ejercicios de sismica

INGENIERIA SISMICA-FIC 2011

TAREA N°02: INGENIERIA SISMICA

ALUMNO: MAMANI QUISPE Roosevelt Euclides. CODIGO:090618-K

PROBLEMA 01.-un edificio de concreto armado de diez niveles de forma rectangular en planta (18m de frontis y 30m de fondo) deberá connstruirse en la ciudad de trujillo. Albergara un centro de salud. Según estudios geotecnicos los estratos del subsuelo estan conformados principalmente por gravas de baja densidad y lentes de arcilla alternados. Ademas de los porticos, la estructura tendrá una zona circulacion vertical conformadas por escaleras y una caja de ascensor. La altura del primer piso sera de 3.5m y del resto de entrepisos 2.90m. según el metrado de cargas preliminar, se estima que el peso propio por metro cuadrado de construccion por piso será de 0.95tn/m2, excepto en la azotea que sera de 0.8tn/m2 . según la norma de cargas, la sobre carga en cada entrepiso podrá asumirse de 0.4tn/m2 y en la azotea de 0.25tn/m2. UTILIZANDO LA NORMA DE DISEÑO SISMORESISTENTE E-030, se pide determinar: el periodo de vibracion de la estructura(en segundos); la fuerza cortante basal en el primer piso del edificio (en tn); las fuerzas laterales en cada piso (en ton), el momento de volteo en la cimentacion del edificio (en toneladas-metro); el diagram de fuerzas cortantes de todo el edificio; el diagrama de momentos flectores en todo el edificio.

1. DATOS:Area=540m2Zona=3Uso del edificio: centro de salud; EDIFICACION ESCENCIAL.Material: concreto armadoSistema estructural: dualTipo de suelo de ciemntacion: suelos intermedios

2. CALCULO DE PESOS POR PISOS:ESTRUCTURA: AREA TIPICAS DE 18X30m2=540 m2

Area=540m2

Peso total azotea=540(0.8+0.25*0.25)=465.75tnPeso del resto de pisos=540(0.95+0.5*0.25)=621tnPeso total del edificio=6054.75tnCategoria: A

1 EST. MAMANI QUISPE Roosevelt Euclides 090618-K


29,6

3,5

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

2,9

0.8+0.25*0.25(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

SUMATORIA=6054.75(tn)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

3. ELECCION DE LOS DISTINTOS COEFICIENTES EN BASE A LOS DATOS MENCIONADOS:

FACTOR DE ZONA:

Z=0.4

USO DE LA EDIFICACION:

U=1.5

PARAMETRO DE SUELO:

S=1.2

FACTOR DE AMPLIACION SISMICA:

Si: tp=0.6 ; T=0.6578

C=2.2803

COEFICIENTE DE REDUCCION:

R=7



4. CALCULO DE FUERZACORTANTE BASAL:

V= Z∗U∗C∗SR

∗P

V=0.4∗1.5∗1.2∗2.28037

∗6054.75

V=1420.112 tn

PISO PESO DIMENSION DE ENTREPISOS

ALTURA(i) Pi*Hi Pi*Hi/s(Pi*Hi) Fi Qi Mi

10 465.75 2.9 29.6 13786.200 0.140 199.409 199.409 578.2859 621 2.9 26.7 16580.700 0.169 239.829 439.238 1852.0748 621 2.9 23.8 14779.800 0.151 213.780 653.018 3745.8267 621 2.9 20.9 12978.900 0.132 187.731 840.749 6183.9996 621 2.9 18 11178.000 0.114 161.683 1002.432 9091.0525 621 2.9 15.1 9377.100 0.096 135.634 1138.066 12391.4434 621 2.9 12.2 7576.200 0.077 109.585 1247.651 16009.6293 621 2.9 9.3 5775.300 0.059 83.536 1331.187 19870.0712 621 2.9 6.4 3974.400 0.040 57.487 1388.674 23897.2241 621 3.5 3.5 2173.500 0.022 31.438 1420.112 28867.616

98180.100 1420.112

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES DEL EDIFICIO:

199.409(tn)

439.238(tn)

653.018(tn)

840.749(tn)

1002.432(tn)

1138.066(tn)

1247.651(tn)

1331.187(tn)

1388.674(tn)

1420.112(tn)



DIAGRAMA DE MOMENTOS

0tn-m

578.285-m

1852.074tn-m

3745.826tn-m

6138.999tn-m

9091.052tn-m

12391.443tn-m

16009.629tn-m

19870.071tn-m

23897.224tn-m

28867.616tn-m

PROBLEMA 02.

En la relacion a la complejidad y diferencia que presentan las ONDAS SISMICAS, según la investigacion de NEWMARK Y ROSENBLUETH, para un sismo de profundidades focales intermedias y capa de roca dura, ¿Qué caracteristicas tendran las ondas sismicas que registran los acelerografos en cuanto a su duracion y regularidad?. Ponga el ejemplo de un sismo que presento tales caracteristicas.

La onda es de duracio moderadamente largay con mucha irregularidad. ES de EL CENTRO DE CALIFORNIA 1940 y la mayoria de sismo des del anillo circumpacifico son de este tipo.



PROBLEMA 03. Se dispone de la siguiente informacion para analizar sismicamente una edificacion: se trata de un edificio de madera de tres niveles y de planta irregular, ubicado en la provincia de Huamanga, Ayacucho, destinado a un hotelde cinco estrellas. Según el informe geotecnico el suelo de cientacion donde se ubicara tiene un estrato de ocho metros de de arena densa con N=45; con velocidades de onda de corte muy cercanas al de una roca.

El peso propio para pisos tipicos seera de 0.9t/m2 y de 0.7tn/m2 en la azotea. Las sobrecargas en pisos sera de 0.4tn/m2 y en la azotea de 0.3 tn/m2. El primer y segundo niveles tienen un area construida de 150m2 cada uno y el tercer nivel de 100m2. Las alturas de entrepiso tipicas son de 2.8m. En base a esta informacion y utilizando la norma de diseño sismoresistente E-030, se pide calcular fuerza basa, fuerzas laterales, fuerzas cons¿rtantes y moentos.

1. DATOS:Area=150m2 cada unoArea=100 m2 tercer nivelZona=2Uso del edificio: Hotel cisnco estrellas.Material: maderaSistema estructural:maderaTipo de suelo de ciemntacion: muy denso N>430Categoria : C

2. CALCULO DE PESOS POR PISOS:Peso total azotea=100(0.7+0.25*0.3)=77.5tnPeso del resto de pisos=150(0.9+0.25*0.4)=150tn para 1er y 2do nivelPeso total del edificio=377.5Tn

2,8

2,8

2,8

8,4

0.7+0.3*0.25(tn/m2)

0.9+0.4*0.25(tn/m2)

0.9+0.4*0.25(tn/m2)



3. ELECCION DE LOS DISTINTOS COEFICIENTES EN BASE A LOS DATOS MENCIONADOS:

FACTOR DE ZONA:

Z=0.3

USO DE LA EDIFICACION:

U=1.00

PARAMETRO DE SUELO:

S=1.00

FACTOR DE AMPLIACION SISMICA:

Si: tp=0.60.4 ; T=0.24

C=2.5

COEFICIENTE DE REDUCCION:

R=7

4. CALCULO DE FUERZACORTANTE BASAL:

V= Z∗U∗C∗SR

∗P

V=0.3∗1.0∗1.0∗2.57∗3/4

∗377.5

V=53.446Tn

PISO PESODIMENSION

DE ENTREPISOS

ALTURA(i) Pi*Hi

Pi*Hi/s(Pi*Hi) Fi Qi Mi

3 77.5 2.8 8.4 217 0.205 11.072 11.072 31.0002 150 2.8 5.6 420 0.397 21.429 32.500 122.0011 150 2.8 2.8 420 0.397 21.429 53.929 273.002

1057 53.929



DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES EN EL EDIFICIO:

11.072tn

32.500tn

53.929tn

DIAGRAMADE MOMENTOS

0tn-m

31.000tn-m

122.001tn-m

273.002tn-m


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