis estático Y-Y en la dirección X.
Piso
D. Max.
D. Max.
D.
Elast.
Inelast.
Relativos
Altura
Deriv. Inelast.
<0.0007
1
9.70E-05
0.000582
0.000582
3.5
0.000166
Si
2
0.000205
0.00123
0.000648
2.8
0.000231
Si
3
0.000257
0.001542
0.000312
2.8
0.000111
Si
4
0.000281
0.001686
0.000144
2.8
0.000051
Si
5
0.000284
0.001704
0.000018
2.8
0.000006
Si
6
0.000272
0.001632
-0.000072
2.8
-0.000026
Si
7
0.000252
0.001512
-0.000120
2.8
-0.000043
Si
8
0.000231
0.001386
-0.000126
2.8
-0.000045
Si
6.4. Derivas máximas del análisis estático Y-Y en la dirección Y. D.
Elast.
Inelast.
Relativos
Deriv. Altura
Inelast.
<0.0007
1
0.000046
0.000276
0.000276
3.5
0.000079
Si
2
0.000099
0.000594
0.000318
2.8
0.000114
Si
3
0.000124
0.000744
0.000150
2.8
0.000054
Si
4
0.000137
0.000822
0.000078
2.8
0.000028
Si
5
0.000139
0.000834
0.000012
2.8
0.000004
Si
6
0.000135
0.00081
-0.000024
2.8
-0.000009
Si
7
0.000126
0.000756
-0.000054
2.8
-0.000019
Si
8
0.000116
0.000696
-0.000060
2.8
-0.000021
Si
Curso: Ingeniería Sismorresistente
72
D. Max.
Página
Piso
D. Max.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 7.- Identifique el pórtico que tiene mayor fuerza cortante en el primer nivel y presente los
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
73
diagramas respectivos de fuerzas internas.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
8.- Verificación del factor de reducción “R” asumido. •
R asumido = 6
•
Factor de Reducción (R0) = 6: Sistema Muros estructurales.
•
Periodo fundamental.
El Periodo fundamental se encuentra en el primer modo de vibración y es de 0.521s (T=0.521). Por tabla S1
Como: 𝑇 > 𝑇𝑝 => 𝐶 =
Tp
Tl 0.4
2.5
2.5∗𝑇𝑝 𝑇
Por lo tanto 𝐶 = 1.92 𝑉=
𝑉=
𝑍∗𝑈∗𝐶∗𝑆 ∗𝑃 𝑅
0.25 ∗ 1.3 ∗ 1.92 ∗ 1 ∗𝑃 6 𝑉 = 0.104 ∗ 𝑃
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
74
Tanto para la dirección Y como para la dirección Y.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
b) Para el análisis dinámico modal espectral en cada dirección (X-Y) presente:
1.La fuerza cortante basal del edificio para los dos modos más importantes. Para el MODO 01
Vx Ventrepiso (tn)
8
-53.82
-53.82
7
-63.62
-117.43
6
-53.01
-170.45
5
-42.41
-212.86
4
-31.81
-244.66
3
-21.21
-265.87
2
-10.60
-276.47
1
0.00
-276.47
75
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Vpiso (tn)
Página
Pisos
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Para el Modo 02
Vy Ventrepiso (tn)
8
-53.82
-53.82
7
-63.62
-117.43
6
-53.01
-170.45
5
-42.41
-212.86
4
-31.81
-244.66
3
-21.21
-265.87
2
-10.60
-276.47
1
0.00
-276.47
76
Curso: Ingeniería Sismorresistente
Vpiso (tn)
Página
Pisos
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
2. Fuerzas Globales de cada piso
Fuerzas Globales en X
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
77
Fuerzas Globals en Y
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 4.Identifique el pórtico que tiene mayor fuerza cortante en el primer nivel y presente los
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
78
diagramas respectivos de fuerzas internas
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
5. Tabla con los desplazamientos del centro de masas. Considere 5% de excentricidad accidental.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
79
5.1.- Para el Sismo Estático en el eje XX
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Pisos
Altura
Dx
Dy
8
23.1
0.0094
0.0010
7
20.3
0.0082
0.0009
6
17.5
0.0070
0.0008
5
14.7
0.0056
0.0006
4
11.9
0.0042
0.0005
3
9.1
0.0028
0.0003
2
6.3
0.0016
0.0002
1
3.5
0.0006
0.0001
0
0
0.0000
0.0000
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
80
5.- Para Sismo Estático Eje YY
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Pisos
Altura
Dx
Dy
8
23.1
0.0011
0.0110
7
20.3
0.0009
0.0098
6
17.5
0.0008
0.0084
5
14.7
0.0006
0.0069
4
11.9
0.0005
0.0053
3
9.1
0.0003
0.0036
2
6.3
0.0002
0.0021
1
3.5
0.0001
0.0008
0
0
0.0000
0.0000
Tabla con las derivas máximas de entrepiso. Verifique el limite propuesto por la norma.
Comprobación de derivas Máximas en la dirección X. Peso
Deriva
<0.007
Story8
0.003518
Si
Story7
0.003821
Si
Story6
0.004064
Si
Story5
0.004192
Si
Story4
0.004105
Si
Story3
0.003722
Si
Story2
0.002967
Si
Story1
0.001415
Si
Comprobación de derivas Máximas en la dirección Y. <0.007
Story8
0.001556
Si
Story7
0.001704
Si
Story6
0.001836
Si
Story5
0.001918
Si
Story4
0.001899
Si
Story3
0.001734
Si
Story2
0.001386
Si
Story1
0.000652
Si
Curso: Ingeniería Sismorresistente
81
Deriva
Página
Peso
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL 8.- Verificación del factor de reducción “R” asumido. •
R asumido = 6
•
Factor de Reducción (R0) = 6: Sistema Muros estructurales.
•
Ia = 1
•
Ip=0. 6 𝑅 = 𝑅𝑜 ∗ 𝐼𝑝 ∗ 𝐼𝑎 𝑅 = 6 ∗ 1 ∗ 0.6 𝑅 = 3.6
c) Para cada dirección (X-Y), compare y comente sobre los siguientes resultados de los análisis estático y dinámico
•
Fuerza cortante basal en el edificio. Para el Sismo Estático 𝑉𝑥 = 294.50 𝑡𝑛 − 𝑓 𝑉𝑦 = 273.21 𝑡𝑛 − 𝑓 Para el sismo Dinámico 𝑉𝑥 = 276.47 𝑡𝑛 − 𝑓 𝑉𝑦 = 276.47 𝑡𝑛 − 𝑓
Curso: Ingeniería Sismorresistente
82
Fuerzas internas en el pórtico de mayor fuerza cortante basal.
Página
•
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
•
Factor de escala de los resultados del análisis dinámico al estático.
•
Desplazamientos, derivas máximas y cocientes de irregularidad torsional.
•
Junta de separación sísmica. ∆= 0.001𝑚 ∗ 𝛼 ∗ 𝑅 ∆= 0.001𝑚 ∗ 1 ∗ 6 ∆= 0.006𝑚 = 6 𝑚𝑚 Para hallar la junta de separación sísmica 𝑆 = 0.006 ∗ ℎ > 3 𝑐𝑚 𝑆 = 0.006 ∗ 2310𝑐𝑚 > 3 𝑐𝑚
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
83
𝑆 = 13.86 𝑐𝑚 > 3 𝑐𝑚
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
•
Fuerzas internas en el pórtico de mayor fuerza cortante basal.
•
Desplazamientos, derivas máximas y cocientes de irregularidad torsional.
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
84
Derivas maximas
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Piso
D. Max.
D. Max.
D.
Elast.
Inelast.
Relativos
Altura
Deriv. Inelast.
<0.0007
1
0.00021
0.00126
0.001260
3.5
0.000360
Si
2
0.00044
0.00264
0.001380
2.8
0.000493
Si
3
0.00055
0.003306
0.000666
2.8
0.000238
Si
4
0.00061
0.003648
0.000342
2.8
0.000122
Si
5
0.00062
0.003726
0.000078
2.8
0.000028
Si
6
0.00060
0.003612
-0.000114
2.8
-0.000041
Si
7
0.00057
0.003396
-0.000216
2.8
-0.000077
Si
8
0.00052
0.003126
-0.000270
2.8
-0.000096
Si
Desplazamientos Máximos Pisos
Altura
Dx
Dy
8
23.1
0.0094
0.0010
7
20.3
0.0082
0.0009
6
17.5
0.0070
0.0008
5
14.7
0.0056
0.0006
4
11.9
0.0042
0.0005
3
9.1
0.0028
0.0003
2
6.3
0.0016
0.0002
1
3.5
0.0006
0.0001
0
0
0.0000
0.0000
Coeficientes de Irregularidad Torsional 𝐼𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑖𝑔𝑖𝑑𝑒𝑧 = 𝑁𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 𝐼𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝑁𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 𝐼𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑀𝑎𝑠𝑎 = 𝑁𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 𝐼𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐺𝑒𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑉𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 = 𝑁𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑁𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝐼𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑇𝑜𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 = 0.75
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
85
𝐸𝑠𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎𝑠 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 0.90
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL •
Junta de separación sísmica. ∆= 0.001𝑚 ∗ 𝛼 ∗ 𝑅 ∆= 0.001𝑚 ∗ 1 ∗ 6 ∆= 0.006𝑚 = 6 𝑚𝑚 Para hallar la junta de separación sísmica 𝑆 = 0.006 ∗ ℎ > 3 𝑐𝑚 𝑆 = 0.006 ∗ 2310𝑐𝑚 > 3 𝑐𝑚 𝑆 = 13.86 𝑐𝑚 > 3 𝑐𝑚
•
Plantee soluciones para que el edificio satisfaga aquellas disposiciones de la Norma en las que, de acuerdo con el análisis realizado, no esté cumpliendo. Justifique mediante esquemas, capturas, cálculos adicionales, etc.
SOLUCION Nº 01: El modelamiento del edificio cumplio con todo los parametros espeficicados en la norma E.030, salvo en la irregularidad torsional, ya que no cumplio en los desplazamientos relativos minimos requeridos, por lo que se podria cambiar la las dimensiones de la estructura. SOLUCION Nº 02: El modelamiento tampoco cumplio en la Irregularidad de Esquinas Entrantes aunque este detalle no podria afectar demasiado los calculos, ya que la forma del edificio es la
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
86
adecuada para un estudio de TV.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL xx. ANEXOS:
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
87
Ilustración 6: EDIFICIO B - Vista en planta, elevaciones y detalles
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
88
Ilustración 7: EDIFICIO C - Vista en planta, elevaciones y detalles
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
89
Ilustración 8: TIPO DE ZONA SISMICA SEGÚN E-030
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
90
Ilustración 9: TIPO DE ZONA SEGUN E-30
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
TABLAS DE METRADO DE CARGAS PARA ASIGNACIÓN DE CARGAS EN ETABS: PREDIMENSIONAMIENTO LOSAS EDIFICIO ''B'' Maxima longitud en sentido de la losa aligerada Espesor de losa aligerada Espesor de diseño Maxima longitud de losa maciza Espesor de losa maciza Espesor de diseño
4.80 0.19 0.20 4.80 0.16 0.20
PREDIMENSIONAMIENTO LOSAS EDIFICIO ''C'' Maxima longitud en sentido de la losa aligerada 5.00 Espesor de losa aligerada 0.20 Espesor de diseño 0.20 Maxima longitud de losa maciza 4.60 Espesor de losa maciza 0.16 Espesor de diseño 0.20
Página
Curso: Ingeniería Sismorresistente
91
METRADOS DE CARGAS PARA EDIFICIO ''B''- EDIFICIO ''C'' CARGAS MUERTAS CARGAS VIVAS EDIFICIO ''B'' Peso de losas pe e ton/m^2 Baños 0.25 ton Losa aligerada 0.20 0.30 Pasillos 0.40 ton Losa maciza 2.40 0.20 0.48 Escenarios 0.70 ton Acabados 0.10 oficinas 0.25 ton Posible tabiqueria 0.02 azotea 1.00 ton CARGAS MUERTAS VIGAS PERIMETRALES PESO FACHADA DE FIBRA VIDRIO- 30mm CARGAS VIVAS EDIFICIO ''C'' PE H Baños 0.25 ton 2.5 2.6 0.03 0.195 Pasillos 0.50 ton Peso esqueleto metalico para ventana 0.005 Almacenes 0.50 ton 0.2 azotea 1.00 ton