1. Modelamiento de un Edificio Irregular de 15 Pisos con Sap2000 Se presenta un edificio

irregular de quince pisos de concreto armado, est conformado por prticos resistentes a

momento y muros de corte. Para el anlisis de la estructura se desarrollarn los siguientes dos

mtodos: Anlisis por la Fuerza Lateral Equivalente. Anlisis Modal de Respuesta Espectral

Tri-Dimensional. Los anlisis fueron desarrollados usando el Sap2000 (versin 15), los

resultados de este programa son evaluados con el Etabs y hojas de clculo. El Sap2000 y el

Etabs son programas de anlisis y diseo desarrollados por la Computers and Structures, Inc.,

Berkeley, California. 1.1. Descripcin de la Estructura El edificio a calcular tiene 15 niveles, es

irregular en planta y en altura. El primer nivel tiene una altura de clculo de 5 metros, los pisos

restantes son de 4 metros de altura. La altura total del edificio es de 61 metros. El sistema

resistente a fuerzas laterales est conformado por un sistema dual de prticos especiales

resistentes a momentos de concreto armado y muros de corte de concreto armado,

conectados por vigas tambin de concreto armado. La resistencia a la compresin del concreto

es de 350 Kg/cm2 , y el lmite de fluencia del acero de refuerzo es de 4200 Kg/cm2 . Las losas

de entrepisos se consideran losas macizas que garantizan el comportamiento como diafragma

rgido. Las dimensiones generales y tamao de los elementos se pueden apreciar en el plano

que acompaa a este documento. En las Figuras 1-1 a la 1-4, se pueden apreciar las

distribuciones en planta del edificio, y en la Figura 1-5 se tienen dos vistas en 3D realizadas con

el Etabs. La cimentacin se considerar, para fines prcticos en el caso de un modelamiento

teniendo en cuenta la interaccin suelo-estructura, como zapatas conectadas superficiales.

Comunidad para la Ingeniera Civil Clculo de Edificios de Concreto Armado con Sap2000

Modelamiento de un Edificio de 15 Pisos con Sap2000 3 Figura 1-1: Planta del primer y tercer

piso. Figura 1-2: Planta del cuarto al sexto piso. Comunidad para la Ingeniera Civil Clculo de

Edificios de Concreto Armado con Sap2000 Modelamiento de un Edificio de 15 Pisos con

Sap2000 4 Figura 1-3: Planta del sptimo al noveno piso. Figura 1-4: Planta del dcimo al

dcimo quinto piso. Figura 1-5: Vistas 3D del edificio a calcular. Comunidad para la Ingeniera

Civil Clculo de Edificios de Concreto Armado con Sap2000 Modelamiento de un Edificio de 15

Pisos con Sap2000 5 1.2. Desarrollo de las Cargas Ssmicas y Requisitos de Diseo 1.2.1.

Sismicidad Para seguir con la metodologa planteada, acorde con las normativas recientes

(ASCE/SEI 7-10), se elegir la ciudad de Berkeley en California como lugar donde se localizar el

edificio. Se puede usar la herramienta Java Ground Motion Parameter Calculator, para la

obtencin de los parmetros correspondientes para la evaluacin de la peligrosidad ssmica y

el espectro ssmico de diseo, disponible en la pgina del U.S. Geological Survey

(http://earthquake.usgs.gov/hazards/designmaps/buildings.php). Los parmetros de

aceleracin espectral para los periodos cortos y periodos a 1 segundo, y , son 1.923 y 0.739

respectivamente. La condicin del suelo es de muy denso, correspondindole una Clase de

Sitio C, por tanto para valores de le corresponde un valor de , y para valores de le corresponde

un valor de (Ver Tablas 1-1 y 1-2). A continuacin se presenta el resumen de los clculos para

el movimiento bsico del suelo: Tabla 1-1: Coeficiente de Sitio segn el ASCE/SEI 7-10 para

Clase de Sitio C. Comunidad para la Ingeniera Civil Clculo de Edificios de Concreto Armado

con Sap2000 Modelamiento de un Edificio de 15 Pisos con Sap2000 6 Tabla 1-2: Coeficiente de

Sitio segn el ASCE/SEI 7-10 para Clase de Sitio C. El es el periodo donde la parte horizontal del

espectro de respuesta de diseo intersecta la parte descendiente (velocidad constante o

aceleracin inversamente proporcional a T) del espectro. 1.2.2. Requisitos de Diseo

Estructural De acuerdo al ASCE/SEI 7-10, el edificio ser clasificado en la Categora de Riesgo

III, ya que la falla del edificio puede poseer un riesgo sustancial a la vida humana y no es

diseada como una instalacin esencial (Ver Tabla 1-3). Por tanto, le corresponder un Factor

de Importancia Ssmica ( ) de 1.25 (Ver Tabla 1-4). La Categora de Diseo Ssmico ser la D,

segn el ASCE/SEI 7-10 (Ver Tablas 1-5 y 1-6), ya que , y . Tabla 1-3: Categoras de riesgo para

edificios y otras estructuras para cargas por fluidos, viento, nieve, sismo, y hielo. Comunidad

para la Ingeniera Civil Clculo de Edificios de Concreto Armado con Sap2000 Modelamiento de

un Edificio de 15 Pisos con Sap2000 7 Tabla 1-4: Factores de importancia para las categoras de

riesgo para edificios y otras estructuras para cargas por fluidos, viento, nieve, sismo, y hielo.

Tabla 1-5: Categora de diseo ssmico basado en el parmetro de aceleracin de respuesta

para periodos cortos, . Tabla 1-6: Categora de diseo ssmico basado en el parmetro de

aceleracin de respuesta para periodos de 1s, . El sistema resistente a fuerzas ssmicas est

formado en ambos sentidos por un sistema dual de prticos y muros. La Tabla 12.2.1 del

ASCE/SEI 7-10 proporciona los coeficientes de diseo y factores para diversos sistemas

resistentes a fuerzas ssmicas. En la seccin D-3 de dicha tabla, tenemos los Muros de Corte de

Concreto Armado Especiales, que pertenecen a los sistemas duales con prticos especiales

resistentes a momentos capaces de resistir al menos el 25% de las fuerzas ssmicas prescritas,

a los que corresponden los siguientes valores: Coeficiente de Modificacin de Respuesta, R: 7.0

Factor de Sobreresistencia, : 2.5 Factor de Amplificacin de Deflexin, : 5.5 Para dicho sistema

resistente a fuerzas ssmicas no se tienen limitaciones para la altura del edificio.