analisis y diseño en c°a° estatico y dinamico en sap 2000
DESCRIPTION
guia para analisar y diseñar en SAP 2000 un edificio en 3D mediante analisis estatico y dinamico en la region de PunoTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD PERUANANA UNION
FACULTAD DE INGENERIA Y ARQUITECTURA
EAP INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO ENCARGADO
ANALISIS Y DISEÑO DE UN EDIFICIO DE 4 PISOS CON
SAP2000 USANDO LA NORMA E030 DISEÑO SÍSMICO
ESTATICO Y DIÁMICO
Autor: Jair Chileno Trujillo
Docente: Ing. Herson Pari Cusi
Juliaca, Julio De 2015
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
CONTENIDO
1. INFORMACIÓN GENERAL .............................................................................................. 4
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES .............................................................. 4
2.1. Albañilería .................................................................................................................. 4
2.2. Concreto ..................................................................................................................... 4
2.3. Acero de Refuerzo.................................................................................................... 4
3. CARGAS UNITARIAS ....................................................................................................... 4
3.1. Pesos Volumétricos ................................................................................................. 4
3.2. Techos ......................................................................................................................... 4
3.3. 2.6. Muros ................................................................................................................... 4
4. ESTRUCTURACIÓN ......................................................................................................... 5
4.1. Muros ........................................................................................................................... 5
5. PREDIMENSIONAMIENTO .............................................................................................. 5
5.1. Espesor Efectivo de Muros “t” ................................................................................. 5
6. METRADO DE CARGAS .................................................................................................. 5
7. ANALISIS DE SISMO........................................................................................................ 7
7.1. Peso de la edificación ............................................................................................. 7
7.2. Parámetros sísmicos ............................................................................................... 7
7.3. Calculo del Coeficiente de Amplificación Sísmica “C” .................................. 7
7.4. Cálculo del Cortante Basal .................................................................................... 8
7.5. Distribución del Cortante Basal ........................................................................... 8
8. MODELACIÓN EN SAP 2000 ........................................................................................ 10
9.0. DISEÑO ESTRUCTURAL A PARTIR DEL ANÁLISIS DINÁMICO ......................... 35
9.2. DISEÑO DE VIGAS...................................................................................................... 38
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Metrado de Cargas del Pórtico Principal ................................................................. 5
Tabla 2: Metrado de Cargas del Pórtico Principal ................................................................ 6
Tabla 3: Metrado Carga Viva ................................................................................................... 6
Tabla 4 Distribución en altura del corte Basal: ...................................................................... 8
Tabla 5 Aceleración Espectral ............................................................................................... 21
Tabla 6 Reacciones del Espectro .......................................................................................... 26
Tabla 6 Reacciones del Dinámico ......................................................................................... 30
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INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Definición de Concreto f’c=210 kg/cm2 ................................................................ 10
Figura 2 Definición de Acero fy=4200 kg/cm2 .................................................................... 10
Figura 3 Definición de Columna ............................................................................................ 11
Figura 4 Definición de Características del refuerzo para columna .................................. 11
Figura 5 Definición de Vigas Principales ............................................................................. 12
Figura 6 Definición de Vigas Secundarias ........................................................................... 12
Figura 7 Definición de Características del refuerzo para vigas ........................................ 13
Figura 8 Definición de Patrones de Cargas Estáticas ....................................................... 13
Figura 9 Definición de Combinaciones de Cargas Estáticas ............................................ 14
Figura 10 Definición de Combinaciones y Envolvente Estático ....................................... 14
Figura 11 Cargas Muertas Figura 12 Cargas Vivas .................................................... 15
Figura 12 Asignación de Cargas Muertas (pórtico Principal) ........................................... 16
Figura 14 Asignación de Cargas Vivas (pórtico Principal) ................................................ 16
Figura 15 Creación de Líneas Guía para el Centro de Gravedad ................................... 17
Figura 16 Creación de Puntos Especiales en cada piso ................................................... 17
Figura 17 Asignación de restricciones para estos puntos especiales ............................. 18
Figura 18 Asignación de Diafragmas de entrepiso ............................................................ 18
Figura 19 Condiciones para el Diafragma de entrepiso .................................................... 19
Figura 20 Asignación de Cargas de sismo en X y en Y .................................................... 19
Figura 20 Cargas de Sismo en el Edificio ............................................................................ 20
Figura 22 Valores de la aceleración espectral .................................................................... 23
Figura 23 Espectro Respuesta .............................................................................................. 23
Figura 24 Asignar Función Spectrum-Response ................................................................ 24
Figura 25 Definición de Caso de Carga Espectral en X .................................................... 24
Figura 26 Definición de Caso de Carga Espectral en Y .................................................... 25
Figura 27 Análisis del Edificio ................................................................................................ 25
Figura 28 Exportación de Resultados .................................................................................. 26
Figura 29 Definición de Combinación de Cargas Dinámicas X ....................................... 28
Figura 30 Definición de Combinación de Cargas Dinámicas Y ....................................... 28
Figura 31 Definición de Envolvente Dinámica .................................................................... 29
Figura 31 Análisis del Dinámico y Exportación de Datos .................................................. 29
Figura 33 Asignación de parámetros de diseño estructural (reglamento) ...................... 32
Figura 33 Asignación de la combinación a diseñar ............................................................ 32
Figura 35 Corriendo diseño Figura 36 Acero Longitudinal .................................... 33
Figura 37 Cuantía de refuerzo Figura 38 Acero de Corte .......................................... 34
Figura 38 Ejemplo de Diseño (Pórtico Secundario) ........................................................... 35
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1. INFORMACIÓN GENERAL
Ubicación del edificio: Juliaca, sobre suelo arcilloso. Uso: 4 pisos destinado a vivienda Área por piso: 87.90 m2 Sistema de techado: losa aligerada, espesor t = 20 cm. Azotea: utilizable (similar a las plantas típicas) Altura de piso a techo: 2.60 m Peralte de vigas Principal: 0.4 m Peralte de vigas Secundarias: 0.3 m Base para vigas en general: 0.25 m
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
2.1. Albañilería
Ladrillos clase IV sólidos (30% de huecos), tipo King Kong de arcilla, t = 13 cm, f´b = 145 kg/cm2
Mortero tipo P2: cemento-arena 1 : 4 Pilas: resistencia característica a compresión = f´m = 64 kg/cm2 = 640 ton/m2 Módulo de elasticidad = Em = 500 f´m = 32,000 kg/cm2 = 320,000 ton/m2 Módulo de corte = Gm = 0.4 Em = 12,800 kg/cm2 = 128,000 ton/m2 Módulo de Poisson = n = 0.25
2.2. Concreto
Resistencia nominal a compresión = f´c = 210 kg/cm2 Módulo de elasticidad = Ec = 217,370.65 kg/cm2 = 2´173,700 ton/m2 Relación de Módulos de elasticidades (Ec/Em)= 2’170,000/425,000= 6.79 Módulo de Poisson = n = 0.15
2.3. Acero de Refuerzo
Corrugado, grado 60, esfuerzo de fluencia = fy = 4200 kg/cm2 = 4.2 ton/cm2
3. CARGAS UNITARIAS
3.1. Pesos Volumétricos
Peso volumétrico del concreto armado: 2.4 ton/m3 Peso volumétrico de la albañilería: 1.8 ton/m3
3.2. Techos
Espesor de losa: 0.20 m Peso propio de la losa de techo: 2.4x0.20 = 0.48 ton/m2 (redondeado) Sobrecarga Piso Típico: 0.20 ton/m2 Piso terminado: 0.1 ton/m2
3.3. 2.6. Muros
Peso de los muros de albañilería con 1 cm de tarrajeo: 1.8x0.15 = 0.27 ton/m2
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4. ESTRUCTURACIÓN
4.1. Muros La estructura está compuesta en sus 2 direcciones principalmente por muros confinados.
5. PREDIMENSIONAMIENTO
5.1. Espesor Efectivo de Muros “t”
Para la zona sísmica 2, el espesor efectivo mínimo, descontando tarrajeos, es t = h / 20 = 245/20 = 12.3 cm, donde “h” es la altura libre de la albañilería. Con lo cual, se utilizará muros en aparejo de soga con espesor efectivo igual a 13 cm (15 cm tarrajeados).
6. METRADO DE CARGAS A continuación se presenta, en la tabla 2, el metrado de cargas para las losas en los pisos típicos en la dirección X-X.
Tabla 1 Metrado de Cargas del Pórtico Principal
METRADO DE CARGAS DE VIGAS PRINCIPALES (B-B)
Tramo 1-2 # veces ancho alto espesor area P.U. kg/m2 total und
W acab 2.925 100 293 kg/m
Wlosa 2.925 280 819
WvP 0.10 2400 kg/m
Wmp 2.6 0.15 1800 702 kg/m
Wm1 2.15 0.15 1800 581 kg/m
1814 kg/m
Tramo 2-3
W losa 2.925 280 819 kg/m
W acab 2.925 100 293 kg/m
WvP 0.1 2400 kg/m
Wmp 2.6 0.15 1800 702 kg/m
Wm2 2.0 2.15 0.15 1800 1161 Kg
1814 kg/m
Tramo 3-4
W losa 2.925 280 819 kg/m
W acab 2.925 100 293 kg/m
WvP 0.1 2400 kg/m
Wmp 2.15 0.15 1800 581 kg/m
1692 kg/m
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Tramo 4-5
W losa 2.925 280 819 kg/m
W acab 2.925 100 293 kg/m
WvP 0.1 2400 kg/m
Wmp 2.15 0.15 1800 581 kg/m
1112 kg/m
Tabla 2: Metrado de Cargas del Pórtico Principal
METRADO DE CARGAS DE VIGAS SECUNDARIA (3-3)
Tramo 1-2 # veces ancho alto espesor area P.U. kg/m2 total und
W acab 1 100 100 kg/m
Wlosa 1 280 280
WvP 0.10 2400 kg/m
Wmp 2.6 0.15 1800 702 kg/m
Wm1 2.15 0.15 1800 581 kg/m
1082 kg/m
Tabla 3: Metrado Carga Viva
tramo 1-2 y 2-3
W losa 2.925 200 585 kg/m
585 kg/m
7. ANALISIS DE SISMO
7.1. Peso de la edificación
Del metrado de cargas se resume como sigue:
NIVEL LOSA VIGAS COLUMNAS ACABADO MUROS ESCALERA PD PL
25% PD + PL
1 24,612 16,776 8,424 8790 53,956 13,378 125,935 4,395 130,330
2 24,612 16,776 8,424 8790 53,956 13,378 125,935 4,395 130,330
3 24,612 16,776 8,424 8790 53,956 13,378 125,935 4,395 130,330
4 24,612 16,776 8,424 8790 53,956 13,378 125,935 4,395 130,330
total 98,448 67,104 33,696 35160 215,823 53,510 503,741 17,580 521,321
7.2. Parámetros sísmicos
Z= 0.3 Zona 2
U= 1.0 Edificios comunes C
S= 1.4 Arcilla (flexibles)
C= 2.5 Amplificación Sísmica C (final)=
R= 8 Pórticos Armados
T= 0.297 Periodo Fundamental
Tp= 0.9 Periodo del Suelo
7.3. Calculo del Coeficiente de Amplificación Sísmica “C”
Donde:
Tp: Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo. (0.9 para nuestro caso debido al factor de suelo “S”) T: Periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o periodo de un modo en el análisis dinámico.
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𝑇 =2.6 + 2.6 + 2.6 + 2.6
35= 0.298
𝐶 = 2.5 ∗ (0.40
0.298) = 7.57 > 2.5 𝑠𝑒 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑒 2.5
Se asume C=2.5 (NTP E030).
7.4. Cálculo del Cortante Basal
𝑉 =(0.3) ∗ (1) ∗ (2.5) ∗ (1.4)
8∗ 521.32 𝑡𝑜𝑛 = 68.42 𝑡𝑜𝑛
7.5. Distribución del Cortante Basal
Tabla 4 Distribución en altura del corte Basal:
Piso Area Peso (tn) h Pi*hi % Fi
Piso1 87.90 130.33 2.6 338.86 0.100 6.84234
Piso2 87.90 130.33 5.2 677.72 0.200 13.68468
Piso3 87.90 130.33 7.8 1,016.58 0.300 20.52703
Piso4 87.90 130.33 10.4 1,355.44 0.400 27.36937
Total 521.32 3,388.59 68.42
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27.37
4°piso
20.53
3°piso
13.68
2°piso
6.84
1°piso
Fuerzas
Cortates(Fi) 7.6. Calculo del Centro de Masa
Área X Y A*Xi A*Yi
A1 8.555 2.925 6.8 25.023375 58.174
Σ 8.555 Σ 25.023375 58.174
𝑋𝑖 =𝛴𝐴. 𝑋𝑖
𝛴𝐴 ; 𝑌𝑖 =
𝛴𝐴. 𝑌𝑖
𝛴𝐴
Xi= 2.925 m
Yi= 6.8 m
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8. MODELACIÓN EN SAP 2000
8.1. DEFINICION DE MATERIALES
Figura 1 Definición de Concreto f’c=210 kg/cm2
Figura 2 Definición de Acero fy=4200 kg/cm2
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8.2. DEFINICION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Figura 3 Definición de Columna
Figura 4 Definición de Características del refuerzo para columna
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Figura 5 Definición de Vigas Principales
Figura 6 Definición de Vigas Secundarias
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Figura 7 Definición de Características del refuerzo para vigas
Figura 8 Definición de Patrones de Cargas Estáticas
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Figura 9 Definición de Combinaciones de Cargas Estáticas
Figura 10 Definición de Combinaciones y Envolvente Estático
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8.3. ASIGNACION DE CARGAS PORTICO SECUNDARIO
Figura 11 Cargas Muertas Figura 12 Cargas Vivas
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Figura 13 Asignación de Cargas Muertas (pórtico Principal)
Figura 14 Asignación de Cargas Vivas (pórtico Principal)
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Figura 15 Creación de Líneas Guía para el Centro de Gravedad
Figura 16 Creación de Puntos Especiales en cada piso
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Figura 17 Asignación de restricciones para estos puntos especiales
Figura 18 Asignación de Diafragmas de entrepiso
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Figura 19 Condiciones para el Diafragma de entrepiso
Figura 20 Asignación de Cargas de sismo en X y en Y
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Figura 21 Cargas de Sismo en el Edificio
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8.4. ANALISIS SISMICO DINÁMICO
El análisis dinámico de las edificaciones podrá realizarse mediante procedimientos de combinación espectral o por medio de análisis tiempo-historia. Para edificaciones convencionales podrá usarse el procedimiento de combinación espectral; y para edificaciones especiales deberá usarse un análisis tiempo-historia.
8.4.1. Análisis por combinación modal espectral
A. Modos de vibración
Los periodos naturales y modos de vibración podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura.
B. Aceleración Espectral
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones definido por:
𝑺𝒂 =𝒁𝑼𝑪𝑺
𝑹. 𝒈
Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales
Para el periodo Fundamental en estudio
𝑻 =𝒉𝒏
𝑪𝑻=
𝟏𝟎. 𝟒𝒎
𝟑𝟓= 𝟎. 𝟐𝟗𝟕
Se Calcula el valor del Coeficiente de Amplificación Sísmica para un periodo de 0,0
hasta 10 con el objetivo de calcular la aceleración espectral del edificio
Tabla 5 Aceleración Espectral
T C Sa
0.1 2.500 1.2875625
0.2 2.500 1.2875625
0.3 2.500 1.2875625
0.4 2.500 1.2875625
0.5 2.500 1.2875625
0.8 2.500 1.2875625
0.9 2.500 1.2875625
1 2.250 1.15880625
1.1 2.045 1.053460227
1.2 1.875 0.965671875
1.3 1.731 0.891389423
1.7 1.324 0.681650735
1.8 1.250 0.64378125
1.9 1.184 0.609898026
2 1.125 0.579403125
2.1 1.071 0.5518125
𝑆𝑎 =0.3 ∗ 1 ∗ 1.4 ∗ 2.5
8∗ 9.81 = 1.2875625
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2.5 0.900 0.4635225
2.6 0.865 0.445694712
2.7 0.833 0.4291875
2.8 0.804 0.413859375
2.9 0.776 0.399588362
3 0.750 0.38626875
3.1 0.726 0.373808468
3.2 0.703 0.362126953
4 0.563 0.289701563
4.1 0.549 0.282635671
4.3 0.523 0.269489826
4.4 0.511 0.263365057
4.7 0.479 0.246554521
4.8 0.469 0.241417969
5.6 0.402 0.206929688
5.7 0.395 0.203299342
5.8 0.388 0.199794181
5.9 0.381 0.196407839
6 0.375 0.193134375
6.1 0.369 0.189968238
6.3 0.357 0.1839375
7.8 0.288 0.148564904
7.9 0.285 0.146684335
8 0.281 0.144850781
8.1 0.278 0.1430625
8.2 0.274 0.141317835
8.3 0.271 0.139615211
8.4 0.268 0.137953125
8.5 0.265 0.136330147
9.5 0.237 0.121979605
9.6 0.234 0.120708984
9.9 0.227 0.117051136
10.1 0.223 0.114733292
10.2 0.221 0.113608456
10.3 0.218 0.112505461
10.5 0.214 0.1103625
10.9 0.206 0.1063125
11 0.205 0.105346023
11.2 0.201 0.103464844
11.3 0.199 0.102549226
Para ingresar estos valores al SAP2000 se copia en un bloc de notas.
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Figura 22 Valores de la aceleración espectral
Figura 23 Espectro Respuesta
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 2 4 6 8 10 12
ESPECTRO RESPUESTA
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Figura 24 Asignar Función Spectrum-Response
Figura 25 Definición de Caso de Carga Espectral en X
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Figura 26 Definición de Caso de Carga Espectral en Y
Figura 27 Análisis del Edificio
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Figura 28 Exportación de Resultados
Tabla 6 Reacciones del Espectro
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase CaseType StepType F1 F2
Text Text Text Text Tonf Tonf
1 SpectroX LinRespSpec Max 0.694242 6.17E-02
1 SpectroY LinRespSpec Max 1.55E-03 0.575218
6 SpectroX LinRespSpec Max 0.637343 7.78E-02
6 SpectroY LinRespSpec Max 6.06E-04 0.721932
11 SpectroX LinRespSpec Max 0.586246 7.89E-02
11 SpectroY LinRespSpec Max 3.34E-04 0.729691
16 SpectroX LinRespSpec Max 0.552946 8.34E-02
16 SpectroY LinRespSpec Max 9.68E-04 0.771588
21 SpectroX LinRespSpec Max 0.520765 6.64E-02
21 SpectroY LinRespSpec Max 1.64E-03 0.618332
26 SpectroX LinRespSpec Max 0.916852 2.58E-04
26 SpectroY LinRespSpec Max 2.00E-03 0.57501
31 SpectroX LinRespSpec Max 0.844055 3.27E-04
31 SpectroY LinRespSpec Max 7.91E-04 0.72167
36 SpectroX LinRespSpec Max 0.777214 3.31E-04
36 SpectroY LinRespSpec Max 4.39E-04 0.729427
41 SpectroX LinRespSpec Max 0.733585 3.50E-04
41 SpectroY LinRespSpec Max 1.27E-03 0.771304
46 SpectroX LinRespSpec Max 0.692468 2.78E-04
46 SpectroY LinRespSpec Max 2.13E-03 0.618105
51 SpectroX LinRespSpec Max 0.69099 6.23E-02
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51 SpectroY LinRespSpec Max 1.55E-03 0.574803
56 SpectroX LinRespSpec Max 0.634324 0.078549
56 SpectroY LinRespSpec Max 6.03E-04 0.721407
61 SpectroX LinRespSpec Max 0.583457 0.079574
61 SpectroY LinRespSpec Max 3.32E-04 0.729159
66 SpectroX LinRespSpec Max 0.550309 8.42E-02
66 SpectroY LinRespSpec Max 9.64E-04 0.771025
71 SpectroX LinRespSpec Max 0.518259 6.70E-02
71 SpectroY LinRespSpec Max 1.64E-03 0.617885
76 SpectroX LinRespSpec Max 0 0
76 SpectroY LinRespSpec Max 0 0
77 SpectroX LinRespSpec Max 0 0
77 SpectroY LinRespSpec Max 0 0
79 SpectroX LinRespSpec Max 0 0
79 SpectroY LinRespSpec Max 0 0
82 SpectroX LinRespSpec Max 0 0
82 SpectroY LinRespSpec Max 0 0
9.94988
8.5. CALCULO DEL FACTOR DE AMPLIFICACIÓN DINÁMICA
Vestatico= 68.42 Tn
𝑉(𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑚𝑖𝑛) = 80% 𝑉(𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜)
𝑉(𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑚𝑖𝑛) = 80% ∗ 68.42 𝑡𝑜𝑛
𝑉(𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑚𝑖𝑛) = 54.739 𝑡𝑜𝑛
De la tabla anterior resulta que el Cortante dinámico para los modos
espectrales es de 9.95, que es un dato importante para calcular el factor
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 =𝑉𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜(𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑜)
𝑉𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 (𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑡𝑟𝑎𝑙)=
54.739
9.94988= 5.50145 ≈ 5.6
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Figura 29 Definición de Combinación de Cargas Dinámicas X
Figura 30 Definición de Combinación de Cargas Dinámicas Y
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Figura 31 Definición de Envolvente Dinámica
Figura 32 Análisis del Dinámico y Exportación de Datos
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Tabla 7 Reacciones del Dinámico
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase CaseType StepType F1
Text Text Text Text Tonf
1 DinamicX Combination Max 3.887757
1 DinamicX Combination Min
1 DinamicY Combination Max 8.70E-03
1 DinamicY Combination Min
6 DinamicX Combination Max 3.569121
6 DinamicX Combination Min
6 DinamicY Combination Max 3.39E-03
6 DinamicY Combination Min
11 DinamicX Combination Max 3.282975
11 DinamicX Combination Min
11 DinamicY Combination Max 1.87E-03
11 DinamicY Combination Min
16 DinamicX Combination Max 3.096497
16 DinamicX Combination Min
16 DinamicY Combination Max 5.42E-03
16 DinamicY Combination Min
21 DinamicX Combination Max 2.916286
21 DinamicX Combination Min
21 DinamicY Combination Max 9.21E-03
21 DinamicY Combination Min
26 DinamicX Combination Max 5.134372
26 DinamicX Combination Min
26 DinamicY Combination Max 1.12E-02
26 DinamicY Combination Min
31 DinamicX Combination Max 4.726711
31 DinamicX Combination Min
31 DinamicY Combination Max 4.43E-03
31 DinamicY Combination Min
36 DinamicX Combination Max 4.3524
36 DinamicX Combination Min
36 DinamicY Combination Max 2.46E-03
36 DinamicY Combination Min
41 DinamicX Combination Max 4.108073
41 DinamicX Combination Min
41 DinamicY Combination Max 7.11E-03
41 DinamicY Combination Min
46 DinamicX Combination Max 3.877822
46 DinamicX Combination Min
46 DinamicY Combination Max 1.19E-02
46 DinamicY Combination Min
51 DinamicX Combination Max 3.869541
51 DinamicX Combination Min
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51 DinamicY Combination Max 8.67E-03
51 DinamicY Combination Min
56 DinamicX Combination Max 3.552212
56 DinamicX Combination Min
56 DinamicY Combination Max 3.38E-03
56 DinamicY Combination Min
61 DinamicX Combination Max 3.267358
61 DinamicX Combination Min
61 DinamicY Combination Max 1.86E-03
61 DinamicY Combination Min
66 DinamicX Combination Max 3.081729
66 DinamicX Combination Min
66 DinamicY Combination Max 5.40E-03
66 DinamicY Combination Min
71 DinamicX Combination Max 2.902249
71 DinamicX Combination Min
71 DinamicY Combination Max 9.18E-03
71 DinamicY Combination Min
76 DinamicX Combination Max 0
76 DinamicX Combination Min
76 DinamicY Combination Max 0
76 DinamicY Combination Min 0
77 DinamicX Combination Max 0
77 DinamicX Combination Min 0
77 DinamicY Combination Max 0
77 DinamicY Combination Min 0
79 DinamicX Combination Max 0
79 DinamicX Combination Min 0
79 DinamicY Combination Max 0
79 DinamicY Combination Min 0
82 DinamicX Combination Max 0
82 DinamicX Combination Min 0
82 DinamicY Combination Max 0
82 DinamicY Combination Min 0
55.71933
8.6. COMPROBACION DEL DINÁMICO
Comprobar la Cortante Dinámica que sea mayor al 80% V dinámico (minimo)
Vdin(min) 54.73873 Tn
𝑉𝑑𝑖𝑛(min) ≤ V Dinámico
54.7387 ≤ 55.719
Es correcto
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Figura 33 Asignación de parámetros de diseño estructural (reglamento)
Figura 34 Asignación de la combinación a diseñar
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Figura 35 Corriendo diseño Figura 36 Acero Longitudinal
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Figura 37 Cuantía de refuerzo Figura 38 Acero de Corte
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Figura 39 Ejemplo de Diseño (Pórtico Secundario)
9.0. DISEÑO ESTRUCTURAL A PARTIR DEL ANÁLISIS DINÁMICO
9.1. DISEÑO DE COLUMNAS PRIMER PISO
Columna 1
34
.74
3.8
9%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
34.74 32.9992 38.2096 12 φ 3/4" 34.08
Columna 2
38
.7
4.4
8%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
38.67 36.73555 42.5359 14 φ 3/4" 39.76
Columna 3
34
.6
4.0
7%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
34.63 32.8947 38.0886 12 φ 3/4" 34.08
SEGUNDO PISO
Columna 1
16
.06
3.8
9%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
16.06 15.2608 17.6704 8 φ 5/8" 16
Columna 2
26
.08
4.4
8%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
26.08 24.77315 28.6847 8φ5/8"+4φ3/4" 27.36
Columna 3
15
.9 8
4.0
7%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
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15.98 15.1848 17.5824 8 φ 5/8" 16
TERCER PISO
Columna 1 1
3.2
6
3.8
9%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
13.26 12.5989 14.5882 4φ5/8"+2φ3/4" 13.68
Columna 2
18
.14
4.4
8%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
18.14 17.22825 19.9485 6φ5/8"+2φ3/4" 17.68
Columna 3
13
.17
4.0
7%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
13.17 12.5153 14.4914 4φ5/8"+2φ3/4" 13.68
CUARTO PISO
Columna 1
9.0
0
3.8
9%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
9.00 8.55 9.9 4 φ 5/8" 8
Columna 2
9.0
3
4.4
8%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
9.03 8.5823 9.9374 4 φ 5/8" 8
Columna 3
9.0
0
4.0
7%
SAP (As) -5% 10% Combo 1 As
9.00 8.55 9.9 4 φ 5/8" 8
Según la Norma Peruana E060 Concreto Armado, el espaciamiento vertical de los estribos no debe exceder 16 veces el diámetro de las barras longitudinales, 48 veces el diámetro de la barra o alambre de los estribos ni la menor dimensión transversal del elemento sometido a compresión.
PRIMER PISO Columna 1
0.0
61
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.061 260 190.00 20 1.220 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.20
Columna 2
0.0
81
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.081 260 190.00 15 1.215 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.15
Columna 3
0.0
61
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.061 260 190.00 20 1.220 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.20
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
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SEGUNDO PISO
Columna 1 0
.04
8
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.048 260 190.00 25 1.200 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.25
Columna 2
0.0
83
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.083 260 190.00 15 1.245 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.15
Columna 3
0.0
48
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.048 260 190.00 25 1.200 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.25
TERCER PISO
Columna 1
0.0
36
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.036 260 190.00 35 1.260 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.35
Columna 2
0.0
62
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.062 260 190.00 20 1.240 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.20
Columna 3
0.0
36
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.036 260 190.00 35 1.260 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.35
CUARTO PISO
Columna 1
0.0
27
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.027 260 190.00 40 1.080 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.40
Columna 2
0.0
53
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.053 260 190.00 25 1.325 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.25
Columna 3
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
0.0
27
(cm2/cm) L L.Diseño S1 As (cm2) Ø As final USAR: ESTRIBO
3/8"
0.027 260 190.00 40 1.080 3/8 1.42
[email protected]; [email protected]; Rto@
0.40
9.2. DISEÑO DE VIGAS
DISEÑO DE VIGAS PRIMER PISO
ACERO DE EXREMO A EXTREMO DE LA VIGA
As (cm2) observ. -5% 10% COMBINACIÓN AREA DE ACERO
2.795 Ref.
simple 2.655 3.075 2 φ 1/2" 2.58
2.795 Ref.
simple 2.655 3.075 2 φ 1/2" 2.58
TRAMO 1 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
8.375 Ref.
simple 5.58 5.301 6.138 3 φ 5/8" 6.00
7.184 Ref.
simple 4.39 4.170 4.828 2 φ 5/8" 4.00
8.375 Ref.
simple 5.58 5.301 6.138 3 φ 5/8" 6.00
7.184 Ref.
simple 4.39 4.170 4.828 2 φ 5/8" 4.00
TRAMO 2 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
7.085 Ref.
simple 4.29 4.076 4.719 2 φ 5/8" 4.00
8.266 Ref.
simple 5.47 5.197 6.018 3 φ 5/8" 6.00
7.085 Ref.
simple 4.29 4.076 4.719 2 φ 5/8" 4.00
8.266 Ref.
simple 5.47 5.197 6.018 3 φ 5/8" 6.00
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
SEGUNDO PISO
ACERO DE EXREMO A EXTREMO DE LA VIGA
As (cm2) observ. -5% 10% COMBINACIÓN AREA DE ACERO
2.540 Ref.
simple 2.413 2.794 2 φ 1/2" 2.58
2.515 Ref.
simple 2.389 2.767 2 φ 1/2" 2.58
TRAMO 1 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
7.648 Ref.
simple 5.11 4.853 5.619 2 φ 3/4" 5.68
6.727 Ref.
simple 4.19 3.978 4.606 2 φ 5/8" 4.00
7.648 Ref.
simple 5.13 4.876 5.646 2 φ 3/4" 5.68
6.727 Ref.
simple 4.21 4.001 4.633 2 φ 5/8" 4.00
TRAMO 2 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
6.644 Ref.
simple 4.10 3.899 4.514 2 φ 5/8" 4.00
7.556 Ref.
simple 5.02 4.765 5.518 2 φ 3/4" 5.68
6.644 Ref.
simple 4.13 3.923 4.542 2 φ 5/8" 4.00
7.556 Ref.
simple 5.04 4.789 5.545 2 φ 3/4" 5.68
TERCER PISO
ACERO DE EXREMO A EXTREMO DE LA VIGA
As (cm2) observ. -5% 10% COMBINACIÓN AREA DE ACERO
2.176 Ref.
simple 2.067 2.394 2 φ 1/2" 2.58
2.176 Ref.
simple 2.067 2.394 2 φ 1/2" 2.58
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
TRAMO 1 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
4.817 Ref.
simple 2.64 2.509 2.905 2 φ 1/2" 2.58
4.299 Ref.
simple 2.12 2.017 2.335 2 φ 1/2" 2.58
4.817 Ref.
simple 2.64 2.509 2.905 2 φ 1/2" 2.58
4.299 Ref.
simple 2.12 2.017 2.335 2 φ 1/2" 2.58
TRAMO 2 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
4.261 Ref.
simple 2.09 1.981 2.294 2 φ 1/2" 2.58
4.774 Ref.
simple 2.60 2.468 2.858 2 φ 1/2" 2.58
4.261 Ref.
simple 2.09 1.981 2.294 2 φ 1/2" 2.58
4.774 Ref.
simple 2.60 2.468 2.858 2 φ 1/2" 2.58
CUARTO PISO
ACERO DE EXREMO A EXTREMO DE LA VIGA
As (cm2) observ. -5% 10% COMBINACIÓN AREA DE ACERO
1.046 Ref.
simple 0.994 1.151 1 φ 1/2" 1.29
1.046 Ref.
simple 0.994 1.151 1 φ 1/2" 1.29
TRAMO 1 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
TRAMO 2 COMBINACIÓN AREA DE ACERO
As (cm2) observ. Diferencia -5% 10% Acero(+) Acero(-) Acero(+) Acero(-)
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
2.176 Ref.
simple 1.13 1.074 1.243 1 φ 1/2" 1.29
PRIMER PISO
TRAMO1 (cm2/cm) Luz L. Dis S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.076 295 235 15 1.140 3/8
1.42 E 3/8
0.076 295 235 15 1.140 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.076 295 235 15 1.140 3/8 1.42
TRAMO2 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.073 290 230 15 1.095 3/8
1.42 E 3/8
0.073 290 230 15 1.095 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.073 290 230 15 1.095 3/8 1.42
SEGUNDO PISO
TRAMO1 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.070 295 235 20 1.400 3/8
1.42 E 3/8
0.070 295 235 20 1.400 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.070 295 235 20 1.400 3/8 1.42
TRAMO2 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.068 290 230 20 1.360 3/8
1.42 E 3/8
0.068 290 230 20 1.360 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.068 290 230 20 1.360 3/8 1.42
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO
TERCER PISO
TRAMO1 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.047 295 235 30 1.410 3/8
1.42 E 3/8
0.047 295 235 30 1.410 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.047 295 235 30 1.410 3/8 1.42
TRAMO2 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.046 290 230 30 1.380 3/8
1.42 E 3/8
0.046 290 230 30 1.380 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.046 290 230 30 1.380 3/8 1.42
CUARTO PISO
TRAMO1 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.024 295 235 50 1.200 3/8
1.42 E 3/8
0.024 295 235 50 1.200 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.024 295 235 50 1.200 3/8 1.42
TRAMO2 (cm2/cm) Luz L. Diseñ S1 As (cm2) Ø As final USAR:
0.023 290 230 50 1.150 3/8
1.42 E 3/8
0.023 290 230 50 1.150 3/8 1.42 [email protected]; [email protected]; Rto@ 15
0.023 290 230 50 1.150 3/8 1.42
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN – E.P. INGENIERIA CIVIL
ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ESTDS. JAIR CHILENO TRUJILLO