universidad de los andes memoria de diseño y cálculo
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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Nombre del proyecto:
edificio “torrenova”
Memoria de Diseño y Cálculo Estructural
ESTUDIO ESTRUCTURAL SEGÚN LAS NORMAS COLOMBIANAS
DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO‐RESISTENTE
NSR‐10
BOGOTÁ D.C.— COLOMBIA
NOVIEMBRE 2013
Diseño y cálculo:
ING. AMINEANGEL SALAZAR VÁSQUEZ
201210227
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
i
CONTENIDO
1. CONCEPCIÓN Y GENERALIDADES ................................................................................................................... 1
1.1. Descripción general del proyecto ........................................................................................................... 1
1.2. Ubicación de la obra ................................................................................................................................ 1
1.3. Descripción general del diseño y materiales ........................................................................................... 2
1.3.1. Sistema estructural y de piso ........................................................................................................... 2
1.3.2. Características de la cimentación .................................................................................................... 2
1.3.3. Cargas típicas ................................................................................................................................... 2
1.3.4. Combinaciones de carga .................................................................................................................. 4
1.3.2. Especificaciones de los materiales ................................................................................................... 4
1.3.3. Normativa aplicada .......................................................................................................................... 5
2. DISEÑO PRELIMINAR DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES ................................................................................. 5
2.1. Diseño de la losa de piso ......................................................................................................................... 5
2.2. Determinación de las cargas de servicio y sísmicas actuantes ............................................................... 5
2.2. Predimensionamiento de vigas de carga ................................................................................................ 8
2.3. Predimensionamiento de columnas ....................................................................................................... 9
2.4. Predimensionamiento de muros estructurales ..................................................................................... 10
3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO (LINEAL ELÁSTICO) ........................................................................... 11
3.1. Modelación virtual del edificio .............................................................................................................. 11
3.1.1. Descripción breve del procedimiento ............................................................................................ 11
3.2. Verificación de derivas .......................................................................................................................... 12
3.2.1. Verificación de derivas en SAP2000 ............................................................................................... 13
3.2.2. Comparación con el método de McLead ....................................................................................... 13
3.3. Verificación de fuerzas internas por carga vertical ............................................................................... 15
3.3.1. Fuerzas internas por carga vertical según el Método de las Rótulas ............................................. 15
3.3.2. Fuerzas internas por carga vertical de SAP2000 ............................................................................ 16
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
ii
4. DISEÑO DE ELEMENTOS REPRESENTATIVOS ................................................................................................ 18
4.1. Diseño de las viguetas de la losa de entrepiso ...................................................................................... 18
4.2. Diseño de una viga de carga representativa ......................................................................................... 19
4.3. Diseño de una columna representativa ................................................................................................ 20
4.3. Diseño de un muro representativo ....................................................................................................... 21
5. DESCRIPCIÓN Y DISEÑO DEL SISTEMA DE CIMENTACIÓN Y CONTENCIÓN PARA LA TORRE ........................ 22
5.1. Diseño de pilotes ................................................................................................................................... 22
5.2. Diseño de vigas de cimentacion ............................................................................................................ 24
6. ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO ..................................................................................................................... 25
6.1. Generalidades del análisis no lineal estático ........................................................................................ 25
6.2. Evaluación de la flexibilidad de la estructura ........................................................................................ 25
6.2.1. Comparación de resultados: modelo lineal elástico vs. No lineal estático .................................... 26
6.2.1. Evaluación de las propiedades y curvas de comportamiento inelástico ....................................... 27
6.2.2. Curva de capacidad de la estructura ............................................................................................. 29
6.2.3. Estimación del “target displacement” para el sismo de diseño .................................................... 31
6.3. Efectos SSI: Análisis no lineal estático para modelos de estructuras sobre resortes (FEMA 440,
ASCE/SEI 41‐06) ............................................................................................................................................ 32
6.3.1. Efectos cinemáticos ....................................................................................................................... 32
6.3.2. Efectos del amortiguamiento de la fundación ............................................................................... 34
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
iii
HOJA DE CONTROL
Se presenta una tabla de control donde se esbozan los principales rasgos y aspectos generales del edificio.
DATOS DEL PROYECTO
NOMBRE TORRENOVA
TIPO EDIFICIO EMPRESARIAL
USO DEL PROYECTO OFICINAS (GRUPO I), EDIFICIO EMPRESARIAL
OBJETIVO Brindar un espacio estructuralmente seguro, ergonómico y confortable para los usuarios, ante eventos cotidianos y esporádicos (sismos y ondas de fuerte impacto)
UBICACIÓN Cali, Valle del Cauca
NIVEL DE AMENAZA SISMICA Alta
NÚMERO DE PISOS 7 niveles de entrepiso, 1 altillo y 2 niveles de sótanos.
ALTURA DE PISOS Piso 1: 3.45 mPiso 2 y sucesivos: 2.50 m Sótano 1 y 2: 2.40 m
CARGAS VIVAS O MUERTAS DISTINTAS A LAS DADAS POR EL USO DEL EDIFICIO
No aplica
NORMATIVA APLICADA NSR‐10 y Código Colombiano de Construcciones Sismo‐Resistentes (1984)1
ESTUDIO DE SUELOS Areas LTDA. (año 1996)
PERFIL Y CALIDAD DEL SUELO Tipo D. Véase anexo: Estudio de Suelos
DATOS DEL PROPIETARIO
NOMBRE PROYECTOS Y DISEÑOS LTDA.
PAIS DE ORIGEN Colombia
TELEFONOS DE CONTACTO (+57) (1) 5300660
DIRECCIÓN FÍSICA Carrera 19A #84‐14
1 Se harán algunas consultas en este código, a pesar de estar en desuso, dado que el diseño arquitectónico del edificio data de años anteriores cuando aún se encontraba en vigencia esta norma.
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DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
2
1.3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO Y MATERIALES
1.3.1. SISTEMA ESTRUCTURAL Y DE PISO
El sistema de piso está compuesto por un sistema de viguetas de concreto en una dirección (losa
aligerada de concreto unidireccional). El sistema estructural planteado es hiperestático. De acuerdo
con el numeral A.3.2 del Reglamento NSR‐10, el sistema de resistencia sísmica de la edificación
estará a cargo de un sistema combinado, donde la resistencia a las cargas laterales vendrá dada por
muros de concreto reforzado con capacidad especial de disipación de energía (DES) dispuestos en el centro y
parte del perímetro de la estructura. La resistencia a las cargas verticales constará de pórticos de concreto
armado con capacidad especial de disipación de energía (DES) dispuestos según las exigencias
arquitectónicas del proyecto.
Figura 2. Sistema estructural seleccionado
Entre los diversos sistemas estructurales, se escogió el combinado de muros de concreto reforzado DES
con pórticos de concreto DES, debido a que es permitido en zonas de amenaza sísmica alta, su principal
material es el concreto reforzado (el acero tiene un mal comportamiento ante el fuego) y su
conceptualización permite minimizar las dimensiones de los elementos estructurales, de forma que se
reduzcan los costos de construcción y manejo de materiales.
El sistema de piso está a cargo de un sistema de viguetas de concreto, con un espesor de 0.10 m,
separadas cada 0.80 m. La loseta de concreto tendrá 0.05 m de espesor y se vaciará monolíticamente.
1.3.2. CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN
La cimentación del edificio está conformada por pilotes pre‐excavados y fundidos in‐situ, que trabajan
por fricción. La profundidad de la punta de los pilotes es de por lo menos 30.0 m por debajo del nivel actual
del rasante del suelo. Sobre los pilotes se utilizan cabezales que transfieren las cargas desde las columnas y
muros a los pilotes. Todos los cabezales son conectados entre sí por medio de vigas de amarre de
dimensiones 50x80 cm. La cimentación fue diseñada siguiendo las recomendaciones del estudio de suelos
anexo efectuado por ÁREAS LTDA con fecha de agosto de 1996.
1.3.3. CARGAS TÍPICAS
Las cargas típicas mínimas manejadas en este proyecto se muestran en la tabla siguiente, en
cumplimiento con los lineamientos exigidos por la NSR‐10 en base a edificaciones donde las alturas de piso
sean inferiores a 3 m:
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
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Tipo de Carga para Oficinas Valor [referido a m² de área en
planta]
Carga viva para entrepiso (oficinas) 2 kPa
Carga viva para corredores y escaleras 3 kPa
Carga viva para restaurantes N/A en este proyecto
Carga viva para cubierta no visitable 2 kPa
Carga muerta para entrepiso (particiones fijas de mampostería no estructural)
2 kPa
Carga muerta para cubierta (elementos no estructurales)
1.8 kPa
Tabla 1. Cargas típicas.
La carga de granizo no se toma en cuenta en este proyecto dado que el sitio de ubicación está por debajo
de los 2000 msnm y no se han reportado informes municipales que exijan su aplicación.
1.3.3.1. MOVIMIENTO SISMICO DE DISEÑO
Para efectos del cálculo de las fuerzas, se toman en cuenta los siguientes parámetros de acuerdo con lo establecido en la NSR‐10 y en el decreto de microzonificación sísmica de Cali:
Aceleración Horizontal Pico Efectiva: Aa = 0.25
Velocidad Horizontal Pico Efectiva: Av = 0.25
Coeficiente de amplificación de la acel. para períodos cortos del espectro: Fa = 1.3 Coeficiente de amplificación de la acel. para períodos intermedios: Fv = 1.9
Período corto Tc = 1.20 s
Período largo TL =2.00 s
Coeficiente de Importancia: I = 1.00
Coeficiente de Disipación de Energía: R0 = 7.00
Figura 3. Espectro de Diseño para Aceleración Espectral según Microzonificación Sísmica de Cali, 2005
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
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Figura 4. Factores del Espectro de Diseño
El proyecto estará ubicado en la zona 4D del Espectro de Diseño, por lo que la aceleración espectral Sa es
0.625 g para un período fundamental aproximado de 0.66 s, obtenido de:
∗ ∝ 0.048 ∗ 18.45 . 0.66
1.3.4. COMBINACIONES DE CARGA
Según NSR‐10, se deben realizar combinaciones de cargas muertas, vivas, por viento, nieve, granizo y
sismo y tomar la relación más desfavorable para el diseño.
Las combinaciones posibles, se muestran a continuación:
1.3.2. ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES
A continuación se presentan las especificaciones concernientes a los materiales que participan en el
diseño de los elementos de la estructura del presente proyecto.
‐ Concreto:
o De Peso Normal (NW): 145 pcf (2400 kg/m³)
o Resistencia a la compresión a los 28 días (f´c): 25 MPa
o Módulo de elasticidad (Ec): 3.1x10^6 psi (21540 MPa)
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
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‐ Acero de refuerzo:
o Diámetro de Barras: especificadas en el diseño.
o ≥#3 fy= 4200kg/cm² (420 MPa)
o <#3 fy= 2800kg/cm² (280 MPa)
1.3.3. NORMATIVA APLICADA
La consecución de este proyecto está enmarcada bajo los dictámenes de la Norma Colombiana NSR‐10.
Se harán algunas consultas a la Norma Sismorresistente Colombiana del año 1984, debido a que se
encontraba vigente al momento de realizar el diseño arquitectónico del edificio. La estructura aquí diseñada,
es capaz de resistir los temblores pequeños sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero con
algún daño en los elementos no estructurales, y un temblor fuerte sin colapso o pérdida de vidas humanas.
2. DISEÑO PRELIMINAR DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
2.1. DISEÑO DE LA LOSA DE PISO
El sistema de piso está compuesto por una losa de concreto apoyada sobre viguetas en una dirección, que
a su vez descansan sobre vigas maestras (sistema de viguetas). La losa superior entre viguetas debe poseer
un espesor mínimo dado por las condiciones enmarcadas en la tabla siguiente, tomando en cuenta que la
mayor luz entre vigas maestras es de 6.65 m, que existe un voladizo de 2.45 m en la cara del edificio con
menor dimensión, que la luz libre entre viguetas no debe exceder 0.80 m y se deben proveer riostras con
una separación no mayor de 10 veces la altura total de la vigueta sin exceder 4 m.
Continuidad de los apoyos Espesor mínimo
Ambos apoyos continuos Luz/21
Voladizo Luz/8
Luz libre máxima entre vigas maestras 6.65 m
Luz libre entre viguetas 0.80 m
Primera y última vigueta desde el centro de la viga 0.50 m
Número de viguetas o nervios 8.00
Luz libre entre riostras o nervios de amarre (equidistantes) 3.50 m
Número de riostras en la luz de 6.65 m 2.00
Espesor en el voladizo de 2.45 m 0.30 m
Espesor mínimo de la losa a utilizar 0.35 m
2.2. DETERMINACIÓN DE LAS CARGAS DE SERVICIO Y SÍSMICAS ACTUANTES
En la siguiente tabla se presenta un resumen de las cargas actuantes en la estructura. Como aún se
desconocen las dimensiones de los elementos estructurales, se incrementó la carga muerta en un 5% como
consideración aproximada del peso propio inicial, por lo tanto, estas carga estarán sometidas a
modificaciones posteriores.
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Tabla 2. Resumen de cargas actuantes
Con base en las solicitaciones presentadas en la tabla anterior, se procede a la obtención de las cargas
actuantes sobre las vigas, provenientes de las cargas de la losa de piso sobre las viguetas.
Tabla 3. Cargas actuantes sobre las vigas
Utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente para calcular las cargas sísmicas horizontales
actuantes sobre la estructura, se obtiene:
Tabla 4. Cargas sísmicas
Valor Valor Valor
kgf/m ²
salvo
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Loseta de concreto 120 0.0245 120
Viguetas 96 0.0196 96
Bloques para vacíos (poliestireno) 2.4 0.0005 2.4
Acabado 100 0.0204 100
Friso 30 0.0061 30
Particiones fijas 100 0.0204 0
Fachada 200 0
Ventana 45 0
Escalera 300 0.675 kip 300
Ascensor 11 kN 2.47 kip 0
Carga viva de entrepiso 200 0.041 250
Carga viva de cubierta no visitable 200 0.041 0
Cargas inmersas
Viva
Tipo de carga de servicio
Muerta
Sistema de piso
Otras cargas
Longitud
unitaria
Ancho
aferente
Carga muerta
actuante
Carga viva actuante
(entrepiso)
Reacción por
carga muerta
Reacción por carga
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3.05 470.82 400 1181.71 1003.95
3.575 470.82 400 2257.15 1917.62
4.3 470.82 400 1906 1619.23
5.775 470.82 400 2729.96 2319.2
1.00 7.00 470.82 400 1647.87 1400.00
1.00 7.00 470.82 400 1647.87 1400.00
554.7285
Parqueadero 365.82
Reacciones de viguetas sobre vigas cargueras (servicio). Long: indicada; Ancho aferente: indicado
En zona de
ascensores
y escaleras
821.82
1.00
Wx hx hx^k Wx*hx^k Cvx Vs Fx=Fy Fx=Fy
kgf metros metros kgf*m kgf kgf kN
Cubierta 675261 20.95 33 22327165 0 770397 7558
Piso 7 675261 18.45 29 19291579 0 665655 6530
Piso 6 675261 15.95 24 16317241 0 563025 5523
Piso 5 675261 13.45 20 13412279 0 462790 4540
Piso 4 675261 10.95 16 10587616 0 365325 3584
Piso 3 675261 8.45 12 7858817 0 271168 2660
Piso 2 675261 5.95 8 5250087 0 181154 1777
Primer piso 675261 3.450 4 2805201 0 96793 950
Base 5402092 97849984.50 3376307.2 3376307.2 33122
Nivel
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DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
9
Secciones de vigas para introducir al modelo computacional: 0.35 * 0.50 m
2.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Utilizando una carga axial aproximada, de acuerdo al área aferente a cada columna, se procede a un
predimensionamiento de las secciones como sigue:
Determinación de refuerzo a compresión
Como los momentos máximos positivos y negativos son muy parecidos, el acero obtenido se tomará como válido para ambos refuerzos longitudinales.
Se utilizarán dos capas de acero de refuerzo longitudinal.
1era capa: 5 barras de 7/8" @ 2.75 cm
2da capa: 2 barras de 7/8" @ 17 cm
La sección elegida es de:
As1 maxb d
a1
As1 Fy
0.85 f´c( ) b0.176m
M n 0.90 As1 Fy da1
2
4.51 108
N mm
if M n MuPos "Simplemente armada" "Doblemente armada" "Simplemente armada"
A78 3.88cm2
A1p 5.07cm2
As
A786.977
As
A1p5.34
Pu 188028.91kgf
Ag
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3 cm
2
Ag 38.408cm
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hc 60cm
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
10
Secciones de columnas a introducir al modelo computacional: 0.40 * 0.60 m
2.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE MUROS ESTRUCTURALES
De acuerdo a lo exigido por NSR‐10, el espesor de un muro estructural tipo DES, no debe ser menor que
el mayor valor obtenido a partir de las siguientes restricciones:
Por razones constructivas, se aproxima el valor de bw al entero más cercano, quedando en 0.18 m.
Espesor de muros a introducir al modelo computacional: 0.18 m.
Chequeos
Área inicial de refuerzo
6 barras 3/4" Colocar 10 barras para cubrir el espaciamiento mínimo exigido
hn 3.45m
if bc
hn
10 bc 250mm bc
hn
8 bc
hn
9 bc
hc
3 "Cumple" "No cumple"
"No cumple"
if hc
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10 hc 250mm hc
hn
8 hc
hn
9
hc
bc2.5 "Cumple" "No cumple"
"Cumple"
0.01Ag 14.751cm2
db 19.05mm
Ab34 2.85cm2
4 2.85cm2 11.4 cm
2
if db 16mm "OK" "No cumple" "OK"
Ast max 0.01Ag 4 Ab34 14.751cm2
w 3.35m
hn 3.45m
bw max 150mmhn
20
w
25
0.173m
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11
3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO (LINEAL ELÁSTICO)
3.1. MODELACIÓN VIRTUAL DEL EDIFICIO
Se recurre a la modelación estructural del edificio en el software SAP2000. Una vez introducida la geometría
junto con las generalidades de los materiales y secciones de los elementos estructurales principales, se
aplicará esta herramienta especialmente como apoyo en la generación de la respuesta sísmica de la
estructura, en la verificación de las capacidades de los elementos y sus desplazamientos. Lo anterior se
comparará con los resultados de algunos métodos aproximados para chequear fuerzas internas por carga
vertical, horizontal y desplazamientos (Método de las rótulas, Método del portal y Método de McLead,
respectivamente).
3.1.1. DESCRIPCIÓN BREVE DEL PROCEDIMIENTO
Para hacer el chequeo de derivas no se aplica totalmente el método directo, por lo que el factor R dado por
el sistema estructural seleccionado, no se tomará en cuenta para la determinación del cortante sísmico en la
base del edificio.
En la figura siguiente se presenta esquemáticamente el modelo idealizado en el software:
Figura 5. Geometría en planta
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12
Figura 6. Vista 3D del edificio en SAP2000
3.2. VERIFICACIÓN DE DERIVAS
Según lo especificado en el numeral A.6.4 de la NSR‐10, el límite de derivas para una edificación debe ser del
1%. En base a esto y teniendo en cuenta todos las combinaciones de carga para un análisis lineal, se
redefinen algunas de las secciones de la estructura inicial, obteniendo lo que se resume en la Tabla 7.
Los resultados presentados en la Tabla 7 representan sólo una fracción del total dado que se tienen 18
combinaciones de carga y más de 7000 nodos a los que se aplica.
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13
3.2.1. VERIFICACIÓN DE DERIVAS EN SAP2000
Tabla 5. Derivas obtenidas de SAP2000
Los valores de la tabla han sido truncados por razones de presentación y espacio
Las máximas derivas de piso obtenidas son menores a 1%, cumpliendo de esta forma con lo estipulado en
NSR‐10. Con esto, la mampostería no incurre en grandes daños ante la ocurrencia de un sismo.
3.2.2. COMPARACIÓN CON EL MÉTODO DE MCLEAD
Con el método de McLead se obtienen las derivas aproximadas de una estructura compuesta por pórticos
y muros de concreto reforzado.
Iniciando con las propiedades de los elementos, las rigideces de piso y las fuerzas laterales actuantes, se
procede a aplicar el método. Los resultados pueden no ser iguales a los obtenidos por medio de la
modelación computacional debido a que se trata de un método empírico aproximado, sin embargo, debería
presentarse cierta similitud entre ambos.
TABLA: Desplazamientos nodales ‐ Generalized
GenDispl TipoDesp Combo de carga Caso de Combo Desplazamiento
m
DERIVA_1X Translation CMUERTA LinStatic 0.000325 0.01%
DERIVA_1X Translation CVIVA LinStatic 0.000177 0.01%
DERIVA_1X Translation SISMOX LinStatic 0.031998 0.93%
DERIVA_1X Translation SISMOY LinStatic 0.001808 0.05%
DERIVA_1X Translation MUERTA FACHADA LinStatic ‐0.000001579 0.00%
DERIVA_1X Translation VIVA ESCALERAS LinStatic ‐0.00000137 0.00%
DERIVA_1X Translation COMB3_1 Combination 0.033108 0.96%
DERIVA_1X Translation COMB3_2 Combination 0.032023 0.93%
DERIVA_1X Translation COMB3_3 Combination 0.011975 0.35%
DERIVA_1X Translation COMB3_4 Combination 0.008358 0.24%
DERIVA_1X Translation COMB3_5 Combination ‐0.030888 ‐0.90%
DERIVA_1X Translation COMB3_6 Combination ‐0.031973 ‐0.93%
DERIVA_1X Translation COMB3_7 Combination ‐0.007224 ‐0.21%
DERIVA_1X Translation COMB3_8 Combination ‐0.01084 ‐0.31%
DERIVA_1X Translation UDCON1 Combination 0.000453 0.01%
DERIVA_1X Translation UDCON2 Combination 0.000669 0.02%
DERIVA_1X Translation UDCON3 Combination 0.032562 0.94%
DERIVA_1X Translation UDCON4 Combination ‐0.031434 ‐0.91%
DERIVA_1X Translation UDCON5 Combination 0.002372 0.07%
Chequeo de derivas
Δ/h máx presentado
0.98%
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14
Tabla 6. Propiedades de los elementos estructurales
Tabla 7. Factores de Kc y Kv del Método de Wilbur
Desplazamientos según las rigideces del Método de Wilbur [unidades: kN, m]
Tabla 8. Desplazamientos y rigideces según el Método de Wilbur
Tabla 9. Resultados del método de McLead para chequeo de derivas
Como puede observarse en la región resaltada en la Tabla anterior, las derivas del primer piso están en el
orden del 1%. Debido a que se trata de un método aproximado, pueden tender a ser un poco diferentes a
las obtenidas mediante SAP2000, sin embargo, la diferencia se encuentra dentro de rangos aceptables.
Inercia de columna 0.0072 m4
Inercia de viga 0.00364583 m4
E 20000000 kN/m²
Inercia del muro 0.93988438 m4
Area del muro 1.005 m²
As 0.8375 m²
G 8333333.33 kN/m²
Piso Kc Kv
1 0.00417391 0.00132395
2 0.00576 0.00132395
3 0.00576 0.00132395
4 0.00576 0.00132395
5 0.00576 0.00132395
6 0.00576 0.00132395
7 0.00576 0.00132395
Piso R Cortante Desplazamientos
1 40531.32464 25563.9757 0.630721447
2 42329.19123 19033.9036 0.449663767
3 54675.14851 13510.6251 0.247107241
4 54675.14851 8970.65723 0.164071932
5 54675.14851 5386.81907 0.098524087
6 54675.14851 2726.66147 0.049870216
7 41338.15543 949.541851 0.022970107
Kp 1/Kp Km Fuerza P Desplazamiento Deriva Piso 1
6865.92775 0.000145647 8770.97931 229.3111512 0.033398422 0.013359369
METODO DE MCLEAD
DISEÑOUnivers
3.3. V
3.3.1.
Tomand
a la apl
Se loca
ejes aco
Tramo
En el el cua
L1
L2
WD
VTC1
O EDIFICIO TORsidad de los An
ERIFICACIÓ
FUERZAS IN
do una viga de
icación del mé
lizan los punto
otados. [Luz Tr
1‐3 = Tramo 4
tramo centralal viene dado
9.50m
7.00m
32.9kN
m
WD 0.6L12
RRENOVA des • Bogotá,
N DE FUERZ
NTERNAS PO
el pórtico most
étodo de las rót
F
os de inflexión
ramo 1‐3, Tram
Figura
‐5
l se tienen dopor:
1
93.765kN
Colombia
ZAS INTERN
OR CARGA V
trado en la Figu
tulas para la ve
Figura 7. Pórtic
Figura 8. Viga típic
n de la viga sa
mo 4‐5: 9.5 m;
a 9. Posición de la
os cortantes o
AS POR CAR
VERTICAL SE
ura 10 sometid
erificación de f
o sometido a carg
ca considerada pa
biendo que las
Luz Tramo 3‐4
s rótulas en los pu
obtenidos com
Ing. A
RGA VERTIC
EGÚN EL MÉ
do a la acción d
fuerzas interna
ga vertical
ara el análisis
s luces son re
: 7.00 m]
untos de inflexión
mo reacción a
Amineangel S
CAL
ÉTODO DE L
de cargas verti
as en la estruct
lativamente si
n
a la carga dist
Salazar Vásqu
LAS RÓTULA
cales, se proce
tura.
milares entre
tribuida actua
uez
15
AS
ede
los
ante,
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16
Tramo 3‐4
3.3.2. FUERZAS INTERNAS POR CARGA VERTICAL DE SAP2000
Para el caso de carga muerta sin mayorar se obtienen los siguientes diagramas de cortante y momento
flector en SAP2000:
MCL
WD 0.6L1 2
8133.615kN m
M13
WD 0.18L1 22
WD 0.60 L1 0.18L1
2 208.44kN m
M31
WD 0.22L1 22
WD 0.60 L1 0.22L1
2 267.824kN m
Cortantes
Cortantes
V13 WD 0.18 L1 VTC1 150.024kN
V31 WD 0.22 L1 VTC1 162.526kN
VTC2
WD 0.56L2
264.484kN
M34
WD 0.22L2 22
WD 0.56 L2 0.22L2
2 138.318kN m
MCL34
WD 0.56L1 2
8116.394kN m
M43
WD 0.22L2 22
WD 0.56 L2 0.22L2
2 138.318kN m
V34 WD 0.22 L2 VTC2 115.15kN
V43 WD 0.22 L2 VTC2 115.15kN
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Figura 10. Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flector SAP2000 Tramo 1‐3
Figura 11. Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flector SAP2000 Tramo 3‐4
Nótese la equivalencia entre los resultados obtenidos con el método de las rótulas para carga vertical con
los arrojados por SAP2000, tanto para el tramo 1‐3 como para el 3‐4.
Tramo 1‐3 = Tramo 4‐5
Método Momento Flector Eje 1 [kN*m]
Momento Flector Eje 3 [kN*m]
Cortante en Eje 1 [kN]
Cortante en Eje 3 [kN]
Rótulas 208.44 267.82 150.02 162.53
SAP2000 209.50 253.43 147.45 156.70
Tabla 10. Comparación de fuerzas internas por carga vertical
Se verifica con esto la veracidad de los resultados.
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18
4. DISEÑO DE ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
4.1. DISEÑO DE LAS VIGUETAS DE LA LOSA DE ENTREPISO
Se seleccionó el tramo de viga entre los ejes 3‐4 del plano arquitectónico para diseñar las viguetas, por
representar un vano crítico.
Viguetas actuando en el Tramo 3‐4
Apoyo Eje 3
Aplicando el mismo procedimiento para el apoyo del eje 3, se obtiene:
Acero para un nervio
Acero para un nervio
MuVig 5333.77kgf m
bv 1000mm
hv 300mm
dv hv 3cm 270 mm
esp 0.35m
KMuVig
f´c bv dv 2 0.90.032
q 0.85 0.7225 1.7K 0.033
Ju 1 0.59q 0.981
Aspos
MuVig
2Fy Ju dv2.351 cm
2
min ba dv 1.96 cm2
min
ba dv
2 0.98 cm
2
AsTemp 0.0018ba esp 1.386cm2
AsVig max Aspos
AsTemp
2 min
ba dv
2
2.351cm2
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19
De esta manera se deciden colocar: 1 varilla # 6 como refuerzo a momento positivo 1 varilla # 5 como refuerzo a momento negativo.
4.2. DISEÑO DE UNA VIGA DE CARGA REPRESENTATIVA
Continuando con los resultados del predimensionamiento de vigas cargueras presentados en el numeral 3.3, se calculan las cuantías requeridas para la viga carguera del tramo 4‐5 tomando las dimensiones de viga definitivas: Dimensiones de Vigas cargueras: 0.40 * 0.55 m
Refuerzo negativo:
Disposición del acero longitudinal:
Capa inferior (momento positivo): 4#7
AsAp max Asneg
AsTemp
2 min
ba dv
2
1.421cm2
n1.7 f´c
Fy0.101
0.90
p1.7 f´c MuPos
b d2 Fy
20.000614
posn n
24p
20.095
negn n
24p
26.483 10
3
min pos neg 6.483 103
if max "OK" "La cuantía supera la máxima permitida" "OK"
As b d 13.226cm2
aAs Fy
0.85 f´c( ) b0.065m
AsNeg prima b d 28 cm2
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20
Capa superior (momento negativo): 5#7 + 2#8 Estribos: #4182
4.3. DISEÑO DE UNA COLUMNA REPRESENTATIVA
Se utilizarán: 10 # 6 ‐ Estribos # 4
La sección elegida es de:
Área inicial de refuerzo
Revisión por cortante
bc 50cm
hc 60cm
dc 60cm 4cm 0.56m
ifhc
bc3 bc 250mm "Cumple" "Dimensiones inadecuadas"
"Cumple"
if bc
hn
10 bc 250mm bc
hn
8 bc
hn
9 bc
hc
3 "Cumple" "No cumple"
"Cumple"
if hc
hn
10 hc 250mm hc
hn
8 hc
hn
9
hc
bc2.5 "Cumple" "No cumple"
"Cumple"
0.01Ag 14.751cm2
db 19.05mm
Ab34 2.85cm2
4 Ab34 11.4 cm2
if db 16mm "OK" "No cumple" "OK"
Ast max 0.01Ag 4 Ab34 14.751cm2
hn 3.45m
Vu 2MuCol
hn 59.223 kN
de1
2in 0.013m
s min 16 db 48 de bc 0.305m
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4.3. DISEÑO DE UN MURO REPRESENTATIVO
Tomando el muro del primer piso entre los Ejes C‐E para el diseño, se obtiene:
Vum 96793kgf 949215.07N
V cm 0.7525 1 MPa
6
bw w 942187.5N
Resistencia de diseño a cortante:
Para cumplir con los requisitos de deriva, el espesor del muro se adoptará como:
Separación máxima del refuerzo en muros de concreto reforzado
Como el muro tiene más de 25 cm de espesor, se deben proveer dos cortinas de refuerzo longitudinal paralelo a las caras del muro.
Av
de2
41.267cm
2
V c 0.7525 1 MPa
6
bc dc 1.75 105
N
V s 0.752Av Fy dc
s 1.466 10
5 N
V n V c V s 321.626kN
if V n Vu "OK" "Revisar reforzamiento" "OK"
w 3.35m
hn 3.45m
bm max 150mmhn
20
w
25
0.173m
bw 0.45m
sm min 3 bw 300mm 30cm
vmin 0.0025
Asmin vmin bw w 37.688cm2
vmax 0.06
Asmax vmax bw w 904.5cm2
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Se utilizarán: 40 # 8 a c/lado de 3.35 m @ 6 cm 6 # 8 a c/lado de 45 m @ 4 cm Estribos # 4 @ 25 cm
5. DESCRIPCIÓN Y DISEÑO DEL SISTEMA DE CIMENTACIÓN Y CONTENCIÓN PARA LA
TORRE
De acuerdo a los resultados y recomendaciones realizadas en el estudio de suelos del terreno, se ha
optado por utilizar pilotes pre‐excavados y fundidos in‐situ hasta profundidades cercanas a los 40 m por
debajo del nivel rasante de suelo, a causa de que la porción de suelo superior tiende a ser de baja calidad y
consolidación.
5.1. DISEÑO DE PILOTES
Las columnas se apoyarán sobre un cabezal que amarre convenientemente las pilas requeridas en cada
caso. Este tendrá las siguientes características (tomado de Estudio de Suelos, Ver Anexos)
Espesor: t ≥ 1.00 m Sobre‐ancho lateral: a ≥ 0.15 m Espaciamiento entre pilas: s ≥ 2.5dpila
Refuerzo vertical
h
Vum V cm
0.90 Fy bw w0.000012
V sm 0.75h Fy bw w 5856.31N
V nm V cm V sm 948043.81N
if V nm 0.905
6 25 1 MPa bw w "OK" "Revisar reforzamiento"
"OK"
if V nm Vum "OK" "Aumentar h" "Aumentar h"
hn 0.000015
V sn 0.75hn Fy bw w 7122.94N
V nn V cm V sn 949310.44N
if V nn 0.905
6 25 1 MPa bw w "OK" "Revisar reforzamiento"
"OK"
if V nn Vum "OK" "Aumentar h" "OK"
Asm
Asmin Asmax
2471.094cm
2
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23
Penetración de la pila en la zapata: p ≥ 0.10 m
Pact 412.8tonf
Np 4
Tomando en cuenta que la carga actuante en la columna 3B, es mucho mayor que la resistente por un pilote, se debe recurrir al diseño de ellos como grupo. Por lo tanto, se harán evaluaciones comenzando con 4 pilotes de 0.60 m de diámetro debido a que la carga es de aproximadamente 4 veces la carga admisible por una pila.
Propiedades del cabezal
Propiedades del grupo de pilotes
qf 5.4tonf
m2
qp 9.7tonf
m2
dp 0.60m Lp 40m Wc 2400kgf
m3
Pp Wc
dp2
4 Lp 29.92tonf
Qf qf 2 dp
2 Lp 3m 376.614tonf
Qp qp
dp2
4 2.743tonf
tcab 1m
acabezal 2 0.15 m dp 2
bcabezal acabezal
Wcabezal 2400kgf
m3
acabezal bcabezal tcab 23.81tonf
FS 2.5
Pa
Qp Qf
FSPp 121.822tonf
spilote 2.5dp 1.5m
m 2
n 2
E 1 atandp
spilote
n 1 m m 1 n
90 m n 0.996
PadmGrupo Np
Qp E Qf
FS
Pp
Wcabezal 460.931tonf
if Pact PadmGrupo "OK" "Colocar más pilotes" "OK"
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Para la columna 3B se utilizará un cabezal tetrapilote, es decir, un grupo de 4 pilotes de 0.60 m de diámetro cada uno, distanciados eje a eje entre sí, 1.5 m.
5.2. DISEÑO DE VIGAS DE CIMENTACION
Las dimensiones de las vigas de amarre en la cimentación vendrán dadas por el mayor valor entre la
mayor distancia entre columnas dividida entre 20 o la dimensión de la columna mayor, cuidando de que sea
menor que el espesor del cabezal que amarrará.
Las vigas de amarre serán de 0.50*0.80 m y se debe colocar acero negativo y positivo: Acero positivo: 1 de 6 barras # 5 @ 6 cm Acero negativo: 1 de 6 barras # 5 @ 6 cm
Área de acero de refuerzo
Área mínima de concreto requerida por la viga de amarre
Asva
0.10 Pact
Fy8.744cm
2
Agva
Asva
0.0081092.99cm
2
L 9.5m
bva maxL
20bc
0.5m
hva bva 10cm 0.6m
Agva2 bva hva 3 103
cm2
Agva max Agva2 Agva 3000cm2
As.va max 0.008Agva Asva 24cm2
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25
6. ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO
6.1. GENERALIDADES DEL ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO
La verificación no lineal de la estructura se realizará a partir del modelo computacional utilizado para el
diseño lineal elástico en los numerales anteriores siguiendo los lineamientos del capítulo 3, 4 y 6 del
ASCE/SEI 41‐06.
6.2. EVALUACIÓN DE LA FLEXIBILIDAD DE LA ESTRUCTURA
Para poder simular el comportamiento de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se deben utilizar
programas computacionales que sean capaces de modelar la rigidez de los elementos de cimentación en
contacto con el suelo circundante y la rigidez del suelo propiamente dicho. Para los fines de este proyecto se
utilizó el programa AllPile, del cual se obtienen curvas de Fuerza vertical vs. Asentamiento, Momento vs.
Deflexión y Cortante vs. Desplazamiento de los pilotes. El hecho de que no se tome en cuenta la rigidez de la
cimentación y las características del suelo subyacente en el análisis sísmico de la edificación puede conducir
a variaciones apreciables entre la respuesta sísmica estimada y la respuesta real de la estructura. De allí su
importancia.
Figura 12. Resultado AllPile: Curva Fuerza vertical vs. Asentamiento
Figura 13. Resultado AllPile: Curva 1: Momento vs. Deflexión en cubierta. Curva 2: Pendiente
DISEÑOUnivers
Estos re
las base
6.2.1.
ESTÁT
El perío
resorte
excitaci
La estru
O EDIFICIO TORsidad de los An
esultados se in
es empotradas
COMPARA
TICO
odo fundamen
s. Esto se deb
ión en su base,
Período fun
Período fun
uctura flexible
RRENOVA des • Bogotá,
troducen al m
s.
Figura 14. Es
Figura 15
ACIÓN DE R
ntal de la estr
be a que la es
, debido en pa
ndamental de
ndamental de
aún cumple co
Colombia
odelo computa
structura sobre ba
5. Curva ingresada
RESULTADOS
ructura aumen
structura es m
rte significativ
estructura con
estructura apo
on los lineamie
acional de SAP
ase flexible (resort
a a SAP2000 en las
S: MODELO
nta como es
más flexible y
a a su rotación
n base empotra
oyada sobre re
entos para deri
Ing. A
P2000 como re
tes) Modelo de SA
s direcciones U1 y
O LINEAL EL
de esperarse
tiene mayor d
n por efecto de
ada
esortes no linea
ivas de NSR‐10
Amineangel S
esortes no linea
AP2000
y U2
LÁSTICO VS
al apoyar la
desplazamient
e cabeceo.
T1 =
ales T1 =
0, siendo meno
Salazar Vásqu
ales sustituyen
S. NO LINE
estructura sob
to ante cualqu
0.74 s
0.85 s
or al 1%.
uez
26
ndo
AL
bre
uier
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
27
6.2.1. EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES Y CURVAS DE COMPORTAMIENTO
INELÁSTICO
Según ASCE/SEI 41‐06 se deben definir rótulas plásticas en los elementos para evaluar su
comportamiento dentro de la estructura ante la incidencia de fuerzas laterales.
6.2.1.1. DEFINICIÓN DE RÓTULAS PLÁSTICAS PARA VIGAS DE CARGA
bal0.85 0.85 f´c
fy
6300kgf
cm2
6300kgf
cm2
fy
0.029
Acero negativo
´Asneg
b d0.011
aneg
Asneg fy
0.85 f´c b10.269cm
MnNeg Asneg fy daneg
2
448.393kN m
MprNeg Asneg fs daneg
2
560.492kN m
VeMas
MprNeg Mpr
Lv
Wu Lv
2 395.656kN
VeMenos
MprNeg Mpr
Lv
Wu Lv
2 128.756 kN
Vsismo
Mpr MprNeg
Lv133.45 kN
if Vsismo 0.5VeMas "Calcular Vc" "No calcular Vc" "Calcular Vc"
Vc 0.171MPa f´c
1MPa b d 183.509kN
Vs
Ae fy d
s610.519kN
Vn Vc Vs 794.028kN
VeMas
b df´c 1 MPa
1MPa
0.367
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
28
Estos resultados se ubican dentro de la tabla 6‐7 de ASCE/SEI 41‐06 para obtener las capacidades de
rotación plástica e introducirlas en el modelo computacional.
Figura 16. Tabla 6‐7 ASCE/SEI 41‐06: Criterios de aceptación para análisis no lineal de vigas de concreto reforzado
6.2.1.2. DEFINICIÓN DE RÓTULAS PLÁSTICAS PARA COLUMNAS
´
bal0
Acero negativo
c
Asc
bc hc9.501 10
3
ac
Asc fy
0.85 f´c b12.575cm
Mnc Asc fy dac
2
535.254kN m
Mprc Asc fs dac
2
669.068kN m
VeMasc
2Mprc
Ln
Wu Ln
2 702.759kN
VeMenosc
2Mprc
Ln
Wu Ln
2 571.656kN
Vsismoc
2Mprc
Ln637.208kN
if Vsismo 0.5VeMas "Calcular Vc" "No calcular Vc" "Calcular Vc"
Vsc
Aec fy d
s1.085 10
3 kN
Vnc Vsc 1.085 103
kN
0.75
Vnc 814.026kN
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
29
Estos resultados se ubican dentro de la tabla 6‐8 de ASCE/SEI 41‐06 para obtener las capacidades de
rotación plástica e introducirlas en el modelo computacional.
Figura 17. Referencia del diagrama Rotación Plástica vs. Momento de SAP2000 de una rótula plástica de una viga
6.2.2. CURVA DE CAPACIDAD DE LA ESTRUCTURA
Tomando en cuenta la formulación P‐Delta como un efecto de geometría no lineal en el modelo, se
aplican fuerzas laterales en la dirección X proporcionales al modo fundamental en cada dirección en planta
hasta obtener la curva de capacidad del edificio conocida como “Pushover”, la cual surge como resultado de
un análisis no lineal estático de plastificación progresiva.
Figura 18. Curva Pushover para Desplazamientos en la dirección X y Desplazamiento objetivo
VeMasc
bc hcf´c 1 MPa
1MPa
0.443
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
30
Figura 19. Diagramación de la formación de Rótulas Plásticas a 0.90 m de desplazamiento en cubierta en sentido X
Según NSR‐10, el análisis no lineal estático de plastificación progresiva debe continuarse como mínimo
hasta 1.50X el desplazamiento objetivo. En este caso, la curva podría finalizarse a un desplazamiento en
cubierta igual a 0.40 m, sin embargo, hasta ese punto aún no se presentan elementos rotulados con pérdida
de su capacidad, por lo que se decidió continuar el análisis hasta 0.90 m. Cumplido ese desplazamiento se
observan rótulas plásticas en las vigas que superan el nivel de comportamiento CP (Prevención del Colapso),
por lo que se espera que la estructura haya fallado significativamente en muchos de sus elementos,
especialmente vigas de carga, de manera que no se considere segura para sus ocupantes y sea probable que
induzca un mecanismo de colapso aunque no se observe en la curva, si se considera la inestabilidad de
ciertos elementos dentro de la estructura junto con la disminución de la rigidez causada por los efectos
geométricos no‐lineales P‐Delta y la capacidad inelástica limitada..
Las vigas, en general, cuentan con una capacidad resistente a momento de aproximadamente 750 kN*m,
de forma que al superarse esta capacidad, como es el caso del último paso del análisis Pushover donde el
momento en ciertos elementos supera los 1000 kN*m, se encuentren en niveles de comportamiento que
pueden ir desde cero daños o de ocupación inmediata (IO) hasta inducción de mecanismos de colapso
cuando el elemento pierde totalmente su rigidez o estabilidad. En este caso se crea un mecanismo de rótula
convencional en el elemento que es incapaz de tomar momento.
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
31
6.2.3. ESTIMACIÓN DEL “TARGET DISPLACEMENT” PARA EL SISMO DE DISEÑO
Desplazamiento objetivo
Te T1
V1
1
Vy
y
T1 0.85s
V1 1627.12kN
1 0.0238m
Vy 8081.356kN
y 0.1212m
Tc 1.20s
Te T1
V1
1
Vy
y
0.861s
T C0 C1 SaTe
2
2
g
C0
mi i mi i
2
C11
Rd1
Rd 1 Tc
Te
Rd
Sa M g
Vy5.065
C11
Rd1
Rd 1 Tc
Te
1.316
C0 1.4029
T C0 C1 SaTe
2
2
g 0.214m
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
32
Los resultados arrojados por SAP2000 utilizando el procedimiento de ASCE/SEI 41‐06 muestran un
desplazamiento objetivo de 0.261 m, el cual difiere ligeramente de 0.214 m, obtenido manualmente
aplicando los lineamientos del Apéndice A.3 de la NSR‐10. Se debe tomar en cuenta que este último
procedimiento tiene varias limitaciones, una de ellas es que solo toma en cuenta las fuerzas derivadas del
primer modo de vibración y que suprime un factor de inelasticidad utilizado por ASCE/SEI 41‐06, por lo
tanto, para modos superiores y para comparaciones entre ambos procedimientos la respuesta puede variar
significativamente.
Figura 20. Curva bilineal para la obtención del desplazamiento objetivo
6.3. EFECTOS SSI: ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO PARA MODELOS DE ESTRUCTURAS
SOBRE RESORTES (FEMA 440, ASCE/SEI 41‐06)
Al considerar la flexibilidad de la cimentación se producen muchos efectos de interacción dinámica que
modifican la respuesta de la estructura antes distintas excitaciones en su base. La inclusión del efecto del
amortiguamiento estructura‐cimentación‐suelo induce una mayor disipación de energía del sistema y las
respuestas en la estructura pueden diferir enormemente.
6.3.1. EFECTOS CINEMÁTICOS
be Lx Ly 83.058 ft
RRSbsa 11
14100
be
T
1.20
0.895
DISEÑOUnivers
RRSbs
RRSe
RRS
ifhre
O EDIFICIO TORsidad de los An
Figura 2
sa 11
141
cos2
T 0.6
RRSbsa RRS
Vs T
educido20
RRENOVA des • Bogotá,
Tabla 11. Va
21. Espectro de pse
T
s
0.000 0.895
0.150 0.895
0.500 0.967
1.000 0.986
1.200 0.989
1.250 0.989
1.350 0.990
1.450 0.991
1.550 0.992
1.650 0.992
1.750 0.993
1.850 0.993
1.950 0.994
2.000 0.994
RRSbs
1
100
83.058
T
1s
e
65 Vs
0.95
Se 0.933
0 "Considerar
Colombia
ariación del espec
eudo‐aceleración
5 0.453
5 0.453
7 0.897
6 0.974
9 0.982
9 0.983
0 0.986
1 0.988
2 0.989
2 0.990
3 0.991
3 0.992
4 0.993
4 0.993
sa RRSe
1.20
0.98
52
r SSI" "No co
tro considerando
para FFM y FIM s
(Sa
0.405 0
0.405 0
0.867 0
0.960 0
0.971 0
0.973 0
0.976 0
0.979 0
0.981 0
0.983 0
0.984 0
0.986 0
0.987 0
0.987 0
RRS
8
nsiderar SSI"
Ing. A
los efectos cinem
sin amortiguamien
a)FFM (Sa) FFM
g m/s ²
0.300 2.943
0.630 6.180
0.630 6.180
0.630 6.180
0.630 6.180
0.456 4.473
0.422 4.140
0.393 3.855
0.368 3.610
0.345 3.384
0.326 3.198
0.308 3.021
0.292 2.865
0.270 2.649
"Consider
Amineangel S
máticos
nto suelo‐estructu
M (Sa)FIM
m/s ²
1.193
2.506
5.361
5.933
5.998
4.350
4.040
3.773
3.541
3.326
3.148
2.978
2.827
2.615
rar SSI"
Salazar Vásqu
ura
uez
33
DISEÑO EDIFICIO TORRENOVA Ing. Amineangel Salazar Vásquez Universidad de los Andes • Bogotá, Colombia
34
El espectro de pseudo‐aceleración de ambas entradas hace evidente el efecto cinemático en la
disminución de aceleraciones de la FIM para las altas frecuencias, períodos cortos.
6.3.2. EFECTOS DEL AMORTIGUAMIENTO DE LA FUNDACIÓN
Determinar el amortiguamiento por radiación del sistema suelo‐fundación:
hreducido 0.70 hn 12.915m
Mreducida 0.70 M 4637506.69kg
kfixed
4 2 Mreducida
T2
334.33MN
m
rx
Lx Ly
14.283m
Kx
8G rx
2 4541497875.57
kg
s2
K
kfixed hreducido2
Tflex
T
2
1kfixed
Kx
226897.66 MN m
r
33 1 ( ) K
8 G9.588m
Rteff
TflexEff
Teff
Rteff 11
asumido
Tflex
T
2
1
0.5
1.077
f a1 Rteff 1 a2 Rteff 1 2
ce 1.5e
rx 1 1.504
a1 ce e
4.71.6 hreducido
r
19.164
DISEÑOUnivers
El es
es, com
Esto se
reducie
genera.
a2
f
0
B5
if B (
Safina
O EDIFICIO TORsidad de los An
spectro de pse
mo era de espe
debe al efecto
endo el espect
.
ce 25 lnhr
a1 Rteff
f5
Rteff3
4
5.6 ln 0
1 "Se gene
al
SaFIM
B
RRENOVA des • Bogotá,
Figur
udo‐aceleració
erarse, mucho
o del amortigu
tro de diseño,
reducido
r
1
1 a2 Rtef
5.401
1.022
ra reducción d
Colombia
ra 22. Espectro de
ón del FIM que
menor que el
uamiento por r
, de forma qu
16
12.86
ff 1 2 1.3
del espectro"
e pseudo‐acelerac
e incluye el am
obtenido para
radiación del s
ue se logre rep
66
398
"No existe re
Ing. A
ción comparativo
mortiguamient
a la respuesta
uelo que debe
presentar la d
educción")
Amineangel S
o del sistema
en superficie
e ser incluido d
disipación de e
"Se genera re
Salazar Vásqu
suelo‐estructu
sin la estructu
de forma artific
energía que e
educción del e
uez
35
ura,
ura.
cial
sto
espectro"