Download - INFORME II.pdf
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
INTRODUCCION:
El edificio destinado para centro comercial tiene 4 pisos. El presente trabajo consiste en la
aplicación del análisis sísmico estático, dinámico, Pseudo tridimensional. Para ello se aplicara
el análisis estructural (el predimensionamiento, estructuración y análisis sísmico del edificio)
y el diseño estructural de un edificio de 4 pisos destinado a un centro comercial y que está
ubicado en la provincia de Huancayo.
En el cual se aplicara todos los temas estudiados en la asignatura de ingeniería antisísmica y
realizando un análisis estático y dinámico para poder realizar el diseño correspondiente de la
edificación destinado para vivienda en la cual usaremos la siguiente normatividad.
En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el
Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.):
Metrado de cargas Norma E.020
Diseño sismo resistente Norma E.030
Concreto Armado Norma E.060
Suelos y cimentaciones Norma E.050
2
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
MARCO TEORICO:
SISTEMA DUAL:
Es un sistema mixto de pórticos reforzados por muros de carga. En este sistema los muros
tienden a tomar una mayor proporción de los esfuerzos en los niveles inferiores, mientras
que los pórticos pueden disipar energía en los niveles superiores.
Este es el sistema ya se está empleando en casi toda Latinoamérica. Los muros de corte
(placa de C°A°). Absorben con mayor eficacia los esfuerzos símicos la edificación.
CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL
Entre las consideraciones de carácter estructural a tomar en cuenta, se tiene:
- Se debe buscar que la estructura presente regularidad tanto e planta como en elevación.
- Se debe procurar evitar una excesiva excentricidad para evitar torsiones perjudiciales a la edificación.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA ALIGERADA:
- “Armada en un solo sentido”
El peralte de las losas aligeradas armadas en un solo sentido, podrá ser
dimensionado considerando los siguientes criterios:
𝐞 ≥𝐋
𝟐𝟎 − 𝟐𝟓 , 𝐋: 𝐥𝐮𝐳 𝐥𝐢𝐛𝐫𝐞
Cuando: S/c ≥ 350kg/m2 usar 25
S/c < 350kg/m2 usar 20
e = 17 cm Para luces menores de 4m
e = 20 cm Para luces comprendidas entre 4m y 5.5m
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS MUROS:
Como debemos procurar que el peso de la edificación sea mínimo posible para minorar las
fuerzas de inercia originadas por el sismo, se ha supuesto inicialmente que los muros sean
de un espesor de t = 15 cm, verificando que este espesor asumido cumpla con el espesor
mínimo reglamentado por la Norma (N.T.E.-E.060).
Se procederá a dimensionar el muro con la siguiente expresión:
3
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
MATRIZ DE RIGIDEZ LATERAL DE LA ESTRUCTURA
En una primera etapa se consideran separadamente los pisos que conforman la
estructura. Para cada uno de ellos debe obtenerse la matriz de rigidez lateral. Esta es una
matriz que relaciona fuerzas y desplazamientos horizontales. El procedimiento habitual para
determinar la matriz de rigidez lateral consiste en ensamblar primero la matriz de rigidez de
los pisos con mayor grado de libertad (incluyendo aquellos asociados a los desplazamientos
verticales) y luego eliminar los grados que no corresponden a los desplazamientos laterales,
utilizando un proceso de condensación estática.
Dónde:
ui, vi, θui ∶ Componentes de desplazamiento del centro de masas.
αij ∶ Orientación del muro j con referencia al eje X global.
rij ∶ Distancia del centro de masas (xo, yo) al eje del muro.
kij′ ∶ Rigidez lateral del muro en la dirección de análisis ó
Sistema local
kij′ = Emt [4 (
L
L)
3
+ 3 (h
L)]
−1
DETERMINACIÓN DE LOS PERÍODOS NATURALES Y FORMAS DE MODOS DE VIBRACIÓN
Del sistema de vibración usando un modelo de acoplamiento cercano con masas
concentradas, se obtuvo:
[M]{X} + [K]{X} = 0
Luego, haciendo un cambio de variable:
{X} = {}Senωt
{X} = −ω{}Senωt
{X} = −ω²{}Senωt
Y reemplazando, se obtiene: ω²Senωt [M]{} + Senωt [K]{} = 0
[K]{i} = ωi²[M]{i}
4
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
C (X - X )i+1 i i+1
i+1ii+1K (X - X )
i
K (X - X )i
C (X - X )
i i-1
i i-1
m x ii. .
i g
.-m X
.( )
. .
ANÁLISIS ESTÁTICO (N.T.E. - E.030):
CÁLCULO DEL VECTOR DE FUERZAS SÍSMICAS DIRECTO:
Según la Norma de Diseño Sismo resistente (N.T.E. - E.030), la fuerza horizontal o cortante
total en la base debido a la acción sísmica, es determinada por:
𝐕 = 𝐙𝐔𝐒𝐂
𝐑. 𝐏
ANÁLISIS DINÁMICO MODAL ESPECTRAL (N.T.E. - E.030)
Para edificios de muchos pisos o para aquellos casos en que el método general no sea
suficientemente exacto se hará un análisis dinámico modal espectral.
Veamos cómo se deducen las expresiones matemáticas para el cálculo de los efectos
estructurales que consisten en las fuerzas (axiales, cortantes y momentos flectores) y
deformaciones (desplazamientos y rotaciones) resultantes de la carga sísmica.
Sea un sistema con n grados de libertad (GDL) sometida a una excitación sísmica la cual es
representada generalmente como una aceleración horizontal en la base Xg();
encontraremos las ecuaciones de equilibrio dinámico de la estructura.
D.C.L. de la masa mi:
Tenemos:
Yi + 2bi wiYi + w12Yi =
{i }
T{m}
{i }
T[M]{
i }Xg()
De ésta expresión obtenemos el FACTOR DE PARTICIPACIÓN MODAL (FPM) de masas, que
define el porcentaje de participación del modo de vibración 𝐢éimo.
También es llamado Factor de Participación Estática del modo i:
FPMi ={
i }T
{m}
{i }
T[M]{
i }
5
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
PRIMERA
PARTE
6
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DATOS GENERALES - CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL DISEÑO:
- N° de la lista : 6
- Edificación de concreto armado : Sistema dual (pórticos y placas)
- Ubicación : Huancayo
- Uso : Centro Comercial
- Número de pisos : N = 10
- Altura de piso a techo :
Piso 1 : h = 3.50 m
Pisos 2 - 4 : h = 2.50 m
- Espesor de losa maciza : e = 0.25 m
- Peso del concreto : c = 2400 kg/m³
- Peso de acabados : p. ac. = 100 kg/m²
Datos de diseño:
Concreto : fc'= 210 kg/cm²
Acero : fy = 4200 kg/cm²
ESQUEMAS DE LA EDIFICACION.
7
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
PARAMETROS SISMICOS DE LA EDIFICACION
A. FACTOR ZONA:
B. CATEGORIA DE EDIFICACION:
ZONA 1
8
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
C. SISTEMA ESTRUCTURAL:
D. PERIODO FUNDAMENTAL
PARAMETROS DE SUELO.
9
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
Según las figuras y tablas de la Norma E.030 - 2006 - "DISEÑO SISMORRESISTENTE".
Z = 0.3 Factor de zona
U = 1.3 Factor de Uso
S = 1.2 Factor de suelo
Tp = 0.6 s Periodo del suelo
R = 7 Coeficiente de reducción
CT = 45 Parámetro para determinar el período fundamental
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES:
Metrado de cargas : Norma E.020
Diseño sismo resistente : Norma E.030
Concreto Armado : Norma E.060
Suelos y cimentaciones : Norma E.050
E. ESPECTRO DE RESPUESTA:
T C Sa
0.00 2.5000 1.6397
0.02 2.5000 1.6397
0.04 2.5000 1.6397
0.06 2.5000 1.6397
0.08 2.5000 1.6397
0.10 2.5000 1.6397
0.12 2.5000 1.6397
0.14 2.5000 1.6397
0.16 2.5000 1.6397
0.18 2.5000 1.6397
0.20 2.5000 1.6397
0.22 2.5000 1.6397
0.24 2.5000 1.6397
0.26 2.5000 1.6397
0.28 2.5000 1.6397
0.30 2.5000 1.6397
0.32 2.5000 1.6397
0.34 2.5000 1.6397
0.36 2.5000 1.6397
0.38 2.5000 1.6397
0.40 2.5000 1.6397
0.42 2.5000 1.6397
10
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
I. PREDIMENSIONAMIENTO
(NORMA E 0.20 “CARGAS”)
A. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA EN DOS DIRECCIONES:
Para no verificar deflexiones y evitar problemas estructurales relacionados a las excesivas
deflexiones, el predimensionamiento se realiza de acuerdo a la consideración siguiente:
→CONSIDERANDO
ℎ =𝐿𝐿
26
Cuando:
S/c ≥ 350kg/m2 →usar 25
S/c < 350kg/m2 →usar 20
Dónde:
h: Peralte de la losa aligerada
Luz más corta de techado (L ≤ 8m)
Como: s/c = 500kg/m2 (Centro
comercial) usamos 25.
ℎ =8
26= 0.30 𝑚
B. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS:
METODO JAPONES
NUMERO DE PISOS: 10
h (cm) Ladrillo de
techo
17 12 × 30 × 30
20 15 × 30 × 30
25 20 × 30 × 30
30 25 × 30 × 30
11
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
COLUMNA C1
CARGA MUERTA
ALIGERADO: 350 Kg/m2
ACABADO:
100 Kg/m2
PESO: VIGA:
100 Kg/m2
PESO COLUMNA: 50 Kg/m2
CM= 600 Kg/m2
Pcm= 9000 Kg
CARGA VIVA S/C= 250 Kg/m2
CV = 250 Kg/m2
PcV= 3750 Kg
Pserv = Pcm + Pcv
Pserv= 12750 x piso
Pserv Total= 127500 Kg
f'c= 210 Kg/cm2
f = 1.25
n = 0.25
Ag= bxD= 3300.00 cm2
3300.00
b = 40 cm
D = 70 cm
COMPROBACIONES ALTO RIESGO SISMICO
hn 3.5 m
b 40 cm
D 70 cm
fc 210 kg/cm2
p 127500 kg/cm2
n 0.21683673
RECOMENDACIONES
hn/D falla fragil por cortante
5
hn/D falla ductil o fragil
≤
5
hn/D falla ductil
5
n falla fragil x aplastamiento
0.21683673
n falla ductil
0.21683673 <0.333333333
2 4
>0.333333333
2≤
≥4
C1
12
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
COLUMNA C1
CARGA MUERTA
ALIGERADO 350 Kg/m2
ACABADO
100 Kg/m2
PESO VIGA
100 Kg/m2
PESO COLUMNA 50 Kg/m2
CM= 600 Kg/m2
Pcm= 15600 Kg
CARGA VIVA S/C= 250 Kg/m2
CV = 250 Kg/m2
Pcm= 6500 Kg
Pserv = Pcm + Pcv
Pserv= 22100 x piso
Pserv Total= 221000 Kg
f'c= 210 Kg/cm2
f = 1.25
n = 0.25
Ag= bxD= 5200 cm2
5200
b = 70 cm
D = 70 cm
COMPROBACIONES ALTO RIESGO SISMICO
hn 3.5 m
b 70 cm
D 70 cm
fc 210 kg/cm2
p 221000 kg/cm2
n 0.21477162
RECOMENDACIONES
hn/D falla fragil por cortante
5
hn/D falla ductil o fragil
≤
5
hn/D falla ductil
5
n falla fragil x aplastamiento
0.21477162
n falla ductil
0.21477162
≤2
2 4
≥4
>0.33333333
<0.33333333
C2
13
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
C. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:
VIGA - 101
DATOS:
B 3.5 m Ancho Tributario
Ln 8 m Luz Libre
Wu 1100 Kg/m2 Carga Ultima
CONSIDERACIONES:
bmin= 0.25 m NTP
b= 0.175 m
b 0.40 m
h= 0.70 m
h 0.70 m
USAR VIGAS: 0.40 cm X 0.70 cm
0.40 m
0.7
0 m
RECOMENDACIONES ACI
Ln 7.6 m
b 0.4 cm
D 0.7 cm
fc 210 kg/cm2
p 221000 kg/cm2
n 3758.5034
RECOMENDACIONES
LN
7.6
b≥0.3h
b
0.4
b
0.4 <1.45
≥
≥2.8
0.4 0.21
≥0.25
Viga - 101
14
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
VIGA - 102
DATOS:
B 3.5 m Ancho Tributario
Ln 8 m Luz Libre
Wu 1100 Kg/m2 Carga Ultima
CONSIDERACIONES:
bmin= 0.25 m NTP
b= 0.175 m
b 0.40 m
h= 0.70 m
h 0.70 m
USAR VIGAS: 0.40 cm X 0.70 cm
0.40 m
0.7
0 m
RECOMENDACIONES ACI
Ln 7.6 m
b 0.4 cm
D 0.7 cm
fc 210 kg/cm2
p 221000 kg/cm2
n 3758.5034
RECOMENDACIONES
LN
7.6
b≥0.3h
b
0.4
b
0.4 <1.45
≥
≥2.8
0.4 0.21
≥0.25
Viga - 102
15
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
D. PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS:
→Por mejor proceso constructivo se
colocara la placa a lo largo de un vano
(6 m) con espesor de 30 cm.
RESUMIENDO GEOMETRIA DE LOS ELEMENTOS:
At 40 m2 Área tributaria
N° PISOS 10 Número de pisos
f'c 210 Kg/cm2
nm 6 Numero de muros
t 30 cm Espesor
H 3.50 m
Z 0.3 Factor zona
U 1.3 Tipo d edificio
S 1.2 Factor suelo
C 2.5 Coeficiente de amplificación
Pe= 504 Ton
Vs= 589.68 Ton
n= 0.007 Máx.
Ec= 217370.651 Kg/cm2
L= 148.22 cm
ESPESOR DE LOSA:
→el = 0.30 m
COLUMNAS:
C1: 0.40 x 0.70 m
C2: 0.70 x 0.70 m
VIGAS:
V – 101: 0.40 x 070m
V – 102: 0.40 x 0.70m
PLACAS:
Esp.plc= 0.30 m
Lplc=6m
16
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
II. VERIFICACIÓN DE ESTRUCTURACION
(NTE E-0.30, Artículo 11).
ESTRUCTURAS REGULARES: Son las que no tienen discontinuidades significativas horizontales o
verticales en su configuración resistente a cargas laterales.
→ La presente estructura se puede definir como una configuración regular.
Eje 2-2 Eje A-A
17
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
III. METRADO DE CARGAS
LOSA ALIGERADA:
SOBRECARGA: 350 Kg/m2
METRADO DE CARGAS:
METRADO DE CARGAS: PORTICOS Y ALIGERADO - PISO 1
ELEMENTO L m
ANCHO m
ALTURA m AREA
TRIBUTARIA
PISO: 1°
PD (kg) PL (kg)
VERTICALES
ELEM. A 1 0.000 0.000 3.175 0.413 3143.250 0.00
ELEM. A 2 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
ELEM. A 3 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
ELEM. A 4 0.000 0.000 3.175 0.413 3143.250 0.00
ELEM. B 1 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
ELEM. B 2 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
ELEM. B 3 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
ELEM. B 4 0.300 0.600 3.175 1371.600 0.00
PLACA A 2-3 5.700 0.150 3.175 6515.100 0.00
PLACA B 1-3 5.700 0.150 3.175 6515.100 0.00
HORIZONTALES
ELEM. A 1-4 0.300 0.600 16.800 7257.600 0.00
ELEM. B 1-4 0.300 0.600 16.800 7257.600 0.00
ELEM. 1 A-B 0.300 0.600 4.500 1944.000 0.00
ELEM. 2 A-B 0.300 0.600 5.800 2505.600
ELEM. 3 A-B 0.300 0.600 5.800 2505.600
ELEM. 4 A-B 0.300 0.600 4.500 1944.000 0.00
LOSA ALIGERADA 16.800 6.400 0.300 11289.600 32256.000
TOTAL 62250.30 32256.00
METRADO DE CARGAS: PORTICOS Y ALIGERADO - PISO 2-10
ELEMENTO L m
ANCHO m ALTURA m AREA TRIBUTARIA PISO: 2°
PD (kg) PL (kg)
VERTICALES
18
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
ELEM. A 1 0.000 0.000 2.850 0.413 2821.500 0.00
ELEM. A 2 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
ELEM. A 3 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
ELEM. A 4 0.000 0.000 2.850 0.413 2821.500 0.00
ELEM. B 1 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
ELEM. B 2 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
ELEM. B 3 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
ELEM. B 4 0.300 0.600 2.850 1231.200 0.00
PLACA A 2-3 5.700 0.150 2.850 5848.200 0.00
PLACA B 1-3 5.700 0.150 2.850 5848.200 0.00
HORIZONTALES
ELEM. A 1-4 0.300 0.600 16.800 7257.600 0.00
ELEM. B 1-4 0.300 0.600 16.800 7257.600 0.00
ELEM. 1 A-B 0.300 0.600 4.500 1944.000 0.00
ELEM. 2 A-B 0.300 0.600 5.800 2505.600
ELEM. 3 A-B 0.300 0.600 5.800 2505.600
ELEM. 4 A-B 0.300 0.600 4.500 1944.000 0.00
LOSA ALIGERADA 16.800 6.400 0.300 11289.600 32256.000
TOTAL 59430.60 32256.00
*METRADO DE CARGAS PARA OBTENER EL PESO SÍSMICO POR PISO DE LA EDIFICACIÓN:
PESO PARA CADA PISO:
Psísmico = 100% CM + % CV
19
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
1er PISO
Descripción Cantidad b(m) h(m) L(m) carga (Kg/m3) Peso (Kg)
COL1 (C1) 2.00 0.60 0.55 3.50 2400 5544.00
COL2 (C1',C2) 10.00 0.30 0.55 3.50 2400 13860.00
VIG1 dirección Y 4.00 0.30 0.60 6.00 2400 10368.00
VIG1 dirección X 5.00 0.30 0.60 7.00 2400 15120.00
Placa (C°A°) 2.00 0.15 3.50 6.00 2400 15120.00
Losa aligerada 1.00 7.00 18.00 350 44100.00
Acabados 1.00 7.00 18.00 100 12600.00
50% S/C 1.00 7.00 18.00 500 31500.00
TOTAL 148212.00
2do - 3er PISO
Descripción Cantidad b(m) h(m) L(m) carga (Kg/m3) Peso (Kg)
COL1 (C1) 2.00 0.60 0.55 2.85 2400 4514.40
COL2 (C1',C2) 10.00 0.30 0.55 2.85 2400 11286.00
VIG1 dirección Y 4.00 0.30 0.60 6.00 2400 10368.00
VIG1 dirección X 5.00 0.30 0.60 7.00 2400 15120.00
Placa (C°A°) 2.00 0.15 2.85 6.00 2400 12312.00
Losa aligerada 1.00 7.00 18.00 350 44100.00
Acabados 1.00 7.00 18.00 100 12600.00
50% S/C 1.00 7.00 18.00 500 31500.00
TOTAL 141800.40
4to (Techo)
Descripción Cantidad b(m) h(m) L(m) carga (Kg/m3) Peso (Kg)
COL1 (C1) 2.00 0.60 0.55 2.85 2400 4514.40
COL2 (C1',C2) 10.00 0.30 0.55 2.85 2400 11286.00
VIG1 dirección Y 4.00 0.30 0.60 6.00 2400 10368.00
VIG1 dirección X 5.00 0.30 0.60 7.00 2400 15120.00
Placa (C°A°) 2.00 0.15 2.85 6.00 2400 12312.00
Losa aligerada 1.00 7.00 18.00 350 44100.00
Acabados 1.00 7.00 18.00 100 12600.00
50% S/C 1.00 7.00 18.00 200 12600.00
TOTAL 122900.40
PESO SISMICO:
PISO Pi Ton
1 148212.00 148.21
2 141800.40 141.80
3 141800.40 141.80
4 (Techo) 122900.40 122.90
TOTAL 554713.20 554.71
20
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
Segunda
PARTE
21
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
I. ANALISIS SÍSMICO ESTATICO
1. CALCULO DE LA CORTANTE BASAL
𝑽 =𝒁𝑼𝑺𝑪
𝑹𝑷𝒕
Dónde:
Z = 0.3 Factor de zona U = 1.3 Factor de Uso S = 1.2 Factor de suelo Tp = 0.6 s Periodo del suelo R = 7 Sistema dual
= 7 Sistema dual
𝐶 = 2.5 (𝑇𝑝
𝑇) ; 𝐶 ≤ 2.5
Además: 𝐶
𝑅≥ 0,125
Periodo fundamental:
𝑇 =ℎ𝑛
𝐶𝑇
Altura de la edificación:
hn= 26 m
CT = 45 (ESTRUCTURA MIXTA)
𝑇 =26
45= 0.578
𝐶 = 2.5 ∗0.6
0.578= 2.69 > 2.5
→ C = 2.5
PISO DIAFRAGMA MassX MassY MASA
PISO 10 D1 56.6616 56.6616 555.850296
PISO 9 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 8 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 7 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 6 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 5 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 4 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 3 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 2 D1 65.015 65.015 637.79715
PISO 1 D1 65.015 65.015 637.79715
TOTAL 6296.02465 Ton
22
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
Peso total del edificio:
Pt=6 296.025Ton
Hallando la cortante basal X:
𝑉𝑥 =0.3 ∗ 1.3 ∗ 1.2 ∗ 2.5
7∗ 6 296.025 = 81.13
Vx =1 045 Ton
Hallando la cortante basal Y:
𝑉 =0.3 ∗ 1.3 ∗ 1.2 ∗ 2.5
7∗ 6 296.025 = 92.72
Vy =1 045 Ton
I. ANÁLISIS DINÁMICO
A. ANALISIS ETABS:
23
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
PERIODO DE VIBRACION
EL PERIODO FUNDAMENTAL
ES T=0.8023 EL CUAL DICE
QUE SU COMPORTAMIENTO
ES PARECIDO AL REAL
24
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
ANALISIS ESTRUCTURAL
CONTRO DE DESPLAZAMIENTOS
DESPLAZAMIENTO EJE X
DESPLAZAMIENTO EJE Y
DERIVAS ETABS DERIVA REAL DERIVA MAX CONTROL
PISO 10 0.0010 0.0052 0.007 OK
PISO 0.0010 0.0054 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0055 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0056 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0055 0.007 OK
PISO 0.0010 0.0053 0.007 OK
PISO 0.0009 0.0048 0.007 OK
PISO 0.0008 0.0040 0.007 OK
PISO 0.0006 0.0029 0.007 OK
PISO 0.0003 0.0015 0.007 OK
NTN +0. 0.0001 0.0003 0.007 OK
DESPLAZAMIENTO X
DERIVAS ETABS DERIVA REAL DERIVA MAX CONTROL
PISO 10 0.0010 0.0054 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0057 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0059 0.007 OK
PISO 0.0012 0.0061 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0060 0.007 OK
PISO 0.0011 0.0058 0.007 OK
PISO 0.0010 0.0053 0.007 OK
PISO 0.0009 0.0045 0.007 OK
PISO 0.0006 0.0034 0.007 OK
PISO 0.0004 0.0020 0.007 OK
NTN +0. 0.0001 0.0005 0.007 OK
DESPLAZAMIENTO Y
25
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DIAGRAMA DE MOMENTOS - SISMO X
EJE 2
EJE 3 EJE 4
26
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DIAGRAMA DE MOMENTOS - SISMO Y
EJE A
EJE B EJE C
27
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
REACCIONES EN LA BASE
USADOS PARA EL DISEÑO
DE ZAPATAS.
28
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
TERCERA
PARTE
29
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
DISEÑO DE LOSA ALIGERADO:
El diseño se realizo n el programa safe 12
31
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DISEÑO DE VIGAS:
DISEÑO DE EJE 4 –PISO 7 ES EL PISO DONDE SE ENCUENTRAN LOS MAXIMOS MOMENTOS
FLECTORES.
40.000 Recubrim ↑ 6.000
70.000 Recubrim ↓ 6.000
64.000
52.300 Tn-m OBTENIDO DE LA ENVOLVENTE
0.900
ACERO fy =
6
b 1 = 0.85
As = 10.54 cm² p = 0.00412 pb = 0.02125 70 pmin = 0.00333 64pmax = 0.01594
Amin = 8.52 cm²
Amax = 40.81 cm² 6
40
Factor reduccion de capacidad (ø) =
Factor de Sismo 0.75pb ó 0.50pb =
GEOMETRIA DEL ELEMENTO
Momento act en la viga =
CONCRETO f'c =
Ancho (cm) b=
Peralte efec (cm) d=
Altura (cm) h=
DATOS RESULTANTES PARA LAS
CONDICIONES MAXIMAS DE
NO REQUIERE ACERO A COMPRESION
LA FALLA PROBABLE ES FALLA DUCTIL
DISEÑO DE VIGAS
32
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
DISEÑO DE VIGAS:
EMPALMES:
DISEÑO DE COLUMNAS:
34
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
QUINTA
PARTE
35
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERÍA ANTISÍSMICA
Un análisis estático presenta datos muy conservadores en comparación con el
análisis dinámico o pseudo tridimensional.
La edificación no era regular pero en el análisis se consideró de forma regular ya que
no se observó diferencias significantes en su configuración, además de la simetría en
planta.
En el análisis estático hemos usado los parámetros correspondientes R = 8 por ser un
pórtico de concreto armado, y también R = 7 por presentar un sistema dual.
Adicional a los cálculos manuales se hizo uso del programa Etabs 9.7.2, para la
verificación y diseño de algunos elementos.
Los resultados que se obtuvieron se compararon obteniendo que para la dirección X-
X las fuerzas internas son mayores calculadas con el método estático a comparación
con el método dinámico.
De igual forma en el sentido Y-Y, pero en este sentido solo la fuerza es mayor usando
el método dinámico.
Para los diseños se optaron por hacer uso de las fuerzas obtenidas por el método
estático, esto debido a que se acostumbra a realizar un diseño conservador, pero si
se desea tener los diseños más reales se haría uso de los obtenidos por el método
dinámico.
El uso del Reglamento Nacional de Edificaciones fue de gran importancia, ya que a
través de sus normas nos ayudaron a regular todos los parámetros mínimos de la
edificación y su diseño.