proyecto ejemplo 1

32
Edificio 10 niveles Dinámica Estructural 03/01/2012 Hoja 1 de 32 MEMORIA DE CÁLCULO ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE 10 NIVELES Ubicado en la Ciudad de Puebla, Pue. Enero de 2012

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Page 1: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 1 de 32

MEMORIADECÁLCULO

ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE 10 NIVELES

Ubicado en la Ciudad de Puebla, Pue.

Enero de 2012

Page 2: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 2 de 32

3

2) Materiales 3

3) Resistencia del Terreno de Cimentación 3

4) Constantes para diseno de Elementos 4

5

6) Análisis de Cargas 5

7) Casos de Carga Considerados 7

8

10

5

5

6

6) Diseño de la estructura secundaria del cuarto de maquinas

7) Diseño de la estructura principal del cuarto de maquinas

8) Diseño de la cimentacion del cuarto de maquinas

Indice

1) Introduccion

5) Criterios de diseño

8) Croquis de la estructura

9) Secciones empleadas

6

10

23

8) Diseño de la cimentacion del cuarto de maquinas

9) Diseño de conexiones del cuarto de maquinas

10) Apendice 1

Page 3: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 3 de 32

Esta memoria respalda el análisis y cálculo estructural de un edificio de 10 niveles como proyecto final para la materia de DinámicaEstructural. Consta de 2 crujías en ambos sentidos con 7 m entre ejes de columnas, la altura de entrepiso es de 3.5 m.La estructuración consta con losacero, la cual se apoya sobre vigas secundarias metálicas IR, estos elementos a su vez transmitencarga a vigas principales, nuevamente de acero. Las vigas principales sirven para recibir el sistema de piso y se apoyarán sobrecolumnas de concreto armado. Para facilitar las conexiones entre vigas principales de acero y las columnas, quedarán embebidosperfiles metálicos.

A) Para los elementos principales de concreto reforzado se deberá emplear los siguientes materiales

Concreto f'c = 300 Kg/cm2

Acero de refuerzo longitudinal fy = 4200 Kg/cm2

B) Para cadenas y castillos

Concreto f'c = 150 Kg/cm2

Acero de refuerzo transversal > de 1/4" fy = 4200 Kg/cm2Acero de refuerzo transversal de 1/4" fy = 2500 Kg/cm2

1) Introduccion

2) Materiales

Acero de refuerzo transversal de 1/4" fy = 2500 Kg/cm2

B) Para, vigas, columnas, largueros, atiesadores, placas y soldadura de la estructura de acero se usarán los siguientes materiales:

Acero ASTM A- 36 Fy = 2530 Kg/cm2

Soldadura AWS E70 Electrodos serie E70 - XX

Tornillo Estructural ASTM A - 325

Se empleó F terr = 4.50 Kg/cm2 *

Esta Resistencia corresponde al estudio de Mecánica de Suelos realizado porxxxxxxla profundidad de desplante debe ser 6 m, utilizando una cimentación profunda utilizandoxxxxxx

3) Resistencia del Terreno de Cimentación

Page 4: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 4 de 32

Módulos(1.5.1.3)

Ec = 1905000 Ton / m2 Es = 20400000 Kg/cm2 ff = 34.6 Ton / m2

Esfuerzos;(1.12) (2.1) (2.1 c)

f*c = 240 Kg/cm2 β1 = 0.85 f''c = 204 Ton / m2

porcentajes de refuerzo:a) flexión (2.2) (2.3) (2.2)

pmin = 0.0029 pbal = 0.0243 pmax = 0.0182

b) flexocompresión

pmin = 0.0048 pmax = 0.060

c) cortantes:Trabes (2.19) (2.20)

vcr min = 3.194 Kg/cm2 vcr máx = 6.197 Kg/cm2

Losas y zapatas corridas(2.5.1.2)vcr = 6.197 Kg/cm2 o menor

4) Constantes para Diseno de Elementos

vcr = 6.197 Kg/cm2 o menorPenetración

(2.5.9.3) Fr =0.7 para CM+CVa+CA

vcr = 15.49 Kg/cm2 Fr =0.8 para CM+CV

Factores de carga y de reducción en elementos de co ncreto.

a).- de carga:

Fc = 1.4 (CM+CVm) Estructura grupo BFc = 1.1 (CM + CVa+CA)

b).- de reducción:

Fr = 0.9 (flexión)Fr = 0.8 (cortante)Fr = 0.7 ó 0.8 (flexocompresión)

Factores de carga y de reducción en elementos de ac ero.

a) tensión 0.9b) cortante Revisar distintos factores de cargac) flexión 0.9d) compresión 0.9

Page 5: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 5 de 32

Análisis elástico lineal de 1er y 2o orden.Análisis Sísmico Dinámico Modal Espectral empleando el Código Reglamentario del Municipio de Puebla (2005)Para el diseno estructural, se emplearon las normas técnicas complementarias del Distrito Federal 2004

Se emplearán estados límites

Acero RC-NTC-DF-04Concreto RC-NTC-DF-04Mampostería RC-NTC-DF-04

LOSACERO SECCIÓN 4

LOSETAMORTEROCONCRETO

6) Criterios de diseño

5) Criterios de diseño

CONCRETOLOSACERO CAL. 22

PISO INTERMEDIOCM+CV CM+CV+CA CM+CVmed

Espesor Ancho Largo P vol. Kg / m2 Kg / m2 Kg / m2LOSETA 0.010 1.00 1.00 2000 20 20 20MORTERO 0.010 1.00 1.00 2000 20 20 20CONCRETO (capa 6 cm) 0.095 1.00 1.00 2200 209 209 209LOSACERO CAL. 22 8 8 8

PLAFÓN DE YESO Y LÁMPARAS 40 40 40INCREMENTO REGLAMENTO 20 20 20

CM = 317 317 317USO: OFICINAS CV = 250 180 100

CM + CV = 567 497 417SE USARA 570 500 420

CARGAS AL MODELO (Ton/m2) CM 217 217 217CV 353 283 203

CARGAS AL MODELO (Ton/m2) 0.217 0.217 0.2170.353 0.283 0.203

Page 6: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 6 de 32

AZOTEACM+CV CM+CV+CA CM+CVmed

Espesor Ancho Largo P vol. Kg / m2 Kg / m2 Kg / m2IMPERMEABILIZANTE 5 5 5RELLENO 0.100 1.00 1.00 1300 130 130 130CONCRETO (capa 6 cm) 0.095 1.00 1.00 2200 209 209 209LOSACERO CAL. 22 8 8 8

PLAFÓN DE YESO Y LÁMPARAS 40 40 40INCREMENTO REGLAMENTO 20 20 20

CM = 412 412 412USO: OFICINAS CV = 250 180 100

CM + CV = 662 592 512SE USARA 670 600 520

CARGAS AL MODELO (Ton/m2) CM 217 217 217CV 453 383 303

CARGAS AL MODELO (Ton/m2) 0.217 0.217 0.2170.453 0.383 0.303

PLYCEM

No de piezas P / m2Kg / m2

PANEL 2 32POSTE METALICO (2) 2.5 20AISLANTE 1 0.5

TOTAL = 52.5

ALTURA PESO / m ALTURA PESO / m ALTURA PESO / mm Kg / m m Kg / m m Kg / m

1.25 66 1.75 92 3.00 1581.50 79 2.50 131 3.50 184

Este tipo de muros se empleará para cubrir las fachadas del edificio

Page 7: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 7 de 32

Cargas Permanentes Nomenclatura en Modelo Estructura l

Carga Muerta DEADCarga de Muros WALL

Cargas Vivas

Carga Viva Máxima LIVECarga Viva Instatánea LIVERED1Carga Viva Media LIVERED2

Cargas Accidetales

Sismo Dirección X excentricidad Positiva S1XDirección X excentricidad Negativa S2X

Sismo Dirección Y excentricidad Positiva S1YDirección Y excentricidad Negativa S2Y

7) Casos de Carga considerados

Page 8: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 8 de 32

Elevación Ejes 1, 2, 3, A, B y C La altura de todos los entrepisos es de 3.5 m

Columnas TrabesT-1

C-1

T-1C-1

T-1

C-1T-1

C-1T-1

C-1

T-1C-1

T-1

C-1T-1

8) Croquis de la estructura

T-1C-1

T-1C-1 3.5

T-1

C-1Planta de la estructura

Page 9: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 9 de 32

Isométrico del Sistema Estructural

Page 10: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 10 de 32

(Dimensiones en metros)

COLUMNA TIPO C - 1

9) Secciones empleadas

TRABE TIPO T - 1

NIVELES 1-5

Page 11: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 11 de 32

TRABE TIPO T - 2

NIVELES 6-10

TRABE TIPO T - 3

VIGASSECUNDARIAS

Page 12: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 12 de 32

ANALISIS SISMICOa0= 0.09 Párametros del espectro de diseno especificos para la

zona II, en el Municipio de PueblaTa= 0.2

Tb= 1.5

c= 0.32

r= 1.33

T (s) a (%g) ESPECTRO DE DISENO ( ESPECTRO DE PSEUDOACELERACIO NES)0 0.09

0.25 0.320.5 0.32

0.75 0.321 0.32

1.25 0.321.5 0.32

1.75 0.262 0.22

2.25 0.19 0.20

0.25

0.30

0.35

2.25 0.192.5 0.16

2.75 0.143 0.13

3.25 0.113.5 0.10

3.75 0.094 0.09

4.25 0.084.5 0.07

4.75 0.075 0.06

5.25 0.065.5 0.06

5.75 0.056 0.05

6.25 0.056.5 0.05

6.75 0.047 0.04

CÁLCULO DE MASAS, CENTROS DE MASAS Y CENTRO DE RIGI DEZ DE LA ESTRUCTURA

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Page 13: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 13 de 32

Nivel Azotea

Point X (m) Y (m) FZ Qy Qx

1 0 0 14.15 0 02 0 7 22.18 0 1553 0 14 14.15 0 1984 7 0 22.92 160 05 7 7 37.39 262 2626 7 14 22.92 160 3217 14 0 14.15 198 08 14 7 22.18 311 1559 14 14 14.15 198 198

Peso total 184.19 Ton 1289 1289

Coordenadas del Centro de MasasX Y

7.000 7.000

Nivel 9-6

Point X (m) Y (m) FZ Qy Qx

1 0 0 13.16 0 01 0 0 13.16 0 02 0 7 20.27 0 1423 0 14 13.16 0 1844 7 0 20.89 146 05 7 7 33.46 234 2346 7 14 20.89 146 2927 14 0 13.16 184 08 14 7 20.27 284 1429 14 14 13.16 184 184

Peso total 168.42 Ton 1179 1179

Coordenadas del Centro de MasasX Y

7.000 7.000

Nivel 5-1

Point X (m) Y (m) FZ Qy Qx

1 0 0 13.12 0 02 0 7 20.47 0 1433 0 14 13.12 0 1844 7 0 21.6 151 05 7 7 34.89 244 2446 7 14 21.6 151 3027 14 0 13.12 184 08 14 7 20.47 287 1439 14 14 13.12 184 184

Peso total 171.51 Ton 1201 1201

Coordenadas del Centro de MasasX Y

7.000 7.000

Page 14: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 14 de 32

RESUMEN

Nivel Centro de masas Wi hi

xi (m) yi (m) (Ton) (m)

9.835 13.76910 7.000 7.000 184.19 3.5 11.018 15.42529 7.000 7.000 168.42 3.5 12.522 17.53088 7.000 7.000 168.42 3.5 13.745 19.2437 7.000 7.000 168.42 3.5 14.634 20.48766 7.000 7.000 168.42 3.5 22.009 30.81265 7.000 7.000 171.51 3.5 26.982 37.77484 7.000 7.000 171.51 3.5 31.963 44.74823 7.000 7.000 171.51 3.5 35.299 49.41862 7.000 7.000 171.51 3.5 38.703 54.18421 7.000 7.000 171.51 3.5

216.71

COMPARACIÓN EMPLEANDO EL ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO

ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICOGpo BGpo BFc 1

FUERZAS CORTANTES

C 0.32 Nivel Centro de masas Wi hi

Qx 2 xi (m) yi (m) (Ton) (m)

Qy 2 10 7 7 184.19 3.59 7 7 168.42 3.5

C/Qx 0.16 8 7 7 168.42 3.5C/Qy 0.16 7 7 7 168.42 3.5

6 7 7 168.42 3.55 7 7 171.51 3.54 7 7 171.51 3.53 7 7 171.51 3.52 7 7 171.51 3.51 7 7 171.51 3.5

SENTIDO X

Nivel Wi (Ton) hti (m) Wi hti Fix (Ton) Vix (Ton) yi (m) Fix yi ΣΣΣΣ Fi yi yvi (m)

10 184.19 35 6446.65 53.40 53.40 7 373.80 373.80 7.009 168.42 31.5 5305.23 43.94 97.34 7 307.61 681.41 7.008 168.42 28 4715.76 39.06 136.41 7 273.43 954.84 7.007 168.42 24.5 4126.29 34.18 170.59 7 239.25 1194.10 7.006 168.42 21 3536.82 29.30 199.88 7 205.08 1399.17 7.005 171.51 17.5 3001.425 24.86 224.74 7 174.03 1573.21 7.004 171.51 14 2401.14 19.89 244.63 7 139.23 1712.43 7.003 171.51 10.5 1800.855 14.92 259.55 7 104.42 1816.85 7.002 171.51 7 1200.57 9.94 269.49 7 69.61 1886.46 7.001 171.51 3.5 600.285 4.97 274.47 7 34.81 1921.27 7.00

1715.42 33135.025 Vi/Wi 0.16 OK

ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO MODAL ESPECTRAL

Page 15: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 15 de 32

N.B. solo se muestran varios datos, sin embargoObtención de Matriz de Rigidez Lateral de un Eje los datos completos se observan en el archivo Se consideran todas las propiedades geométricas de las secciones. de Math CADSe consideran los dos módulos de Young empleados para las secciones

UnidadesTon, MNúmero de Nudos

Nn 33:= n Nn..

Número de elementos

Columnas Vigas

Nc 30:= c 1 Nc..:= Nv 20:= v 1 Nv..:=

Nb Nc Nv+:= b 1 Nb..:=

Nb 50=

Coordenadas de losnudos

x1

1

2

0

...

:= y1

1

2

0

...

:=

Propiedades geométricas de loselementos

ÁreaColumnas Viga

sAc

1

1

2

0.49

...

:= Av1

1

2

0.019

...

:=

Ac

1

1

2

3

0.49

0.49

...

= Av

1

1

2

3

0.019

0.019

...

=

A stack Ac Av, ( ):=

1

Modulo de Young

Columnas Vigas

Ec1

1

2

61.905·10

...

:= Ev1

1

2

72.039·10

...

:=

Ec

1

1

2

3

61.905·10

61.905·10

...

= Ev

1

1

2

3

2.039·10

2.039·10

...

=

E stack Ec Ev, ( ):=

E

1

1

2

3

4

5

6

7

8

61.905·10

61.905·10

61.905·10

61.905·10

61.905·10

61.905·10

61.905·10

...

=

A

1

2

3

4

5

6

7

8

0.49

0.49

0.49

0.49

0.49

0.49

0.49

...

=

InerciaColumnas Viga

sIc

1

1

2

0.02

...

:= Iv1

1

2

-31.007·10

...

:=

Ic

1

1

2

3

0.02

0.02

...

= Iv

1

1

2

3

-31.007·10

-31.007·10

...

=

I stack Ic Iv, ( ):=

I

1

1

2

3

4

5

6

7

8

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

...

=

Page 16: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 16 de 32

El tamano total del sistema plano es de 99 x 99, solo se muestra una parte de la matriz completa

Matriz de Rotación a coordenadas globales

R b( )

cosxb

cosyb

0

0

0

0

cosyb

cosxb

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

cosxb

cosyb

0

0

0

0

cosyb

cosxb

0

0

0

0

0

0

1

( ):=

Matriz de rigidez de la barra con coordenadas globales

kg b( ) R b( )T k b( )⋅ R b( )⋅:=

Grados de libertad de toda la estructura.

GL Nn 3⋅:=

Matriz de Rigidez de toda la estructura

K

1 2 3 4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

77260 0 0 -55924

0 534118 2514 0

0 2514 98853 0

-55924 0 0 133184

0 -718 -2514 0

0 2514 5866 0

0 0 0 -55924

0 0 0 0

0 0 0 0

-10668 0 18669 0

0 -266700 0 0

-18669 0 21780 ...

=

Page 17: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 17 de 32

Matriz de rigidez considerando solo los grados de libertad libres

KLL submatrix K 1, 90, 1, 90, ( ):=

Matriz de rigidez de grados de libertad impedidos

KLI submatrix K 91, 3 Nn⋅, 1, 90, ( ):=

Condensando la matriz

Vord1

1

2

3

4

5

6

1

10

19

28

37

...

:=

Matriz de Rigidez Lateral de la Estructura

La matriz de rigidez obtenida anteriormente solo considera la rigidez lateral de un planoEste arreglo se multiplicara por 3 para considerar la rigidez de los 3 ejes perpendiculares a un sismo

Kc

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

35893 -18440 3943 -565 201 -50 10 -2 -1 5

-18440 28567 -17760 3907 -508 188 -56 10 -4 7

3943 -17760 28381 -17716 3911 -531 204 -61 9 5

-565 3907 -17716 28350 -17641 3871 -561 218 -65 15

201 -508 3911 -17641 27176 -16977 4307 -588 230 -57

-50 188 -531 3871 -16977 26114 -16445 4256 -563 126

10 -56 204 -561 4307 -16445 25058 -16315 4094 -294

-2 10 -61 218 -588 4256 -16315 24810 -15689 3360

-1 -4 9 -65 230 -563 4094 -15689 21277 -9287

5 7 5 15 -57 126 -294 3360 -9287 6114

=

Page 18: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 18 de 32

ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL ORIGIN 1≡ g 9.81:=

Número de niveles. Rango

NNiv 10:= r 1 NNiv..:=

Peso de cada nivel. Masa de cada nivel.

W1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

171.51

171.51

171.51

171.51

171.51

168.42

168.42

168.42

168.42

184.19

:= mW

g:=

m

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

17.483

17.483

17.483

17.483

17.483

17.168

17.168

17.168

17.168

18.776

=

Matriz de Rigidez delMatriz de Rigidez delSistema.M

NNiv NNiv, 0:=

Mr r, m

r:=

M

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

17.483 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 17.483 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 17.483 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 17.483 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 17.483 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 17.168 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 17.168 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 17.168 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 17.168 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 18.776

=

Page 19: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 19 de 32

K

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

107679 -55320 11829 -1695 603 -150 30 -6 -3 15

-55320 85701 -53280 11721 -1524 564 -168 30 -12 21

11829 -53280 85143 -53148 11733 -1593 612 -183 27 15

-1695 11721 -53148 85050 -52923 11613 -1683 654 -195 45

603 -1524 11733 -52923 81528 -50931 12921 -1764 690 -171

-150 564 -1593 11613 -50931 78342 -49335 12768 -1689 378

30 -168 612 -1683 12921 -49335 75174 -48945 12282 -882

-6 30 -183 654 -1764 12768 -48945 74430 -47067 10080

-3 -12 27 -195 690 -1689 12282 -47067 63831 -27861

15 21 15 45 -171 378 -882 10080 -27861 18342

=

Resolviendo la ecuación característica y hallando l os Eigen valores.

λ eigenvals M1−

K⋅

( ):= Nota: utilizar la función de

mathcad, presenta losvalores en órden inverso, sedeben ordenar.

deben ordenar.

1Frecuncias angulares ( 1 / seg) Frecuncias y Periodos

ETABS numeradorCalculado denominador

λ

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11764.487

10057.113

7963.174

5781.738

3805.139

2270.316

1139.528

494.581

137.635

17.204

=

λ sort λ( ):=

λ

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

17.204

137.635

494.581

1139.528

2270.316

3805.139

5781.738

7963.174

10057.113

11764.487

=

Frecuencias (elevadas al cuadrado)

ω2 λ:=

ω ω2:=

ω

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

4.148

11.732

22.239

33.757

47.648

61.686

76.038

89.237

100.285

108.464

=

T2 π⋅ω

:= f1

T:=

T

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1.5148

0.5356

0.2825

0.1861

0.1319

0.1019

0.0826

0.0704

0.0627

0.0579

= f

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.66

1.867

3.539

5.373

7.583

9.818

12.102

14.202

15.961

17.263

=

Page 20: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 20 de 32

Eigen vectores

AA eigenvecs M1−

K⋅

( ):=

AA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-0.271 0.386 0.455 -0.445 -0.408 0.325 0.251 -0.154 0.087 0.027

0.369 -0.414 -0.293 0.037 -0.229 0.391 0.46 -0.356 0.232 0.077

-0.434 0.296 -0.081 0.394 0.393 -0.087 0.284 -0.416 0.359 0.132

0.449 -0.064 0.392 -0.309 0.196 -0.431 -0.142 -0.283 0.432 0.186

-0.41 -0.19 -0.39 -0.181 -0.404 -0.131 -0.431 -0.009 0.432 0.241

0.345 0.374 0.11 0.447 -0.127 0.39 -0.288 0.299 0.339 0.303

-0.265 -0.44 0.237 -0.176 0.431 0.289 0.164 0.459 0.157 0.368

0.183 0.393 -0.434 -0.287 -0.003 -0.296 0.422 0.326 -0.069 0.426

-0.098 -0.244 0.355 0.423 -0.421 -0.358 0.184 -0.034 -0.287 0.471

0.025 0.066 -0.109 -0.159 0.214 0.284 -0.341 -0.433 -0.459 0.503

=

A1 AA 10

⟨ ⟩

:= A2 AA 9

⟨ ⟩

:= A3 AA 8

⟨ ⟩

:= A4 AA 7

⟨ ⟩

:= A5 AA 6

⟨ ⟩

:=

A6 AA 5:= A7 AA 4:= A8 AA 3:= A9 AA 2:= A10 AA 1:=

8

10

8

10

8

10

0 0.2 0.4 0.6

2

4

6

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

8

10

0.6− 0.2− 0.2

2

4

6

8

10

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

8

10

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

8

10

0.6− 0.2− 0.2 0.6

2

4

6

8

10

0.6− 0.2− 0.2

2

4

6

8

10

2

4

6

8

10

Page 21: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 21 de 32

0.6− 0.2− 0.2 0.6

Page 22: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 22 de 32

Obtención de los coeficientes de participación (utilizando modos normalizados)

Jr

1:= J

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

=

Cp1 Φ1T M⋅ J⋅:= Cp2 Φ2T M⋅ J⋅:= Cp3 Φ3T M⋅ J⋅:= Cp4 Φ4T M⋅ J⋅:= Cp5 Φ5T M⋅ J⋅:=

Cp6 Φ6T M⋅ J⋅:= Cp7 Φ7T M⋅ J⋅:= Cp8 Φ8T M⋅ J⋅:= Cp9 Φ9T M⋅ J⋅:= Cp10 Φ10T M⋅ J⋅:=

Cp1 11.425= Cp2 4.93= Cp3 2.718= Cp4 2.21= Cp5 1.66=

Cp6 1.423= Cp7 1.159= Cp8 0.96= Cp9 0.71= Cp10 0.457=

c1 Cp1 Φ1⋅:= c2 Cp2 Φ2⋅:= c3 Cp3 Φ3⋅:= c4 Cp4 Φ4⋅:= c5 Cp5 Φ5⋅:=

c6 Cp6 Φ6⋅:= c7 Cp7 Φ7⋅:= c8 Cp8 Φ8⋅:= c9 Cp9 Φ9⋅:= c10 Cp10 Φ10⋅:=

Page 23: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 23 de 32

Page 24: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 24 de 32

Desplazamientos totales del sistema

r 1 NNiv..:=

v11

0:= v22

0:= v32

0:=

v1

r 1+

U1r

:= v2

r 1+

U2r

:= v3

r 1+

U3r

:=

0.1− 0 0.1

2

4

6

8

10

0.1− 0 0.1

2

4

6

8

10

0.1− 0 0.1

2

4

6

8

10

Page 25: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 25 de 32

Page 26: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 26 de 32

Graficando las cortantes obtenidas

0 50 100 150 200

2

4

6

8

10

40− 20− 0 20 40

2

4

6

8

10

10− 5− 0 5 10

2

4

6

8

10

Cortante Dinámico Máximo en cada entrepiso, utilizando método de RCSC (raíz cuadrada dela suma de los cuadrados)

Vmaxi

V1i

( )2

V2i

( )2+ V3

i

( )2+ V4

i

( )2+ V5

i

( )2+:=

1

1

2

201.41

192.269

NNiv 10=Vmax

2

3

4

5

6

7

8

9

10

192.269

182.029

170.39

157.616

144.015

123.56

98.484

68.777

35.97

=j 1 NNiv 1−..:=

Page 27: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 27 de 32

Cortantes máximos (Método de RCSC) Fuerzas laterales máximas (Método deRCSC)

10 10

0 50 100 150 200 250

2

4

6

8

0 10 20 30 40

2

4

6

8

Desplazamientos Totales máximos en cada nivel (contribución de todos los modos)

Umaxi

U1i

( )2

U2i

( )2+ U3

i

( )2+ U4

i

( )2+ U5

i

( )2+ Fac⋅:=

Umax

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.007

0.021

0.035

0.05

0.064

0.08

0.097

0.112

0.124

0.133

=

Page 28: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 28 de 32

REVISION DE DISTORSIÓN LATERAL DE ENTREPISO

ETABS v9.5.0 File:EDIFICIO 10 N Units:Ton-mFactor de Comportamiento Sísmico Q= 2

Nivel hi DISP-X DISP-Y Disp * Q Disp * Q DRIFT-X DRIFT-Y DRIFT-X DRIFT-Y

(m) *Q *Q

10 3.5 0.160 0.065 0.320376 0.130024 0.00278 0.001098 0.006 0.0029 3.5 0.150 0.061 0.300912 0.122338 0.003949 0.001576 0.008 0.0038 3.5 0.137 0.056 0.27327 0.111304 0.005114 0.002055 0.010 0.0047 3.5 0.119 0.048 0.237474 0.096918 0.005848 0.002362 0.012 0.0056 3.5 0.098 0.040 0.19654 0.080386 0.00555 0.002249 0.011 0.0045 3.5 0.079 0.032 0.157688 0.06464 0.005012 0.002039 0.010 0.0044 3.5 0.061 0.025 0.122606 0.050368 0.005058 0.002067 0.010 0.0043 3.5 0.044 0.018 0.087198 0.035902 0.00512 0.002101 0.010 0.0042 3.5 0.026 0.011 0.051356 0.021198 0.004723 0.001946 0.009 0.0041 3.5 0.009 0.004 0.018292 0.007574 0 0 0.000 0.000

Límite de Distorsión 0.012 OK OK

Page 29: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 29 de 32

DISENO DE COLUMNAS

Se muestran vairas vistasde la gráfica de Interacción delelemento flexo comprimido

Se considera que el eje horizontal es el límite entre tensión y compresión

Los factores de carga y resistenciaestán aplicados a los elementosmecánicos obtenidos del ETABS

, , , , , MRx MRy, PR, ( ) Mux Muy, Pu, ( ),

Page 30: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 30 de 32

Page 31: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 31 de 32

ARMADO FINAL DE LAS COLUMNAS

Resistencia del Concretof'c 300 Kg/cm2

C - 1 70 cm x 70 cm

4 var # 12 +8 var # 10 +4 var # 8

Resistencia Mínima a la fluencia del Acerofy 4200 Kg/cm2

Page 32: Proyecto  ejemplo 1

Edificio 10 nivelesDinámica Estructural

03/01/2012Hoja 32 de 32

DISENO DE ELEMENTOS DE ACERO

Trabe Secundarias

ELEMENTO A FLEXIÓN

Fy= 2530 Kg/cm2E= 2040000 Kg/cm2G= 784000 Kg/cm2

Sección I 12" x 30 lb/ft

Clasificación de la sección Propiedades geométricas

Valores máximos Q<=2 bf/(2tf) = 7.4 Tipo 1

Sección i 10.79 Patín en flexión d/tw = 47.5 Tipo 1

105.35 Alma en flexión d = 31.3 cmT = 26.6 cmtf = 1.1 cmtw = 0.7 cmZx = 706 cm3J = 19.1 cm4Iy = 845 cm4

Resistencia de diseno en flexión Ca = 192413 cm6

Longitud máxima no soportada Lu Momentos actuantes

Limíte entre ecuaciones Lr C 0.60 M1 0.0 Ton-mL 0 cm Xr 1.4400 M2 7.48 Ton-m

Lu 372 cm Xu 4.6367Lr 829 cm M analisis 7.48 Ton-m

Fr= 0.9 MD= Fc 1.4

MR= 16.08 Ton-m M ultimo diseno 10.47 Ton-m OK

Resistencia de diseno al cortante

Vn =Fr= 0.9 0.98 * raiz ( E * k / Fy ) 62.2 34.495

h = 26.6 cm 1.12 * raiz ( E * k / Fy ) 71.1h / tw = 40.30 1.40 * raiz ( E * k / Fy ) 88.9

Separación de atiesadores VD = 4.27 Tona = 7.000 ( m ) V último diseno 5.978 Tona / h = 26.3 VR = 31.05 OK(260 / ( h / t ))^2 41.6 Cortante Resistentek = 5.0

MD/MR+VD/VR= 0.84 OK