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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
RESUMEN
El presente trabajo se desarrolla con el objetivo de diseñar un Colegio de 5 pisos,
ubicado la ciudad de MOQUEGUA, en el departamento de MOQUEGUA.
Todos los análisis y cálculos de diseño se hicieron de acuerdo al Reglamento Nacional
de Edificaciones y a las distintas normas que lo componen.
El sistema estructural empleado está conformado en dos direcciones perpendiculares
por muros de corte y vigas, los cuales a su vez transmiten las cargas a la cimentación
y ésta al suelo. Como consecuencia del análisis sísmico se han obtenido los
desplazamientos y derivas máximas del edificio, encontrándose dichos valores dentro
de los márgenes admisibles.
Para la estructuración de la edificación se hizo uso de losas aligeradas en una
dirección, lo cual hizo posible la formación del diafragma rígido en cada piso del
edificio.
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INDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN
CAPITULO I : DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1. Características principales
2. Diseño del proyecto
3. Aspectos generales del diseño
4. Datos de los materiales
CAPITULO II : ESTRUCTURACIÓN
1. Criterios de estructuración: Generalidades
2. Criterios de estructuración: Caso particular de la edificación
3. Planos de arquitectura del proyecto
CAPITULO III : PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS PRINCIPALES
1. Predimensionamiento de Losas Aligeradas
2. Predimensionamiento de Vigas Principales
3. Predimensionamiento de Vigas Secundarias
4. Predimensionamiento de Columnas
CAPITULO IV : METRADO DE CARGAS DE ELEMENTOS PRINCIPALES
1. Generalidades
2. Metrado de cargas
3. Peso total de la edificación
4. Porticos idealizados para analizar
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CAPITULO V : CORTANTE BASAL
1. Calculos
CAPITULO VI : APLICACIÓN DE METODOS EN PORTICOS
1. Metodo Matricial de Rigidez
2. Metodo Matricial de Flexibilidad
3. Metodo Digital – SAP 2000
CAPITULO VII : CONCLUSIONES
CAPITULO VIII : BIBLIOGRAFIA
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INTRODUCCIÓNLos métodos clásicos de análisis estructural desarrollado a fines del siglo XIX, tienen las cualidades de la generalidad, simplicidad lógica y elegancia matemática. Desgraciadamente, conducían a menudo a cálculos muy laboriosos cuando se los aplicaba en casos prácticos, y en aquella época, esto era un gran defecto.
Por esta razón sucesivas generaciones de ingenieros se dedicaron a tratar de reducir el conjunto de cálculos. Muchas técnicas ingeniosas de gran valor práctico fueron apareciendo (Método de Cross), pero la mayoría de las mismas eran aplicable sólo a determinados tipos de estructuras.
La principal objeción a los primeros métodos de análisis fue que los mismos conducían a sistemas con un gran número de ecuaciones lineales, difíciles de resolver manualmente.
Con las computadoras, capaces de realizar el trabajo numérico, esta objeción no tiene ahora sentido, mientras que la generalidad de los métodos permanece.
Esto explica por qué los métodos matriciales deben en su tratamiento básico de las estructuras más al siglo XIX que al XX. El empleo de la notación matricial presenta dos ventajas en el cálculo de estructuras. Desde el punto de vista teórico, permite utilizar métodos de cálculo en forma compacta, precisa y, al mismo tiempo, completamente general. Esto facilita el tratamiento de la teoría de estructuras como unidad, sin que los principios fundamentales se vean oscurecidos por operaciones de cálculo, por un lado, o diferencias físicas entre estructuras, por otro. Desde el punto de vista práctico, proporciona un sistema apropiado de análisis de estructuras y determina una base muy conveniente para el desarrollo de programas de computación. En contraste con estas ventajas, debe admitirse que los métodos matriciales se caracterizan por una gran cantidad de cálculo sistemático.
Las virtudes del cálculo con computadora radican en la eliminación del la preocupación por las operaciones rutinarias, el ingenio necesario para preparar el modelo con que se pretende representar la realidad y el análisis crítico de los resultados.
Tipos de estructuras
Una estructura está formada por elementos conectados entre sí que pueden agruparse en conjuntos de una, dos o tres dimensiones. En realidad, todo elemento tiene largo, ancho y espesor, pero si el ancho y el espesor son pequeños respecto a la longitud puede considerarse al elemento como unidimensional (barra). En el caso de placas y cáscaras, el espesor es pequeño respecto al largo y al ancho por lo que
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pueden considerarse como elementos bidimensionales. Si el espesor, el largo y el ancho poseen el mismo orden de magnitud, deberá considerarse al elemento como tridimensional. La definición del carácter unidimensional, bidimensional o tridimensional del conjunto depende del criterio de quien tiene la responsabilidad de efectuar el análisis estructural, y será analizado en más detalle en los capítulos siguientes.
Objeto del análisis estructural
El análisis estructural es un conjunto de herramientas del diseño para la determinación de los desplazamientos, deformaciones, esfuerzos internos y reacciones exteriores de la estructura. Una vez determinados los desplazamientos se procede a calcular las tensiones a partir de las relaciones cinemáticas entre desplazamientos y deformaciones específicas, y las relaciones constitutivas del material, y finalmente evaluar los márgenes de seguridad respecto a la fluencia, pandeo o rotura del material. El análisis estructural se realiza sobre una estructura pre-dimensionada que está definida a través de su configuración geométrica y dimensiones, y a través de las características de los materiales. También supone ya definidas las acciones a considerar, tales como cargas de diversa naturaleza, defectos de montaje, variaciones de temperatura, etc. El cálculo de tensiones puede indicar la necesidad de introducir modificaciones más o menos importantes en la estructura original. En esos casos se debe repetir el análisis, después de adecuar las dimensiones originales, generando un segundo ciclo de análisis.
Solución completa de problemas de mecánica estructural
Se comienza repasando algunos conceptos fundamentales ya vistos anteriormente y que se vinculan a la definición de lo que normalmente se interpreta como una solución "completa" de un problema estructural. Ésta consiste en determinar:
a) Esfuerzos internos y reacciones externas
b) Desplazamientos
Para lograr estos objetivos necesariamente deben utilizarse en alguna etapa de cálculo las siguientes relaciones:
1) Ecuaciones de equilibrio
2) Condiciones de compatibilidad
3) Relaciones constitutivas
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MÉTODO MATRICIAL DE RIGIDEZ
El método matricial requiere asignar a cada barra elástica de la estructura una matriz de rigidez, llamada matriz de rigidez elemental que dependerá de sus condiciones de enlace extremo (articulación, nudo rígido,...), la forma de la barra (recta, curvada,.) y las constantes elásticas del material de la barra (módulo de elasticidad longitudinal y módulo de elasticidad transversal). A partir del conjunto de matrices elementales mediante un algoritmo conocido como acoplamiento que tiene en cuenta la conectividad de unas barras con otras se obtiene una matriz de rigidez global, que relaciona los desplazamientos de los nudos con las fuerzas equivalentes sobre los mismos.
Igualmente a partir de las fuerzas aplicadas sobre cada barra se construye el llamado vector de fuerzas nodales equivalentes que dependen de las acciones exteriores sobre la estructura. Junto con estas fuerzas anteriores deben considerarse las posibles reacciones sobre la estructura en sus apoyos o enlaces exteriores (cuyos valores son incógnitos).
En este método las incógnitas son los desplazamientos de los nudos de la estructura, por lo tanto en el método de rigidez el número de incógnitas que debe calcularse es igual al grado de indeterminación cinemática.
Las ecuaciones que se plantean se detallan a continuación:
[ D ]=[S ]−1 [ AD−ADL] [ AM ]=[ AML ]+[ AMD ] [ D ]
[ AR ]=[ ARL ]+[ ARD ] [ D ]
En base al significado físico de los elementos de la matriz de rigidez, deduciremos la Matriz de Rigidez para una barra de Pórtico Plano en coordenadas locales.
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Para este tipo de elemento corresponden tres desplazamientos por nudo (2 traslaciones y una rotación en el plano).
La matriz de rigidez se obtiene dando desplazamientos unitarios de a uno por vez en las direcciones de la figura mientras los otros permanecen nulos.
Desplazamientos unitarios p/ pórtico plano
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MÉTODO MATRICIAL DE FLEXIBILIDAD
El método de flexibilidad es el que puede utilizarse para analizar cualquier estructura estáticamente indeterminada.
En ingeniería estructural, el Método de flexibilidad es el clásico método consistente en deformación para calcular fuerzas en miembros y desplazamientos en sistemas estructurales. Su versión moderna formulada en términos de la matriz de flexibilidad de los miembros también tiene el nombre de Método de Matriz de Fuerza debido al uso de las fuerzas en los miembros como las primariamente conocidas.
En general el método de flexibilidad no es tan apropiado como el método de rigidez para la programas de cálculo para analizar una amplia gama de estructuras.
Las ecuaciones que plantea el método son las siguientes:
[Q ]=[ F ]−1 [ DQ−DQL]
[ AM ]=[ AML ]+[ AMQ ] [Q ]
[ AR ]=[ ARL ]+[ ARQ ] [Q ]
6.2.2. Solución por el M.M. de Flexibilidad
Estructura OriginalEstructura Original Expresiones matricialesExpresiones matriciales
Q = FQ = F-1-1[[ D DQQ – D – DQLQL ]]
Calculo de la matriz DCalculo de la matriz DQQ Calculo de la Matriz DCalculo de la Matriz DQLQL
Calculo de la Matriz de Flexibilidad FCalculo de la Matriz de Flexibilidad F
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Calculo de la matriz de DesplazamientosCalculo de la matriz de Desplazamientos
D = A’D = A’MUMU x F x FMM x A x AMLML
Calculo de la Matriz ACalculo de la Matriz AMUMU
Calculo de la Matriz ACalculo de la Matriz AMLML
Calculo de la Matriz FCalculo de la Matriz FMM
CAPITULO IDESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1. Características principales
El proyecto que se describe a continuación es Colegio de 5 pisos cuyas principales
características se detallan en el siguiente cuadro resumen:
Proyecto Trabajo Final
Tipo de proyecto Colegio
Área de terreno 419.00m2
Área techada total 1320.00 m2
Nro. de pisos 5
Altura de piso 2.60 m
Los pisos la distribución es típica de altura 2.60 m. En lo que se refiere al diseño
estructural, dadas las características arquitectónicas del edificio, éste se ha
estructurado en base a pórticos formados por columnas y vigas. Así mismo se ha
resuelto emplear losas aligeradas de 20cm de espesor en todos los pisos.
Los cálculos referentes al comportamiento del edificio bajo la acción de cargas
verticales y horizontales provenientes de un sismo se hicieron a través de un programa
desarrollado en hoja de cálculo de Excel.
2. Diseño del proyecto
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El diseño para éste proyecto está hecho en base al actual “Reglamento Nacional de
Edificaciones” (RNE) el cual a su vez se divide en los siguientes capítulos de
acuerdo a la etapa de diseño:
Norma E.020 Cargas
Norma E.030 Diseño Sismoresistente
Norma E.050 Diseño de Suelos y Cimentaciones
Norma E.060 Diseño en Concreto Armado
Norma E.070 Diseño en Albañilería
3. Aspectos generales del diseño
El diseño está hecho en base a las diferentes normas anteriormente mencionadas, así,
de acuerdo con la norma E.060 el diseño que se hará será un Diseño por Resistencia,
el cual es en esencia un diseño por estados límites y más precisamente por estados
límites últimos desarrollados por cualquier elemento, éste método es aplicable a
cualquier solicitación de fuerza como flexión, cortante, torsión, etc.
Para que una estructura pueda soportar en forma segura las diferentes solicitaciones,
se debe asegurar que en cada una de las secciones de sus elementos se cumpla1:
Resistencia >= Efecto de Cargas
Resistencia Suministrada o Proporcionada >= Resistencia Requerida
Resistencia de Diseño>= Resistencia Requerida
Para el diseño en concreto armado es necesario aplicar algunos factores de
amplificación de cargas con el objetivo de reproducir una situación de carga extrema
cuya probabilidad de ser excedida será baja, aquí se muestran los factores a tomar en
cuenta:
Factores de carga para diseño en C°A° - Norma
Peruana
1.4 CM + 1.7 CV
0.9 CM + CSX
0.9 CM + CSY
1.25 (CM + CV) + CSX
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1.25 (CM + CV) + CSY
Donde: CM: Carga Muerta
CV: Carga Viva
CSX: Carga proveniente del sismo paralela al eje X
CSY: Carga proveniente del sismo paralela al eje Y
Asimismo, existen otros factores que sirven para reducir la resistencia nominal de las
secciones con el objetivo de reproducir mejor las condiciones reales que presentan un
gran número de incertidumbres relacionadas a los materiales, las dimensiones reales,
diferencias con la modelación, tipos de falla, etc. Estos son:
Factores de reducción de resistencia – Norma Peruana
Solicitación Factor de reducción
Flexión 0.90
Tracción y Tracción + Flexión 0.90
Cortante 0.85
Torsión 0.85
Cortante y Torsión 0.85
Compresión y flexo-compresión:
Elementos con Espirales
Elementos con Estribos
0.75
0.70
Aplastamiento en el concreto 0.70
Zonas de anclaje del post-tensado 0.85
Concreto simple 0.85
4. Datos de los materiales
Resistencia del concreto 210 kg/cm2
Módulo de elasticidad del concreto 15,000√210 = 217371 kg/cm2
Módulo de Poisson (u) 0.15
Resistencia del acero en fluencia 4,200 kg/cm2
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Módulo de elasticidad del acero 2’000,000 kg/cm2
CAPITULO IIESTRUCTURACIÓNLa estructuración consiste en la adecuada distribución de los elementos estructurales,
llámese columnas, placas, vigas, losas, etc., para que conformen la estructura de la
edificación de modo tal que éste pueda resistir las solicitaciones de peso, sismo u otro
de la manera más adecuada y teniendo en cuenta la economía de su construcción, su
estética, la funcionalidad y, lo más importante, la seguridad de la estructura.
Una adecuada estructuración permitirá realizar un mejor modelo con el cual se
conseguirá un análisis estructural más preciso, así también, debemos tener en cuenta
que para ello una estructura debe ser lo más sencilla posible; de esta manera su
modelo se realizará con mayor facilidad y exactitud.
1. Criterios de estructuración: Generalidades
a. Simplicidad y simetría
Por este criterio tenemos que las estructuras más simples tendrán un mejor
comportamiento frente a sismos, esto se debe a que al momento del diseño se puede
predecir mejor el comportamiento de estructuras simples y, además, una estructura
simple será mucho más fácil de idealizar que una estructura compleja que en muchos
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casos incluso se deben hacer simplificaciones en el modelo alejándonos de la realidad
para su diseño.
La simetría también es un tema importante, ya que mientras exista simetría en la
estructura en ambas direcciones habrá una menor diferencia de posición entre el
centro de masas y el centro de rigidez, lo que evitará que se produzcan fuerzas de
torsión sobre el edificio, las cuales pueden incrementar los esfuerzos debidos al sismo
hasta sobrepasar los esfuerzos resistentes, lo cual podría ser muy destructivo para el
edificio.
b. Resistencia y Ductilidad
La estructura de cualquier edificación debe tener una adecuada resistencia a cargas
eventuales de sismo y cargas permanentes propias, la resistencia a cargas de sismo
debe proporcionarse en al menos las dos direcciones ortogonales, para garantizar la
estabilidad de la estructura. Debido a que las cargas de sismo son eventuales y de
corta duración, la resistencia de la estructura podrá ser menor que las solicitaciones
máximas de sismo, pero compensada con una adecuada ductilidad de sus elementos.
Esta ductilidad de los elementos les permitirá a algunos entrar en la etapa plástica de
sus esfuerzos, creándose rótulas plásticas que ayudarán a disipar mejor la energía
sísmica.
Además, teniendo en cuenta que el concreto es un material de naturaleza frágil, se
debe dar una adecuada ductilidad a los elementos, tratando que fallen primero
dúctilmente, por ejemplo por flexión, y luego frágilmente, como por ejemplo por corte.
c. Hiperestaticidad y Monolitismo
La hiperestaticidad de las estructuras mejora la capacidad resistente de una
edificación frente a fuerzas sísmicas, ya que permite la formación de varias rótulas
plásticas, las cuales a medida que se produzcan ayudarán a disipar la energía
producida por el sismo.
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El monolitismo de la estructura reside en el hecho que toda la estructura debe trabajar
como si fuera un solo elemento por ser de un mismo material.
d. Uniformidad y Continuidad de la Estructura
La estructura debe mantener una continuidad tanto vertical como horizontal en toda la
edificación, de manera que no se produzcan cambios bruscos de rigidez de los
elementos para evitar concentraciones de esfuerzos.
e. Rigidez Lateral
La rigidez lateral en una edificación ayuda a que ésta pueda resistir mayores fuerzas
horizontales sin sufrir deformaciones importantes. Estas deformaciones son las que a
menudo causan mayores daños a los elementos no estructurales generan mayor
pánico en los usuarios de la edificación.
Dado esto, es necesario que una estructura posea elementos verticales como muros o
placas, los cuales pueden ser combinados con pórticos formados por columnas y
vigas, que le den mayor rigidez lateral a la estructura.
f. Existencia de Diafragmas Rígidos
Es necesario que las losas posean una gran rigidez axial en toda su extensión, para
que su comportamiento sea realmente como el de un diafragma rígido, lo cual es una
hipótesis que se toma como verdadera para el diseño y el análisis del edificio. Para
tener en cuenta esto, es necesario que las losas no tengan muchos ductos o aberturas
grandes que puedan provocar fallas en la losa durante el sismo, lo que pondría en
riesgo su condición de diafragma rígido.
g. Influencia de Elementos No Estructurales
Los elementos no estructurales deben ser tomados en cuenta durante la
estructuración del edificio, ya que por ejemplo un tabique ubicado junto a una placa de
concreto armado, aumentará la rigidez lateral en dicha placa y, por lo tanto, absorberá
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mayores esfuerzos que podrían sobrepasar los esfuerzos de diseño de la placa, lo
cual podría originar su falla.
2. Criterios de estructuración: Caso particular del edificio.
Para nuestro caso la estructuración la hacemos considerando a cada elemento como
se detalla a continuación:
a. Muros:
Para estructurar nuestro edificio el primer paso a seguir es la identificación de la
cantidad y el posicionamiento de los elementos verticales que se encuentran
presentes en todos los pisos del edificio, ya que éstos serán el soporte del edificio
siendo los encargados de transmitir las cargas hacia el suelo.
En el plano del piso típico del edificio ya estructurado, podemos observar los muros
que se repiten a lo largo de todos los pisos, los cuales serán los apoyos principales.
En este caso solamente los muros serán los transmisores de carga vertical ya que
este edificio no posee columnas.
b. Vigas
Adicionalmente a los muros tenemos vigas, la mayoría de las cuales sirven de unión
entre muro y muro haciendo las veces de amarre entre los elementos verticales, pero
además existen otras vigas cuya importancia es mayor, ya que además de servir de
amarre resisten cargas importantes provenientes de las losas. Estas vigas al ser de
mayores dimensiones (sobretodo longitud), ayudarán también al comportamiento del
edificio de manera que trabajen como pórticos frente a solicitaciones sísmicas.
c. Losas
Otro elemento estructural de gran importancia son las losas o techos del edificio,
éstos, para nuestro edificio en estudio, son losas aligeradas, las cuales fueron elegidas
de acuerdo a algunos criterios que se irán comentando más adelante.
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Las losas sirven de amarre a toda la estructura y su funcionamiento nos asegura un
comportamiento de diafragma rígido más uniforme para la estructura, al permitir que
todos los elementos de un mismo nivel se desplacen en la misma dirección.
En nuestro edificio se ha dispuesto el uso de losas aligeradas en una dirección,
tratando en su mayoría que sean continuas de modo que la carga sobre éstas se
reparta mejor y tenga un mejor comportamiento estructural.
Podemos observar los planos la manera como se han dispuesto las losas aligeradas
en una dirección (la flecha dibujada indica la dirección de armado).
d. Otros elementos
También existen otros elementos cuya estructuración cabe ser mencionada, como son
el tanque elevado, las escaleras y la cisterna.
3.Planos de arquitectura del proyecto
PLANOS DE ARQUITECTURA
PRIMER PISO
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SEGUNDO AL CUARTO PISO
CAPITULO III PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS PRINCIPALESEl predimensionamiento de elementos nos sirve como un punto de partida sobre el
cual definiremos las dimensiones de los elementos estructurales, ya sean vigas,
columnas, placas, losas, etc.
Este predimensionamiento es sólo una base para las dimensiones de los elementos,
por lo tanto, éstas deberán ser afinadas o reajustadas de acuerdo a las solicitaciones
reales de carga luego de haber realizado los cálculos correspondientes para completar
el diseño final de la estructura.
Las fórmulas que se darán a continuación provienen de la experiencia de muchos
ingenieros, por lo que han sido transcritas a la norma peruana de edificaciones como
recomendaciones y buenas prácticas para una buena estructuración. Estas
ecuaciones tendrán mejores resultados para situaciones de edificaciones con cargas
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moderadas o regulares teniendo en cuenta los casos más comunes de edificaciones,
por lo tanto, no servirán para casos extremos de cargas o estructuras especiales.
1. Predimensionamiento de losas
A. Losas aligeradas
Para el predimensionamiento de losas aligeradas continuas se puede partir de la
premisa que especifica la Norma Peruana de Concreto Armado E.060 en su capítulo
10.4.1.1, en el cual, dada la configuración de un techo aligerado formado por viguetas
de 10 cm de ancho, bloques de ladrillo de 30x30 cm con distintas alturas (según el
espesor del aligerado) y con una losa superior de 5 cm, el espesor total de la losa
puede estimarse como la luz libre dividida por 25, siempre y cuando las luces sean
menores que 7.5 m y la sobrecarga aplicada sobre dicho aligerado sea menor que 300
kg/m2. Estas consideraciones se cumplen para no tener que verificar deflexiones al ser
éstas imperceptibles; además, en el caso de existir tabiques, se deberán tomar
consideraciones especiales de refuerzo o el uso de vigas chatas si el tabique se
encuentra paralelo a la dirección del aligerado, el cual no es nuestro caso por lo que
aplicaremos el espesor total de la losa puede estimarse como la luz libre dividida por
20, siempre y cuando las luces sean menores que 4 m
Por lo tanto, requerimos una losa aligerada de al menos 20 cm de espesor. Se puede
usar mayores espesores para aminorar posibles efectos de vibración sobre la losa,
que puedan causar incomodidad a los ocupantes.
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H=(L25 )=(4 .8525 )=0 ,194m
H=0.20m
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B. Dirección de viguetas
La orientación de viguetas se hará de acuerdo a la dirección del elemento con menor
luz, que en nuestro caso van orientadas en los ejes 1-2-3-4 como muestra el Plano de
Losa Aligerada del 1er, 2do y 3er piso. Esto para controlar las deflexiones que se
puedan producir, ya que se presentan en mayor magnitud en los elementos de mayor
luz.
2. Predimensionamiento de Vigas Principales
El predimensionamiento de las vigas también se hace en base a criterios basados en
la experiencia, según los cuales podemos considerar un peralte del orden de un
décimo a un doceavo de la luz libre, dicho peralte incluye la losa del piso o techo. En
cuanto al ancho de la viga, éste no debe ser menor a 25cm según la Norma Peruana
E.060 y puede variar entre el 30% y 50% de la altura del peralte para el caso de
pórticos o elementos sismo-resistentes, se podrán tener menores espesores en el
caso de vigas que no formen pórticos.
Por lo tanto una mejor trabajablidad asumiremos una viga de 25x50cm.
Por lo tanto, la viga principal tendrá un peralte de 0.50m y una base de 0.25m (50%
del peralte) con lo cual cumplimos con el predimensionamiento de las vigas, por
homogeneidad todas las demás vigas tendrán las mismas dimensiones.
3. Predimensionamiento de Vigas Secundarias
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t h
b
t h
b
VP :h=(Ln12 )=(612 )=0 ,50m
b=(h2 )=(0 .502 )=0 .25m
VS :h=(Ln14 )=(4 .6014 )=0 ,357m≈0 .40m
b=(h2 )=(0 .402 )=0 .20m
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Por lo tanto para una mejor trabajablidad asumiremos una viga de 25x40cm.
4. Predimensionamiento de Columnas
Debido a su propia configuración éste edificio posee columnas, todos los elementos
verticales son columnas o muros de concreto armado sobre los cuales descansarán
las vigas y losas de cada techo.
Para el predimensionamiento de columnas, es difícil establecer un número ya que
mientras mayor sea la cantidad de columnas la estructura podrá resistir mayores
fuerzas sísmicas, lo cual aliviará los esfuerzos sobre los pórticos (en el caso
existiesen).
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VS :h=(Ln14 )=(4 .6014 )=0 ,357m≈0 .40m
b=(h2 )=(0 .402 )=0 .20m
COLUMNAb
D
SISMO
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Columnas Centradas
Columnas Excentricas y Esquineras
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Tipo de Columna
Longitud en X
Longitud en Y
Área Tributaria
(m2)
C-1 4.06 1.59 6.46
C-2 4.06 4 16.24
C-3 3.13 4 12.52
C-4 5.62 4 22.48
Conclusión:
Por lo tanto la columna tendrá las siguientes dimensiones: 25 cm x 40 cm
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CAPITULO IVMETRADO DE CARGAS DE ELEMENTOS PRINCIPALES
1. GENERALIDADES:
Definición de carga muerta: es el peso de los materiales de los que está formada la
edificación, así como también de equipos u otros que sean de carácter permanente en
la edificación.
Definición de carga viva: es el peso de los ocupantes, materiales, equipos y
cualquier otro objeto móvil que sea soportado por la edificación y que no tenga
carácter de permanente.
Por lo tanto, tenemos algunas consideraciones generales que son dadas por la Norma
Peruana de Cargas E.020 para nuestro caso de viviendas multifamiliares:
Cargas muertas:
Peso techo aligerado (h = 20 cm) 300 kg/m2
Piso terminado 100 kg/m2
Muro de ladrillo tabiques (e=15cm) 1,800 kg/m3
Cargas vivas:
Colegio 250 kg/m2
Con estos valores calculados procederemos a hallar los valores de carga utilizados
para el diseño de los diferentes elementos estructurales.
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2. METRADO DE CARGAS
2.1 CARGA MUERTA EN 1ER PISO
- VIGAS:
VIGAS PRINCIPALES: 0.25 X 0.50 X 2.4 X 1.67 X 5 = 2.51 Tn
VIGAS SECUNDARIAS: 0.25 X 0.40 X 2.4 X 2.90 X 4 = 2.78 Tn
- ALIGERADO:
1 PAÑO : 6 X 0.30 X 2.93 = 5.27 Tn
16 PAÑOS: 1.74 X 0.30 X 2.90 = 1.51 Tn
∑ 16 PAÑOS = 73.89 Tn
- ACABADOS:
1 PAÑO : 6 X 0.10 X 2.93 = 1.76 Tn
16 PAÑOS: 1.74 X 0.10 X 2.90 = 0.50 Tn
∑ 16 PAÑOS = 24.63 Tn
- COLUMNAS: 0.25 X 0.40 X 3.6 X 2.40 X 20 = 17.28 Tn
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- TABIQUERIA:
M1: 1.67 X 2.10 X 0.15 X 1.8 X 5 = 0.95 Tn
M2: 2.93 X 2.20 X 0.15 X 1.8 X 4 = 1.74
∑ MUROS = 18.06 Tn
- ∑ = 173.49 Tn
- USO DE LA EDIFICACIÓN = 1.3
CARGA MUERTA 1 ER PISO = 225.54 Tn.
2.2. CARGA VIVA EN PRIMER PISO (S/C = 250 KG/ M2)
- 1 PAÑO : 6 X 0.25 X 2.93 = 4.395 Tn
16 PAÑOS: 1.74 X 0.25 X 2.90 = 1.26 Tn
∑ 16 PAÑOS = 61.57 Tn
CARGA VIVA 1 ER PISO = 61.57 Tn
De igual manera se calcularán para los pisos siguientes, teniendo un cuadro resumen
del metrado de cargas siguiente:
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CAPITULO VCORTANTE BASAL
Nomenclatura según RNE para el diseño estructural
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1. Factor de Zona: Z= 0.4
Piura se encuentra ubicada en el Sector 3 como se indica en el RNE.
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MAPA DE ZONAS SISMICAS DEL PERÚ
2. Factor de Uso e importancia
U= 1.5
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
4. Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo
(Tp) y Factor de suelo (S)
Tp= 0.6
S= 1.2
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
4. Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas
R= 8
5. Periodo natural de vibración de la edificación
T=hn
Ct
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 30
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Donde
o hn = 13 m
o Ct = 35
T=13.0035
=0 .37
6 Coeficiente de amplificación sísmica
C=2.5(T p
T );C≤2.5
C=2.5( 0.900.37 )=6.08Como el C excede al rango, se toma el factor máximo: 2.5.
7 Cálculo de la reacción mínima C/R
CR
≥0.125
2.58
=0.31≥0.125…OK !
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
QUINTO PISO
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 2.57 mAlto 0.40 m Peso espec. 0.10 T/m2 0.26 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.24 T/m
LOSA Ancho 2.57 mPeso espec. 0.45 T/m2 1.16 T/m
LADRILLO PASTELEROAncho 2.57 mPeso espec. 0.10 T/m2 0.26 T/m
1.65 WL= 0.26
SEGUNDO - CUARTO PISO w= 1.91
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 2.57 mAlto 0.40 m Peso espec. 0.25 T/m2 0.64 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.24 T/m
LOSA Ancho 2.57 mPeso espec. 0.45 T/m2 1.16 T/m
MURO Ancho 0.15 mAlto 2.20 mPeso espec. 1.80 T/m3 0.59 T/m
1.99 WL= 0.64
PRIMER PISO w= 2.63
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 2.57 mAlto 0.40 m Peso espec. 0.25 T/m2 0.64 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.24 T/m
LOSA Ancho 2.57 mPeso espec. 0.45 T/m2 1.16 T/m
MURO Ancho 0.15 mAlto 2.20 mPeso espec. 1.80 T/m3 0.59 T/m
1.99 WL= 0.64
w= 2.63
EJE 4-4
WD=
WD=
WD=
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
QUINTO PISO
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 3.99 m
Alto 0.50 m Peso espec. 0.10 T/m2 0.40 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.30 T/m
LOSA Ancho 3.99 m
Peso espec. 0.45 T/m2 1.80 T/m
LADRILLO PASTELERO
Ancho 3.99 m
Peso espec. 0.10 T/m2 0.40 T/m
2.49 WL= 0.40
W= 2.89
SEGUNDO - CUARTO PISO
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 3.99 m
Alto 0.50 m Peso espec. 0.25 T/m2 1.00 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.30 T/m
LOSA Ancho 3.99 m
Peso espec. 0.45 T/m2 1.80 T/m
MURO Ancho 0.15 m
Alto 2.10 m
Peso espec. 1.80 T/m3 0.57 T/m
2.66 WL= 1.00
W= 3.66PRIMER PISO
CARGA MUERTA (CM) CARGA VIVA (S/C)
VIGA Ancho 0.25 m Ancho 3.99 m
Alto 0.50 m Peso espec. 0.25 T/m2 1.00 T/m
Peso espec. 2.40 T/m3 0.30 T/m
LOSA Ancho 3.99 m
Peso espec. 0.45 T/m2 1.80 T/m
MURO Ancho 0.15 m
Alto 2.10 m
Peso espec. 1.80 T/m3 0.57 T/m
2.66 WL= 1.00
W= 3.66
WD=
WD=
EJE C-C
WD=
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
CAPITULO VIAPLICACIÓN DE MÉTODOS EN PÓRTICOS1. MÉTODO MATRICIAL DE RIGIDEZ
Estructura Original
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METODO MATRICIAL DE RIGIDEZ(PORTICO PRINCIPAL - 2)
ESTRUCTURA FIJA:
AD : ACCIONES EN LA DIRECCION DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN LA ESTRUCTURA ORIGINALADL : ACCIONES EN LA DIRECCION DE LOS DESPLAZAMIENTOS DEBIDO A LAS CARGAS EN LA ESTRUCTURA FIJA
# DE ELEMENTOS 35
(# INCOGNITAS) GIC= 60GIE= 9
ESFUERZOS 210
REACCIONES 12
EJE PRINCIPAL
w= 1.17 w= 1.17 w= 1.171
2.60
w= 2.22 w= 2.22 w= 2.22
1
2.60
w= 2.22 w= 2.22 w= 2.221
2.60
w= 2.22 w= 2.22 w= 2.22
1
2.60
w= 2.22 w= 2.22 w= 2.221
3.60
1
6.25 5.00 6.25
→31.14
21.51 →
→28.69
→7.34
→14.34
A
B C
D
E
F
G
H
I
M N
J
O
K
P
L
Q
U V
R
W
S
X
T
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Calculo de la matriz AD
ESTRUCTURA ORIGINAL
AD1AD2
AD3
AD4AD5
AD6
AD7AD8
AD9
AD10AD11
AD12
AD13AD14
AD15
AD16AD17
AD18
AD19AD20
AD21
AD22AD23
AD24
AD25AD26
AD27
AD28AD29
AD30
AD31AD32
AD33
AD34AD35
AD36
AD37AD38
AD39
AD40AD41
AD42
AD43AD44
AD45
AD46AD47
AD48
AD49AD50
AD51
AD52AD53
AD54
AD55AD56
AD57
AD58AD59
AD60
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
7.33 7330
0 0
0 0
0 00 00 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
14.34 14340
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
21.52 21520
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
28.69 28690
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
31.14 31140
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
[AD ] 60X1 =
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Calculo de la matriz ADL
ESTRUCTURA FIJA
ADL1ADL2
ADL3
ADL4ADL5
ADL6
ADL7ADL8
ADL9
ADL10ADL11
ADL12
ADL13ADL14
ADL15
ADL16ADL17
ADL18
ADL19ADL20
ADL21
ADL22ADL23
ADL25ADL26
ADL27
ADL28ADL29
ADL30
ADL31ADL32
ADL33
ADL34ADL35
ADL36
ADL37ADL38
ADL39
ADL40ADL41
ADL42
ADL43ADL44
ADL45
ADL46ADL47
ADL48
ADL49ADL50
ADL51
ADL52ADL53
ADL54
ADL55ADL56
ADL57
ADL58ADL59
ADL60
ADL24
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 40
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 41
D1 = 1 D2 = 1 D3 = 1 D4 = 1 D5 = 1 D6 = 1
S 1 1 4463186.172 S 1 2 0 S 1 3 -11889105.07 S 1 4 -4200000 S 1 5 0 S 1 6 0
S 2 1 0 S 2 2 13937136.4 S 2 3 8400001.075 S 2 4 0 S 2 5 -26880.0034 S 2 6 8400001.075
S 3 1 -11889105.07 S 3 2 8400001.08 S 3 3 10918802012 S 3 4 0 S 3 5 -8400001.08 S 3 6 1750000224
S 4 1 -4200000 S 4 2 0 S 4 3 0 S 4 4 9713186.172 S 4 5 0 S 4 6 -11889105.1
S 5 1 0 S 5 2 -26880.0034 S 5 3 -8400001.075 S 5 4 0 S 5 5 13989636.42 S 5 6 4725000.605
S 6 1 0 S 6 2 8400001.08 S 6 3 1750000224 S 6 4 -11889105.07 S 6 5 4725000.605 S 6 6 15293802572
S 13 1 -191169.7292 S 13 2 0 S 13 3 24852064.79 S 7 4 -5250000 S 7 5 0 S 7 6 0
S 14 1 0 S 14 2 -8076923.08 S 14 3 0 S 8 4 0 S 8 5 -52500.0067 S 8 6 -13125001.7
S 15 1 -24852064.79 S 15 2 0 S 15 3 1555555167 S 9 4 0 S 9 5 13125001.68 S 9 6 2187500280
S 16 4 -191169.7292 S 16 5 0 S 16 6 24852064.79
S 17 4 0 S 17 5 -8076923.08 S 17 6 0
S 18 4 -24852064.79 S 18 5 0 S 18 6 2153845615
D7 = 1 D8 = 1 D9 = 1 D10 = 1 D11 = 1 D12 = 1
S 4 7 -5250000 S 4 8 0 S 4 9 0 S 7 10 -4200000 S 7 11 0 S 7 12 0
S 5 7 0 S 5 8 -52500.0067 S 5 9 13125001.68 S 8 10 0 S 8 11 -26880.0034 S 8 12 8400001.075
S 6 7 0 S 6 8 -13125001.7 S 6 9 2187500280 S 9 10 0 S 9 11 -8400001.08 S 9 12 1750000224
S 7 7 9713186.172 S 7 8 0 S 7 9 -11889105.07 S 10 10 4463186.172 S 10 11 0 S 10 12 -11889105.1
S 8 7 0 S 8 8 13989636.4 S 8 9 -4725000.605 S 11 10 0 S 11 11 13937136.41 S 11 12 -8400001.08
S 9 7 -11889105.07 S 9 8 -4725000.6 S 9 9 15293802572 S 12 10 -11889105.07 S 12 11 -8400001.08 S 12 12 10918802012
S 10 7 -4200000 S 10 8 0 S 10 9 0 S 22 10 -191169.7292 S 22 11 0 S 22 12 24852064.79
S 11 7 0 S 11 8 -26880.0034 S 11 9 -8400001.075 S 23 10 0 S 23 11 -8076923.08 S 23 12 0
S 12 7 0 S 12 8 8400001.08 S 12 9 1750000224 S 24 10 -24852064.79 S 24 11 0 S 24 12 2153845615
S 19 7 -191169.7292 S 19 8 0 S 19 9 24852064.79
S 20 7 0 S 20 8 -8076923.08 S 20 9 0
S 21 7 -24852064.79 S 21 8 0 S 21 9 2153845615
D16= 1 D17 = 1 D18 = 1
S 5 16 0 S 5 17 -8076923.08 S 5 18 0
S 1 13 -191169.7292 S 1 14 0 S 1 15 -24852064.79 S 6 16 24852064.79 S 6 17 0 S 6 18 2153845615
S 2 13 0 S 2 14 -8076923.08 S 2 15 0 S 13 16 -4200000 S 13 17 0 S 13 18 0
S 3 13 95584.86459 S 3 14 0 S 3 15 2153845615 S 14 16 0 S 14 17 -26880.0034 S 14 18 8400001.075
S 13 13 3742339.458 S 13 14 0 S 13 15 0 S 15 16 0 S 15 17 -8400001.08 S 15 18 1750000224
S 14 13 0 S 14 14 16180726.2 S 14 15 8400001.075 S 16 16 9832339.458 S 16 17 0 S 16 18 0
S 15 13 0 S 15 14 8400001.08 S 15 15 12115382910 S 17 16 0 S 17 17 16233226.16 S 17 18 4725000.605
S 16 13 -4200000 S 16 14 0 S 16 15 0 S 18 16 0 S 18 17 4725000.605 S 18 18 16490383470
S 17 13 0 S 17 14 -26880.0034 S 17 15 -8400001.075 S 19 16 -5250000 S 19 17 0 S 19 18 0
S 18 13 0 S 18 14 8400001.08 S 18 15 1750000224 S 20 16 0 S 20 17 -52500.0067 S 20 18 -13125001.7
S 25 13 -191169.7292 S 25 14 0 S 25 15 24852064.79 S 21 16 0 S 21 17 13125001.68 S 21 18 2187500280
S 26 13 0 S 26 14 -8076923.08 S 26 15 0 S 28 16 -191169.7292 S 28 17 0 S 28 18 24852064.79
S 27 13 -24852064.79 S 27 14 0 S 27 15 2153845615 S 29 16 0 S 29 17 -8076923.08 S 29 18 0
S 30 16 -24852064.79 S 30 17 0 S 30 18 2153845615
S 7 19 -191169.7292 S 7 20 0 S 7 21 -24852064.79
S 8 19 0 S 8 20 -8076923.08 S 8 21 0 S 10 22 -191169.7292 S 10 23 0 S 10 24 -24852064.8
S 9 19 24852064.79 S 9 20 0 S 9 21 2153845615 S 11 22 0 S 11 23 -8076923.08 S 11 24 0
S 16 19 -5250000 S 16 20 0 S 16 21 0 S 12 22 24852064.79 S 12 23 0 S 12 24 2153845615
S 17 19 0 S 17 20 -52500.0067 S 17 21 13125001.68 S 19 22 -4200000 S 19 23 0 S 19 24 0
S 18 19 0 S 18 20 -13125001.7 S 18 21 2187500280 S 20 22 0 S 20 23 -26880.0034 S 20 24 8400001.075
S 19 19 9832339.458 S 19 20 0 S 19 21 0 S 21 22 0 S 21 23 -8400001.08 S 21 24 1750000224
S 20 19 0 S 20 20 16233226.2 S 20 21 -4725000.605 S 22 22 4582339.458 S 22 23 0 S 22 24 0
S 21 19 0 S 21 20 -4725000.6 S 21 21 16490383470 S 23 22 0 S 23 23 16180726.16 S 23 24 -8400001.08
S 22 19 -4200000 S 22 20 0 S 22 21 0 S 24 22 0 S 24 23 -8400001.08 S 24 24 12115382910
S 23 19 0 S 23 20 -26880.0034 S 23 21 -8400001.075 S 34 22 -191169.7292 S 34 23 0 S 34 24 24852064.79
S 24 19 0 S 24 20 8400001.08 S 24 21 1750000224 S 35 22 0 S 35 23 -8076923.08 S 35 24 0
S 31 19 -191169.7292 S 31 20 0 S 31 21 24852064.79 S 36 22 -24852064.79 S 36 23 0 S 36 24 2153845615
S 32 19 0 S 32 20 -8076923.08 S 32 21 0
S 33 19 -24852064.79 S 33 20 0 S 33 21 2153845615
D25 = 1 D26 = 1 D27 = 1 D28= 1 D29 = 1 D30 = 1
S 13 25 -191169.7292 S 13 26 0 S 13 27 -24852064.79 S 16 28 -191169.7292 S 16 29 0 S 16 30 -24852064.8
S 14 25 0 S 14 26 -8076923.08 S 14 27 0 S 17 28 0 S 17 29 -8076923.08 S 17 30 0
S 15 25 95584.86459 S 15 26 0 S 15 27 2153845615 S 18 28 24852064.79 S 18 29 0 S 18 30 2153845615
S 25 25 3742339.458 S 25 26 0 S 25 27 0 S 25 28 -4200000 S 25 29 0 S 25 30 0
S 26 25 0 S 26 26 16180726.2 S 26 27 8400001.075 S 26 28 0 S 26 29 -26880.0034 S 26 30 8400001.075
S 27 25 0 S 27 26 8400001.08 S 27 27 12115382910 S 27 28 0 S 27 29 -8400001.08 S 27 30 1750000224
S 28 25 -4200000 S 28 26 0 S 28 27 0 S 28 28 9832339.458 S 28 29 0 S 28 30 0
S 29 25 0 S 29 26 -26880.0034 S 29 27 -8400001.075 S 29 28 0 S 29 29 16233226.16 S 29 30 4725000.605
S 30 25 0 S 30 26 8400001.08 S 30 27 1750000224 S 30 28 0 S 30 29 4725000.605 S 30 30 16490383470
S 37 25 -191169.7292 S 37 26 0 S 37 27 24852064.79 S 31 28 -5250000 S 31 29 0 S 31 30 0
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D31 = 1 D32 = 1 D33 = 1
S 19 31 -191169.7292 S 19 32 0 S 19 33 -24852064.79 D34 = 1 D35 = 1 D36 = 1
S 20 31 0 S 20 32 -8076923.08 S 20 33 0
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D37 = 1 D38 = 1 D39 = 1
S 25 37 -191169.7292 S 25 38 0 S 25 39 -24852064.79 D40= 1 D41 = 1 D42 = 1S 26 37 0 S 26 38 -8076923.08 S 26 39 0
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S 39 37 0 S 39 38 8400001.08 S 39 39 12115382910 S 37 40 -4200000 S 37 41 0 S 37 42 0
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S 41 37 0 S 41 38 -26880.0034 S 41 39 -8400001.075 S 39 40 0 S 39 41 -8400001.08 S 39 42 1750000224
S 42 37 0 S 42 38 8400001.08 S 42 39 1750000224 S 40 40 9832339.458 S 40 41 0 S 40 42 0
S 49 37 -191169.7292 S 49 38 0 S 49 39 24852064.79 S 41 40 0 S 41 41 16233226.16 S 41 42 4725000.605
S 50 37 0 S 50 38 -8076923.08 S 50 39 0 S 42 40 0 S 42 41 4725000.605 S 42 42 16490383470
S 51 37 -24852064.79 S 51 38 0 S 51 39 2153845615 S 43 40 -5250000 S 43 41 0 S 43 42 0
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D43 = 1 D44 = 1 D45 = 1
S 31 43 -191169.7292 S 31 44 0 S 31 45 -24852064.79
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S 40 43 -5250000 S 40 44 0 S 40 45 0 D46 = 1 D47 = 1 D48 = 1
S 41 43 0 S 41 44 -52500.0067 S 41 45 13125001.68
S 42 43 0 S 42 44 -13125001.7 S 42 45 2187500280 S 34 46 -191169.7292 S 34 47 0 S 34 48 -24852064.8
S 43 43 9832339.458 S 43 44 0 S 43 45 0 S 35 46 0 S 35 47 -8076923.08 S 35 48 0
S 44 43 0 S 44 44 16233226.2 S 44 45 -4725000.605 S 36 46 24852064.79 S 36 47 0 S 36 48 2153845615
S 45 43 0 S 45 44 -4725000.6 S 45 45 16490383470 S 43 46 -4200000 S 43 47 0 S 43 48 0
S 46 43 -4200000 S 46 44 0 S 46 45 0 S 44 46 0 S 44 47 -26880.0034 S 44 48 8400001.075
S 47 43 0 S 47 44 -26880.0034 S 47 45 -8400001.075 S 45 46 0 S 45 47 -8400001.08 S 45 48 1750000224
S 48 43 0 S 48 44 8400001.08 S 48 45 1750000224 S 46 46 4582339.458 S 46 47 0 S 46 48 0
S 55 43 -191169.7292 S 55 44 0 S 55 45 24852064.79 S 47 46 0 S 47 47 16180726.16 S 47 48 -8400001.08
S 56 43 0 S 56 44 -8076923.08 S 56 45 0 S 48 46 0 S 48 47 -8400001.08 S 48 48 12115382910
S 57 43 -24852064.79 S 57 44 0 S 57 45 2153845615 S 58 46 -191169.7292 S 58 47 0 S 58 48 24852064.79
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D49= 1 D50 = 1 D51 = 1
S 37 49 -191169.7292 S 37 50 0 S 37 51 -24852064.79 D52 = 1 D53 = 1 D54 = 1
S 38 49 0 S 38 50 -8076923.08 S 38 51 0
S 39 49 95584.86459 S 39 50 0 S 39 51 1555555167 S 40 52 -191169.7292 S 40 53 0 S 40 54 -24852064.8
S 49 49 4391169.729 S 49 50 0 S 49 51 24852064.79 S 41 52 0 S 41 53 -8076923.08 S 41 54 0
S 50 49 0 S 50 50 8103803.08 S 50 51 8400001.075 S 42 52 24852064.79 S 42 53 0 S 42 54 2153845615
S 51 49 95584.86459 S 51 50 8400001.08 S 51 51 7807691679 S 49 52 -4200000 S 49 53 0 S 49 54 0
S 52 49 -4200000 S 52 50 0 S 52 51 0 S 50 52 0 S 50 53 -26880.0034 S 50 54 8400001.075
S 53 49 0 S 53 50 -26880.0034 S 53 51 8400001.075 S 51 52 0 S 51 53 -8400001.08 S 51 54 1750000224
S 54 49 0 S 54 50 8400001.08 S 54 51 1750000224 S 52 52 9641169.729 S 52 53 0 S 52 54 24852064.79
S 53 52 0 S 53 53 8156303.087 S 53 54 4725000.605
S 54 52 24852064.79 S 54 53 4725000.605 S 54 54 12182692239
S 55 52 -5250000 S 55 53 0 S 55 54 0
S 56 52 0 S 56 53 -52500.0067 S 56 54 -13125001.7
S 57 52 0 S 57 53 13125001.68 S 57 54 2187500280
D55 = 1 D56 = 1 D57 = 1D58 = 1 D59 = 1 D60 = 1
S 43 55 -191169.7292 S 43 56 0 S 43 57 -24852064.79
S 44 55 0 S 44 56 -8076923.08 S 44 57 0 S 46 58 -191169.7292 S 46 59 0 S 46 60 -24852064.8
S 45 55 24852064.79 S 45 56 0 S 45 57 2153845615 S 47 58 0 S 47 59 -8076923.08 S 47 96 0
S 52 55 -5250000 S 52 56 0 S 52 57 0 S 48 58 24852064.79 S 48 59 0 S 48 96 2153845615
S 53 55 0 S 53 56 -52500.0067 S 53 57 13125001.68 S 55 58 -4200000 S 55 59 0 S 55 96 0
S 54 55 0 S 54 56 -13125001.7 S 54 57 2187500280 S 56 58 0 S 56 59 -26880.0034 S 56 96 8400001.075
S 55 55 9641169.729 S 55 56 0 S 55 57 24852064.79 S 57 58 0 S 57 59 -8400001.08 S 57 96 1750000224
S 56 55 0 S 56 56 8156303.09 S 56 57 -4725000.605 S 58 58 4391169.729 S 58 59 0 S 58 96 24852064.79
S 57 55 24852064.79 S 57 56 -4725000.6 S 57 57 12182692239 S 59 58 0 S 59 59 8103803.08 S 59 96 -8400001.08
S 58 55 -4200000 S 58 56 0 S 58 57 0 S 60 58 24852064.79 S 60 59 -8400001.08 S 60 96 7807691679
S 59 55 0 S 59 56 -26880.0034 S 59 57 -8400001.075
S 60 55 0 S 60 56 8400001.08 S 60 57 1750000224
D1 = 1 D2 = 1 D3 = 1 D4 = 1 D5 = 1 D6 = 1
S 1 1 4463186.172 S 1 2 0 S 1 3 -11889105.07 S 1 4 -4200000 S 1 5 0 S 1 6 0
S 2 1 0 S 2 2 13937136.4 S 2 3 8400001.075 S 2 4 0 S 2 5 -26880.0034 S 2 6 8400001.075
S 3 1 -11889105.07 S 3 2 8400001.08 S 3 3 10918802012 S 3 4 0 S 3 5 -8400001.08 S 3 6 1750000224
S 4 1 -4200000 S 4 2 0 S 4 3 0 S 4 4 9713186.172 S 4 5 0 S 4 6 -11889105.1
S 5 1 0 S 5 2 -26880.0034 S 5 3 -8400001.075 S 5 4 0 S 5 5 13989636.42 S 5 6 4725000.605
S 6 1 0 S 6 2 8400001.08 S 6 3 1750000224 S 6 4 -11889105.07 S 6 5 4725000.605 S 6 6 15293802572
S 13 1 -191169.7292 S 13 2 0 S 13 3 24852064.79 S 7 4 -5250000 S 7 5 0 S 7 6 0
S 14 1 0 S 14 2 -8076923.08 S 14 3 0 S 8 4 0 S 8 5 -52500.0067 S 8 6 -13125001.7
S 15 1 -24852064.79 S 15 2 0 S 15 3 1555555167 S 9 4 0 S 9 5 13125001.68 S 9 6 2187500280
S 16 4 -191169.7292 S 16 5 0 S 16 6 24852064.79
S 17 4 0 S 17 5 -8076923.08 S 17 6 0
S 18 4 -24852064.79 S 18 5 0 S 18 6 2153845615
D7 = 1 D8 = 1 D9 = 1 D10 = 1 D11 = 1 D12 = 1
S 4 7 -5250000 S 4 8 0 S 4 9 0 S 7 10 -4200000 S 7 11 0 S 7 12 0
S 5 7 0 S 5 8 -52500.0067 S 5 9 13125001.68 S 8 10 0 S 8 11 -26880.0034 S 8 12 8400001.075
S 6 7 0 S 6 8 -13125001.7 S 6 9 2187500280 S 9 10 0 S 9 11 -8400001.08 S 9 12 1750000224
S 7 7 9713186.172 S 7 8 0 S 7 9 -11889105.07 S 10 10 4463186.172 S 10 11 0 S 10 12 -11889105.1
S 8 7 0 S 8 8 13989636.4 S 8 9 -4725000.605 S 11 10 0 S 11 11 13937136.41 S 11 12 -8400001.08
S 9 7 -11889105.07 S 9 8 -4725000.6 S 9 9 15293802572 S 12 10 -11889105.07 S 12 11 -8400001.08 S 12 12 10918802012
S 10 7 -4200000 S 10 8 0 S 10 9 0 S 22 10 -191169.7292 S 22 11 0 S 22 12 24852064.79
S 11 7 0 S 11 8 -26880.0034 S 11 9 -8400001.075 S 23 10 0 S 23 11 -8076923.08 S 23 12 0
S 12 7 0 S 12 8 8400001.08 S 12 9 1750000224 S 24 10 -24852064.79 S 24 11 0 S 24 12 2153845615
S 19 7 -191169.7292 S 19 8 0 S 19 9 24852064.79
S 20 7 0 S 20 8 -8076923.08 S 20 9 0
S 21 7 -24852064.79 S 21 8 0 S 21 9 2153845615
D16= 1 D17 = 1 D18 = 1
D13 = 1 D14 = 1 D15 = 1 S 4 16 -191169.7292 S 4 17 0 S 4 18 -24852064.8
S 5 16 0 S 5 17 -8076923.08 S 5 18 0
S 1 13 -191169.7292 S 1 14 0 S 1 15 -24852064.79 S 6 16 24852064.79 S 6 17 0 S 6 18 2153845615
S 2 13 0 S 2 14 -8076923.08 S 2 15 0 S 13 16 -4200000 S 13 17 0 S 13 18 0
S 3 13 95584.86459 S 3 14 0 S 3 15 2153845615 S 14 16 0 S 14 17 -26880.0034 S 14 18 8400001.075
S 13 13 3742339.458 S 13 14 0 S 13 15 0 S 15 16 0 S 15 17 -8400001.08 S 15 18 1750000224
S 14 13 0 S 14 14 16180726.2 S 14 15 8400001.075 S 16 16 9832339.458 S 16 17 0 S 16 18 0
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S 30 16 -24852064.79 S 30 17 0 S 30 18 2153845615
D19 = 1 D20 = 1 D21 = 1
D22 = 1 D23 = 1 D24 = 1
S 7 19 -191169.7292 S 7 20 0 S 7 21 -24852064.79
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S 25 25 3742339.458 S 25 26 0 S 25 27 0 S 25 28 -4200000 S 25 29 0 S 25 30 0
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S 19 31 -191169.7292 S 19 32 0 S 19 33 -24852064.79
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S 25 37 -191169.7292 S 25 38 0 S 25 39 -24852064.79 D40= 1 D41 = 1 D42 = 1S 26 37 0 S 26 38 -8076923.08 S 26 39 0
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D43 = 1 D44 = 1 D45 = 1
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S 47 43 0 S 47 44 -26880.0034 S 47 45 -8400001.075 S 45 46 0 S 45 47 -8400001.08 S 45 48 1750000224
S 48 43 0 S 48 44 8400001.08 S 48 45 1750000224 S 46 46 4582339.458 S 46 47 0 S 46 48 0
S 55 43 -191169.7292 S 55 44 0 S 55 45 24852064.79 S 47 46 0 S 47 47 16180726.16 S 47 48 -8400001.08
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S 57 43 -24852064.79 S 57 44 0 S 57 45 2153845615 S 58 46 -191169.7292 S 58 47 0 S 58 48 24852064.79
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S 60 46 -24852064.79 S 60 47 0 S 60 48 2153845615
D49= 1 D50 = 1 D51 = 1
S 37 49 -191169.7292 S 37 50 0 S 37 51 -24852064.79
S 38 49 0 S 38 50 -8076923.08 S 38 51 0
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S 49 49 4391169.729 S 49 50 0 S 49 51 24852064.79 S 41 52 0 S 41 53 -8076923.08 S 41 54 0
S 50 49 0 S 50 50 8103803.08 S 50 51 8400001.075 S 42 52 24852064.79 S 42 53 0 S 42 54 2153845615
S 51 49 95584.86459 S 51 50 8400001.08 S 51 51 7807691679 S 49 52 -4200000 S 49 53 0 S 49 54 0
S 52 49 -4200000 S 52 50 0 S 52 51 0 S 50 52 0 S 50 53 -26880.0034 S 50 54 8400001.075
S 53 49 0 S 53 50 -26880.0034 S 53 51 8400001.075 S 51 52 0 S 51 53 -8400001.08 S 51 54 1750000224
S 54 49 0 S 54 50 8400001.08 S 54 51 1750000224 S 52 52 9641169.729 S 52 53 0 S 52 54 24852064.79
S 53 52 0 S 53 53 8156303.087 S 53 54 4725000.605
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S 55 52 -5250000 S 55 53 0 S 55 54 0
S 56 52 0 S 56 53 -52500.0067 S 56 54 -13125001.7
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D55 = 1 D56 = 1 D57 = 1D58 = 1 D59 = 1 D60 = 1
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 42
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-8400001
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691679
MATRIZ
DE RIG
IDEZ
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 43
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
D 1 0.04 1
D 2 -0.01 2
D 3 0.00 3
D 4 0.04 4
D 5 -0.02 5
D 6 0.00 6
D 7 0.04 7
D 8 -0.02 8
D 9 0.00 9
D 10 0.04 10
D 11 -0.01 11
D 12 0.00 12
D 13 0.04 13
D 14 -0.01 14
D 15 0.00 15
D 16 0.03 16
D 17 -0.03 17
D 18 0.00 18
D 19 0.03 19
D 20 -0.03 20
D 21 0.00 21
D 22 0.02 22
D 23 -0.01 23
D 24 0.00 24
D 25 -0.06 25
D 26 -0.02 26
D 27 0.00 27
D 28 -0.05 28
D 29 -0.03 29
D 30 0.00 30
D 31 -0.05 31
D 32 -0.03 32
D 33 0.00 33
D 34 -0.05 34
D 35 -0.02 35
D 36 0.00 36
D 37 -0.09 37
D 38 -0.02 38
D 39 0.00 39
D 40 -0.08 40
D 41 -0.04 41
D 42 0.00 42
D 43 -0.08 43
D 44 -0.04 44
D 45 0.00 45
D 46 -0.07 46
D 47 -0.02 47
D 48 0.00 48
D 49 -0.01 49
D 50 -0.02 50
D 51 0.00 51
D 52 -0.01 52
D 53 -0.04 53
D 54 0.00 54
D 55 -0.02 55
D 56 -0.04 56
D 57 0.00 57
D 58 -0.02 58
D 59 -0.02 59
D 60 0.00 60
" DESPLAZAMIENTOS " (Cm)
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 44
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
CALCULO DE ESFUERZOS Y REACCIONES
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 45
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ELEMENTO 1 Esfuerzo 1 -3.17
Esfuerzo 2 55.02
Esfuerzo 3 59292.67
Esfuerzo 4 494.11
Esfuerzo 5 -43.58
Esfuerzo 6 118597.26
ELEMENTO 2 Esfuerzo 7 -154.34
Esfuerzo 8 331.48
Esfuerzo 9 133410.67
Esfuerzo 10 154.34
Esfuerzo 11 -301.32
Esfuerzo 12 133325.66
ELEMENTO 3 Esfuerzo 13 -2.14
Esfuerzo 14 96.01
Esfuerzo 15 415.19
Esfuerzo 16 2.14
Esfuerzo 17 -75.42
Esfuerzo 18 -603.00
ELEMENTO 4 Esfuerzo 19 3.69
Esfuerzo 20 19.53
Esfuerzo 21 152.81
Esfuerzo 22 -3.69
Esfuerzo 23 21.23
Esfuerzo 24 -132.37
ELEMENTO 5 Esfuerzo 25 -2.40
Esfuerzo 26 96.62
Esfuerzo 27 444.14
Esfuerzo 28 2.40
Esfuerzo 29 -76.03
Esfuerzo 30 -509.18
ELEMENTO 6 Esfuerzo 31 1.45
Esfuerzo 32 20.08
Esfuerzo 33 157.09
Esfuerzo 34 -1.45
Esfuerzo 35 12.14
Esfuerzo 36 -235.58
ELEMENTO 7 Esfuerzo 37 -2.08
Esfuerzo 38 54.98
Esfuerzo 39 404.45
Esfuerzo 40 2.08
Esfuerzo 41 -43.54
Esfuerzo 42 334.22
ELEMENTO 8 Esfuerzo 43 -1.45
Esfuerzo 44 43.45
Esfuerzo 45 165179.88
Esfuerzo 46 955.19
Esfuerzo 47 -32.01
Esfuerzo 48 83182.17
ELEMENTO 9 Esfuerzo 49 27.38
Esfuerzo 50 12.95
Esfuerzo 51 428.80
Esfuerzo 52 -27.38
Esfuerzo 53 16.13
Esfuerzo 54 593.47
ELEMENTO 10 Esfuerzo 55 -0.22
Esfuerzo 56 76.26
Esfuerzo 57 1701.26
Esfuerzo 58 7.24
Esfuerzo 59 -968.94
Esfuerzo 60 -459.37
ELEMENTO 11 Esfuerzo 61 16.88
Esfuerzo 62 22.09
Esfuerzo 63 1173.89
Esfuerzo 64 -16.88
Esfuerzo 65 21.14
Esfuerzo 66 567.19
ELEMENTO 12 Esfuerzo 67 -0.16
Esfuerzo 68 75.95
Esfuerzo 69 1693.48
Esfuerzo 70 0.16
Esfuerzo 71 -55.36
Esfuerzo 72 -1195.42
ELEMENTO 13 Esfuerzo 73 6.96
Esfuerzo 74 22.79
Esfuerzo 75 1024.47
Esfuerzo 76 -6.96
Esfuerzo 77 9.24
Esfuerzo 78 830.37
ELEMENTO 14 Esfuerzo 79 -0.63
Esfuerzo 80 42.91
Esfuerzo 81 -117.04
Esfuerzo 82 0.63
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 46
AM=AML+AMDxD
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Esfuerzo 83 -31.47
Esfuerzo 84 2044.14
ELEMENTO 15 Esfuerzo 85 15.82
Esfuerzo 86 30.50
Esfuerzo 87 -279.77
Esfuerzo 88 -15.82
Esfuerzo 89 -19.06
Esfuerzo 90 -2028.89
ELEMENTO 16 Esfuerzo 91 -19.06
Esfuerzo 92 13.39
Esfuerzo 93 555.93
Esfuerzo 94 19.06
Esfuerzo 95 14.92
Esfuerzo 96 769.61
ELEMENTO 17 Esfuerzo 97 10.28
Esfuerzo 98 54.56
Esfuerzo 99 102.61Esfuerzo 100 -10.28Esfuerzo 101 -33.97Esfuerzo 102 1621.81
ELEMENTO 18Esfuerzo 103 -11.92Esfuerzo 104 22.47Esfuerzo 105 1481.62Esfuerzo 106 11.92Esfuerzo 107 17.86Esfuerzo 108 707.25
ELEMENTO 19Esfuerzo 109 9.76Esfuerzo 110 56.24Esfuerzo 111 18.06Esfuerzo 112 -9.76Esfuerzo 113 -35.65Esfuerzo 114 1564.18
ELEMENTO 20Esfuerzo 115 -4.84Esfuerzo 116 23.29Esfuerzo 117 1273.65Esfuerzo 118 4.84
Esfuerzo 119 8.74Esfuerzo 120 766.14
ELEMENTO 21Esfuerzo 121 6.33Esfuerzo 122 33.21Esfuerzo 123 -860.03Esfuerzo 124 -6.33Esfuerzo 125 -21.77Esfuerzo 126 430.71
ELEMENTO 22Esfuerzo 127 6.61Esfuerzo 128 17.11Esfuerzo 129 -3634.87Esfuerzo 130 -6.61Esfuerzo 131 -5.67Esfuerzo 132 -1018.41
ELEMENTO 23Esfuerzo 133 -31.67Esfuerzo 134 10.49Esfuerzo 135 -320.45Esfuerzo 136 31.67Esfuerzo 137 17.36Esfuerzo 138 -444.17
ELEMENTO 24Esfuerzo 139 3.14Esfuerzo 140 32.64Esfuerzo 141 -2921.38Esfuerzo 142 -3.14Esfuerzo 143 -12.05Esfuerzo 144 3638.51
ELEMENTO 25Esfuerzo 145 -19.34Esfuerzo 146 18.53Esfuerzo 147 453.18Esfuerzo 148 19.34
Esfuerzo 21.69
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 47
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
149Esfuerzo 150 -260.19
ELEMENTO 26Esfuerzo 151 2.68Esfuerzo 152 36.79Esfuerzo 153 -2786.24Esfuerzo 154 -2.68Esfuerzo 155 -16.20Esfuerzo 156 3533.62
ELEMENTO 27Esfuerzo 157 -7.74Esfuerzo 158 19.12Esfuerzo 159 217.90Esfuerzo 160 7.74Esfuerzo 161 12.91Esfuerzo 162 -449.21
ELEMENTO 28Esfuerzo 163 1.49Esfuerzo 164 23.92Esfuerzo 165 70.21Esfuerzo 166 -1.49Esfuerzo 167 -12.48Esfuerzo 168 -3019.46
ELEMENTO 29Esfuerzo 169 -6.78Esfuerzo 170 6.61Esfuerzo 171 -3324.23Esfuerzo 172 6.78Esfuerzo 173 2.42Esfuerzo 174 732.13
ELEMENTO 30Esfuerzo 175 24.36Esfuerzo 176 6.61Esfuerzo 177 -884.32Esfuerzo 178 -24.36Esfuerzo 179 14.33
Esfuerzo 180 -1056.91
ELEMENTO 31Esfuerzo 181 -9.19Esfuerzo 182 12.39Esfuerzo 183 -2762.30Esfuerzo 184 9.19Esfuerzo 185 3.87Esfuerzo 186 1645.75
ELEMENTO 32Esfuerzo 187 15.17Esfuerzo 188 13.50Esfuerzo 189 302.75Esfuerzo 190 -15.17Esfuerzo 191 18.01Esfuerzo 192 -435.52
ELEMENTO 33Esfuerzo 193 -8.92Esfuerzo 194 16.19Esfuerzo 195 -2611.38Esfuerzo 196 8.92Esfuerzo 197 0.07Esfuerzo 198 1801.14
ELEMENTO 34Esfuerzo 199 6.25Esfuerzo 200 13.75Esfuerzo 201 -21.41Esfuerzo 202 -6.25Esfuerzo 203 11.54Esfuerzo 204 -769.51
ELEMENTO 35Esfuerzo 205 -6.25Esfuerzo 206 11.19Esfuerzo 207 888.65Esfuerzo 208 6.25Esfuerzo 209 -2.16
Esfuerzo -2986.29
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 48
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
210
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 49
AR1 -3.17 Tn
AR2 109.81 TnAR3 544.67 TnAR4 -2.14 TnAR5 139.90 TnAR6 415.19 TnAR7 -2.40 TnAR8 140.51 TnAR9 444.14 TnAR10 -2.08 TnAR11 109.77 TnAR12 404.45 Tn
AR=ARL+ARDxD
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
2. MÉTODO MATRICIAL DE FLEXIBILIDAD
1.- G.I.E
G.I.E. = 15 # RESTRICCIONES
3 Ec equilibrio
12 # REDUNADANTE
2.- EXPRESION MATRICIAL
DQLDQFQ 1
2.1.- VECTOR DE DESPLAZAMIENTO EN LA ESTRUCTURA ORIGINAL
11211212
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
112
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
XX
X
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
DQ
2.2.- VECTOR DE DESPLAZAMIETO GENERADO POR LAS CARGAS EN LA DIRECCIÓN DE LAS REDUNTANTES, EN LA ESTRUCTURA LIBRE.
11212
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
112
X
X
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
DQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EIdxMxm
DQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EIdxMxm
DQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
EI
dxMxmDQL
1212
1111
1010
99
88
77
66
55
44
33
22
11
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 50
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 51
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Z 1.91 AA 1.91 AB 1.91 AC 1.91 AD23.36 →
2.60
U 2..63 V 2.63 W 2.63 X 2.63 Y21.52 →
2.60
P 2.63 Q 2.63 R 2.63 S 2.63 T16.14 →
K 2..63 L 2.63 M 2.63 N 2.63 O10.76 →
2.60
B 2.63 C 2.63 E 2.63 G 2.63 I5.50 →
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
ESTRUCTURA ORIGINAL
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 52
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Z 1.91 AA 1.91 AB 1.91 AC 1.91 AD23.36 →
2.60
U 2..63 V 2.63 W 2.63 X 2.63 Y21.52 →
P 2.63 Q 2.63 R 2.63 S 2.63 T16.14 →
K 2..63 L 2.63 M 2.63 N 2.63 O10.76 →
2.60
B 2.63 C 2.63 E 2.63 G 2.63 I5.50 →
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
ESTRUCTURA LIBRE
Q1
Q3 Q2
Q4
Q6 Q5
Q7
Q9 Q8
Q10
Q12 Q11
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 53
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
Z 1.91 AA 1.91 AB 1.91 AC 1.91 AD23.36 →
2.60
U 2..63 V 2.63 W 2.63 X 2.63 Y21.52 →
P 2.63 Q 2.63 R 2.63 S 2.63 T16.14 →
K 2..63 L 2.63 M 2.63 N 2.63 O10.76 →
2.60
B 2.63 C 2.63 E 2.63 G 2.63 I5.50 →
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"M"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 54
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 55
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m2"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q2
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m1"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q1
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m4"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q4
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m3"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q3
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m6"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q6
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m5"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q5
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
P Q R S T
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m8"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
X6X6
X7X7
X7X7
X8
X8
X8
X8
X8
X9
X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q8
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 56
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
2.60
P Q R S T
2.60
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m9"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
X6X6
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X7X7
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X8
X8
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X8
X8
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X9
X9
X9
X9
X10
X10
X10
X10
X10
X11
X11
X11
X11
X11
Q9
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
P Q R S T
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m10"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
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X9
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X10
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X11
X11
Q12
Z AA AB AC AD
2.60
U V W X Y
P Q R S T
K L M N O
2.60
B C E G I
3.60
A D F H J
3.20 3.20 5.00 3.20
"m11"
X1
X1
X1
X1
X1
X2X2X2
X2
X3X3X3
X3
X5X5
X5X5
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X6X6
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X7X7
X8
X8
X8
X8
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X9
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ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
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I
O
T
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I
I
I
I
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O
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T
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Y
Y
Y
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AD
AD
AD
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M
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Tramo Limite
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M-R
H-G
G-N
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 57
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
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3.2
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14
CALCULO DE MATRIZ DE DESPLAZAMIENTO DEBIDO A LAS CARGAS EN LA ESTRUCTURA ORIGINAL (DQ)
ING. HUGO SALAZAR CORREA Página 58
ANALISIS ESTRUCTURAL II 2014
DQ1 0.00DQ2 0.00DQ3 0.00DQ4 0.00DQ5 0.00
DQ6 = 0.00DQ7 0.00DQ8 0.00DQ9 0.00
DQ10 0.00DQ11 0.00DQ12 0.00
DQ 12X1=
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CALCULO DE MATRIZ DE DESPLAZAMIENTO DEBIDO A LAS CARGAS EN LA ESTRUCTURA LIBRE (DQL)
DLQ1 69453923.54DLQ2 58044526.39DLQ3 8031106.536DLQ4 59505963.57DLQ5 41386476.07DLQ6 7169470DLQ7 43033738.21DLQ8 22672576.43DLQ9 5654913.929DLQ10 31154116.07DLQ11 11394486.07DLQ12 4147056.071
DQ 12X1 =MATRIZ FLEXIBLIDAD
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CAPITULO VIICONCLUSIONES
1. El método de la matriz de rigidez es fácil de comprender y cálculos automáticos.
2. Es fácil de extender para aplicaciones avanzadas tales como análisis no-lineal, estabilidad, vibraciones, etc. Por estas razones, el método de la matriz de rigidez es el método de elección para uso en paquetes de software de análisis estructural de propósito general. Por otro lado, para sistemas lineales con bajo grado de indeterminación estática, el método de flexibilidad tiene la ventaja de ser computacionalmente menos intensivo. Esta ventaja, sin embargo, es un punto discutible como las computadoras personales son ampliamente disponibles y más poderosas.
3. El principal factor redentor en aprender este método hoy en día es su valor educacional en impartir los conceptos de equilibrio y compatibilidad en adición
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REDUNDANTES FINALES (Tn)-2968.814
-16910.99813226.5900844438.731687-320.804649-16414.02094702.519707-109.636799-32059.60982080.510163-540.86544
29262.49577Q12
Q6Q7Q8Q9
Q10Q11
Q1Q2Q3Q4Q5
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a su valor histórico. En contraste, el procedo del método de rigidez directa es tan mecánico que se arriesga a ser usado sin mucho entendimiento de el comportamiento estructural.
CAPITULO VIIIBIBLIOGRAFÍA
1. “Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado”, Antonio
Blanco Blasco. Libro 2 de la colección del ingeniero civil – Colegio de
Ingenieros del Perú, año 1997.
2. “Apuntes del Curso Concreto Armado 2”, Antonio Blanco Blasco.
Pontificia Universidad Católica del Perú, año 2006.
3. “Diseño de Estructuras de Concreto Armado”, Teodoro Harmsen.
Pontificia Universidad Católica del Perú 3ra Edición, año 2002.
4. “Ingeniería Sismoresistente”, Alejandro Muñoz Peláez.
Pontificia Universidad Católica del Perú, año 2006.
5. “Apuntes del Curso Concreto Armado 1”, Gianfranco Ottazzi Pasino.
Pontificia Universidad Católica del Perú, año 2005.
6. “Análisis de Edificios”, Angel San Bartolomé, año 1999.
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7. “Norma Técnica de Edificación E.020 - Cargas”.
Reglamento Nacional de Edificaciones, año 2006.
8. “Norma Técnica de Edificación E.030 - Diseño Sismoresistente”.
Reglamento Nacional de Edificaciones, año 2006.
9. “Norma Técnica de Edificación E.050 - Suelos y Cimentaciones”.
Reglamento Nacional de Edificaciones, año 2006.
10. “Norma Técnica de Edificación E.060 - Concreto Armado”.
Reglamento Nacional de Edificaciones, año 2006.
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