ANÁLISIS SÍSMICO PARA EDIFICIOS

7/30/2019 ANLISIS SSMICO PARA EDIFICIOS

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RATIOS PARA ELANLISIS DEEDIFICACIONES

Ing. Richard A. Depaz Blcido

MECNICA ESTRUCTURAL

TRABAJO DEINVESTIGACIN

ESCUELA DE POST GRADOMAESTRA EN CIENCIAS E INGENIERAMENCIN INGENIERA ESTRUCTURAL

Docente:

DR. GENNER VILLARREAL CASTRO


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OBJETIVO GENERAL

Obtener ratios para el

anlisis de edificaciones.


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OBJETIVOS ESPECFICOSa) Efectuar el predimensionamiento sencillo de

vigas, columnas, losas, placas y platea decimentacin.

b) Comprobar la capacidad portante delterreno, por condicin de esfuerzo normalsimple.

c) Determinar el asentamiento tolerable de laedificacin (manual e informtico),

comparndolo con los ratios del Estudio deMecnica de Suelos, obteniendo factoresde correccin para un clculo rpido.


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OBJETIVOS ESPECFICOSd) Determinar las excentricidades entre el

centro de presin de cargas y el centroidede la platea, analizando los posibles efectosy condiciones a tener en cuenta en elproyecto.

e) Determinar los momentos resultantesrespecto a los ejes coordenados e indicarcomo van a influenciar en la platea y en la

estabilidad del edificio.f) Determinar el peso ssmico por piso ycalcular las excentricidades accidentalespara ambas direcciones del sismo.


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OBJETIVOS ESPECFICOSg) Efectuar el anlisis ssmico, determinando los

giros de torsin en planta (cada nivel) y

compararlo con una barra sometida amomentos torsores, obteniendo el ratio decorreccin para proyectos similares.

h) Determinar los desplazamientos laterales ycompararlo con el clculo manual de unaviga en voladizo, obteniendo el ratio decorreccin para proyectos similares.


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FICHA DE DATOS Ubicacin :

Huaraz - Ancash

Dimensiones en planta: L1 = 5.0 m. (Depaz = 5 letras)

L2 = 6.0 m. (Richard = 7 letras).

L3

= L1

/ 2 = 2.5 m.

rea en planta = 240 m2.


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1

A

2 3 4

B

C

D

6.00 6.00 6.00

5.00

5.00

5.00

3.00

3.00

3.00

3.00

3.00

4.00 PISO 01

PISO 02

PISO 03

PISO 04

PISO 05

PISO 06


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FICHA DE DATOS Uso (LetraD) :

Colegio (Planta B)

Tipo de Suelo (Letra B) :

Suelo Blando (Suelo Flexible) Capacidad admisible, qa = 1.0 kg/cm2.

Coeficiente de balasto, Cz = 2.5 kg/cm3

. Asentamiento tolerable, St = 1.5 cm.


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FICHA DE DATOS Parmetros ssmicos. (Norma E0302006) Factor de Zona, Z = 0.4 (Zona 3) Parmetros de Suelo (Suelo flexible) Perodo de suelo, Tp = 0.9 Factor de suelo, S = 1.4

Factor de Uso, U = 1.5 (Categora A)

Sofwares empleados para el clculo manual einformtico: Microsof Excel, ETABS y SAFE


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FICHA DE DATOS Especificaciones: Resistencia del concreto, fc = 210 kg/cm2.

Mdulo de elasticidad del concreto.

Ec = 15000 (fc)1/2 kg/cm2 = 217371 kg/cm2

Mdulo de corte del concreto.

Gc = Ec /2/(1+m) = 217371/2/(1+0.2) = 90571.25 kg/cm2

Esfuerzo de fluencia del acero, fy = 4200 kg/cm2.

Peso especfico C A, gc = 2400 kg/m3.


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FICHA DE DATOS Propiedades del concreto (Unit: Ton-m)


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Vigas Para el clculo del peralte de las vigas

emplearemos una relacin 1/10 de la luz

libre.L1 = L1/10 = 5.0/10 = 0.50 m

L2 = L2/10 = 6.0/10 = 0.60 m

Para el valor del ancho de las vigas,asumiremos el valor de 25 cm.


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Vigas


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Vigas

EJEVIGAS: PESO POR PISO

Lx (m) Ax (m2) Ly (m) Ay (m2) Peso (kg)A-2 0.50 0.15 2.50 0.125 930.00

A-3 6.00 0.15 2.50 0.125 2910.00

A-4 3.00 0.15 2.50 0.125 1830.00

B-1 3.00 0.15 2.50 0.125 1830.00B-2 6.00 0.15 5.00 0.125 3660.00

B-3 6.00 0.15 2.50 0.125 2910.00

B-4 3.00 0.15 5.00 0.125 2580.00

C-1 3.00 0.15 5.00 0.125 2580.00

C-2 6.00 0.15 5.00 0.125 3660.00

C-3 6.00 0.15 2.50 0.125 2910.00C-4 3.00 0.15 5.00 0.125 2580.00

D-1 0.50 0.15 2.50 0.125 930.00

D-2 6.00 0.15 2.50 0.125 2910.00

D-3 6.00 0.15 2.50 0.125 2910.00

D-4 3.00 0.15 2.50 0.125 1830.00


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Losa aligerada.Considerando una losa aligerada

unidireccional armada en la longitud ms

corta (L1), el espesor se puede dimensionarcomo:

t = L1/25 = 5.0/25 = 0.20 m

0.20

0.05

0.300.10

0.15

0.10

DETALLE DE LOSA ALIGERADA


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Losa aligerada.Metrado del peso de losa aligerada por m2 . Peso del concreto: 210 kg/m2

[(0.1)(0.15)+(0.4)(0.05)][2.4][2.5]

Peso del ladrillo de techo: 65 kg/m2[7.8 kg/und][1.0/0.3][2.5]

Cielo raso y piso terminado: 120 kg/m2

[20 kg/m2/cm][(1+5)cm]TOTAL 395 kg/m2


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Losa aligerada.


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1

A

2 3 4

B

C

D

6.00 6.00 6.00

5.00

5.00

5.00


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Losa aligerada. Tomando como referencia la Norma

E.0202006, el peso por rea de losa

aligerada con el 100 % de CV es: 1, 2, 3, 4 y 5 Piso. Peso losa aligerada (CM) : 395 kg/m2

Tabiquera mvil (CM) : 100 kg/m2

Carga Viva (Aulas) : 250 kg/m2

TOTAL (Pa1) : 745 kg/m2


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Losa aligerada. Tomando como referencia la Norma

E.0202006, el peso por rea de losa

aligerada con el 100 % de CV es: 6 Piso. Peso losa aligerada (CM) : 395 kg/m2

Carga Viva (Azotea) : 100 kg/m2

TOTAL (Pa2) : 495 kg/m2


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Columnas.Aplicaremos el concepto de rea

tributaria (AT), y los factores dados por el

Ing. Roberto Morales. Columna Interna : F =1.10/0.30 = 3.7

Columna Lateral : F =1.25/0.25 = 5.0

Columna Esquina : F =1.50/0.20 = 7.5


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Columnas. La frmula de predimensionamiento es:

PT = S[PaiATi + PVi], i: 1 NAc = (PT)(F) / fc

Donde: Ac : rea de la columna. Pai : Peso de losa aligerada por piso y eje ATi : rea tributaria por piso y eje PV : Peso de la viga por eje. N : Nmero de pisos. N = 6. fc : Resistencia del concreto F : Factor.


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Columnas.

1, 2, 3, 4 y 5 Piso 6 Piso

EJEA. T.(m2)

LOSAC.M. (kg)

LOSAC.V. (kg)

VIGAS(kg)

PT PORPISO (kg)

LOSAC.M. (kg)

LOSA C.V.(kg)

VIGAS(kg)

PT PORPISO (kg)

A-2 7.50 3712.50 1875.00 930.00 6517.50 2962.50 750.00 930.00 4642.50

A-3 15.00 7425.00 3750.00 2910.00 14085.00 5925.00 1500.00 2910.00 10335.00A-4 7.50 3712.50 1875.00 1830.00 7417.50 2962.50 750.00 1830.00 5542.50

B-1 7.50 3712.50 1875.00 1830.00 7417.50 2962.50 750.00 1830.00 5542.50

B-2 22.50 11137.50 5625.00 3660.00 20422.50 8887.50 2250.00 3660.00 14797.50

B-3 30.00 14850.00 7500.00 2910.00 25260.00 11850.00 3000.00 2910.00 17760.00

B-4 15.00 7425.00 3750.00 2580.00 13755.00 5925.00 1500.00 2580.00 10005.00

C-1 15.00 7425.00 3750.00 2580.00 13755.00 5925.00 1500.00 2580.00 10005.00

C-2 30.00 14850.00 7500.00 3660.00 26010.00 11850.00 3000.00 3660.00 18510.00C-3 30.00 14850.00 7500.00 2910.00 25260.00 11850.00 3000.00 2910.00 17760.00

C-4 15.00 7425.00 3750.00 2580.00 13755.00 5925.00 1500.00 2580.00 10005.00

D-1 7.50 3712.50 1875.00 930.00 6517.50 2962.50 750.00 930.00 4642.50

D-2 15.00 7425.00 3750.00 2910.00 14085.00 5925.00 1500.00 2910.00 10335.00

D-3 15.00 7425.00 3750.00 2910.00 14085.00 5925.00 1500.00 2910.00 10335.00

D-4 7.50 3712.50 1875.00 1830.00 7417.50 2962.50 750.00 1830.00 5542.50


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EJE PESO TOTAL UBICACIN FACTOR Ac (cm2) bx (cm) by (cm)Ac calc.(cm2)

A-2 37230.00 Esquina 7.50 1329.64 PLACA

A-3 80760.00 Lateral 5.00 1922.86 60.00 40.00 2400.00

A-4 42630.00 Esquina 7.50 1522.50 60.00 40.00 2400.00B-1 42630.00 Esquina 7.50 1522.50 40.00 60.00 2400.00

B-2 116910.00 Lateral 5.00 2783.57 40.00 85.00 3400.00

B-3 144060.00 Interna 3.70 2538.20 PLACA

B-4 78780.00 Lateral 5.00 1875.71 60.00 40.00 2400.00

C-1 78780.00 Lateral 5.00 1875.71 40.00 60.00 2400.00

C-2 148560.00 Interna 3.70 2617.49 40.00 85.00 3400.00

C-3 144060.00 Interna 3.70 2538.20 PLACA

C-4 78780.00 Lateral 5.00 1875.71 60.00 40.00 2400.00

D-1 37230.00 Esquina 7.50 1329.64 PLACA

D-2 80760.00 Lateral 5.00 1922.86 40.00 60.00 2400.00

D-3 80760.00 Lateral 5.00 1922.86 60.00 40.00 2400.00

D-4 42630.00 Esquina 7.50 1522.50 60.00 40.00 2400.00


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Placas.Asumiremos para las placas de longitud

L3 un espesor de 30 cm y para la placa

de longitud L1 un espesor de 25 cm.


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Placas.


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Columnas y Placas.EJE

COLUMNA O PLACA 1 Piso 2, 3, 4, 5 y 6 Piso

bx (m) by (m) h (m) Peso por piso (kg) h (m) Peso por piso (kg)

A-2 2.50 0.30 4.00 7200.00 3.00 5400.00

A-3 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00A-4 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00

B-1 0.40 0.60 4.00 2304.00 3.00 1728.00

B-2 0.40 0.85 4.00 3264.00 3.00 2448.00

B-3 0.25 2.50 4.00 6000.00 3.00 4500.00

B-4 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00

C-1 0.40 0.60 4.00 2304.00 3.00 1728.00

C-2 0.40 0.85 4.00 3264.00 3.00 2448.00C-3 0.25 2.50 4.00 6000.00 3.00 4500.00

C-4 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00

D-1 2.50 0.30 4.00 7200.00 3.00 5400.00

D-2 0.40 0.60 4.00 2304.00 3.00 1728.00

D-3 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00

D-4 0.60 0.40 4.00 2304.00 3.00 1728.00


29/77

1

A

2 3 4

B

C

D

6.00 6.00 6.00

5.00

5.00

5.00


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31/77


32/77

a) PREDIMENSIONAMIENTO:Platea de cimentacin. Para una longitud de desarrollo a

compresin de un acero de 1 de 59 cm

asumimos un peralte de la platea decimentacin de 70 cm, considerando elrecubrimiento necesario.

As mismo el rea de cimentacin tendr

un adicional de 25 cm externo a los ejesexteriores de la edificacin con una reatotal de 256.75 m2.


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a) PREDIMENSIONAMIENTO:Platea de cimentacin.


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b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO. El peso total que se transmite al terreno

es:

Peso Total = Peso de la edificacin + Peso de lacimentacin

Donde el peso de la edificacin laobtendremos con las cargas de servicio

aplicando el 100% de la Carga Viva.


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b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO.

EJE1 PISO 2, 3, 4 y 5 PISO 6 PISO

TOTALPAT AAT (kg)

COLUMNA+ PLACA

PESO (kg)PAT AAT

(kg)COLUMNA

+ PLACAPESO (kg) PAT AAT (kg)

COLUMNA +PLACA

PESO (kg)

A-2 6517.50 7200.00 13717.50 6517.50 5400.00 11917.50 4642.50 5400.00 10042.50 71430.00

A-3 14085.00 2304.00 16389.00 14085.00 1728.00 15813.00 10335.00 1728.00 12063.00 91704.00

A-4 7417.50 2304.00 9721.50 7417.50 1728.00 9145.50 5542.50 1728.00 7270.50 53574.00

B-1 7417.50 2304.00 9721.50 7417.50 1728.00 9145.50 5542.50 1728.00 7270.50 53574.00

B-2 20422.50 3264.00 23686.50 20422.50 2448.00 22870.50 14797.50 2448.00 17245.50 132414.00

B-3 25260.00 6000.00 31260.00 25260.00 4500.00 29760.00 17760.00 4500.00 22260.00 172560.00

B-4 13755.00 2304.00 16059.00 13755.00 1728.00 15483.00 10005.00 1728.00 11733.00 89724.00

C-1 13755.00 2304.00 16059.00 13755.00 1728.00 15483.00 10005.00 1728.00 11733.00 89724.00

C-2 26010.00 3264.00 29274.00 26010.00 2448.00 28458.00 18510.00 2448.00 20958.00 164064.00

C-3 25260.00 6000.00 31260.00 25260.00 4500.00 29760.00 17760.00 4500.00 22260.00 172560.00

C-4 13755.00 2304.00 16059.00 13755.00 1728.00 15483.00 10005.00 1728.00 11733.00 89724.00D-1 6517.50 7200.00 13717.50 6517.50 5400.00 11917.50 4642.50 5400.00 10042.50 71430.00

D-2 14085.00 2304.00 16389.00 14085.00 1728.00 15813.00 10335.00 1728.00 12063.00 91704.00

D-3 14085.00 2304.00 16389.00 14085.00 1728.00 15813.00 10335.00 1728.00 12063.00 91704.00

D-4 7417.50 2304.00 9721.50 7417.50 1728.00 9145.50 5542.50 1728.00 7270.50 53574.00

TOTAL 269424.00 256008.00 196008.00 1489464.00


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b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO. Peso de la edificacin: Primer piso : 269424.0 kg

Segundo piso : 256008.0 kg Tercer piso : 256008.0 kg

Cuarto piso : 256008.0 kg

Quinto piso : 256008.0 kg

Sexto piso : 196008.0 kgTotal : 1489464.0 kg


37/77

b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO. Peso de la cimentacin = Volumen de la

cimentacin por el peso especfico del

concreto armado:(256.75)(0.70)(2400) = 4313400.00 kg


38/77

b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO. El peso total:

Peso total = 1920804.00 kg

La capacidad portante del terreno ser:

q1 = Peso total / Acimentacin

q1 = 1920804.00 / 2567500q1 = 0.748 kg/cm2 < qa = 1.0 kg/cm2 OK!


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b) CAPACIDAD PORTANTE DELTERRENO.

Esfuerzo en el suelo

q2MX = 1.568 kg/cm2

Ratio = q1 / q2 =0.748/1.568

Ratio = 0.48


40/77

c) ASENTAMIENTO TOLERABLE. El asentamiento tolerable se obtiene con:

S1 = Peso total / KzKz = Cz * Acimentacin

De donde:

S1 = 1920804.00/2.5/2567500

S1 = 0.299 cm < St = 1.50 cm OK!


41/77

c) ASENTAMIENTO TOLERABLE. El asentamiento

es:

S2MX = 0.627 cm

Ratio = 0.299/0.627

Ratio = 0.48


42/77

d) EXCENTRICIDAD.Centroide de la platea.

1

2

1

A

2 3 4

B

C

D

6.00 6.00 6.00

5.00

5.00

5.00

6.00 12.50

10.50

5.00


43/77

d) EXCENTRICIDAD.Centroide de la platea.

X = 2504.67/256.75

X = 9.755 m

Y = 2089.54/256.75

Y = 8.138 m

ITEMDIMENSIONES

AREA (A)UBICACIN C.G.

AX AYLx Ly X Y

1 6.00 10.50 63.00 2.775 10.025 174.83 631.58

2 12.50 15.50 193.75 12.025 7.525 2329.84 1457.97

Total 256.75 2504.67 2089.54


44/77

e) EXCENTRICIDAD.Centro de presiones.

1

A

2 3 4

B

C

D

6.00 6.00 6.00

5.00

5.00

5.00


45/77


X = 14437311/1489464X = 9.693 m

Y = 12028260/1489464

Y = 8.076 m

EJECARGA PUNTUAL

(P)UBICACIN

C.P. PX PYItem kg X Y

A-2 P1 71430.00 7.25 0.00 517867.50 0.00

A-3 P2 91704.00 12.00 0.00 1100448.00 0.00

A-4 P3 53574.00 18.00 0.00 964332.00 0.00

B-1 P4 53574.00 0.00 5.00 0.00 267870.00

B-2 P5 132414.00 6.00 5.00 794484.00 662070.00

B-3 P6 172560.00 12.00 6.25 2070720.00 1078500.00

B-4 P7 89724.00 18.00 5.00 1615032.00 448620.00

C-1 P8 89724.00 0.00 10.00 0.00 897240.00

C-2 P9 164064.00 6.00 10.00 984384.00 1640640.00C-3 P10 172560.00 12.00 8.75 2070720.00 1509900.00

C-4 P11 89724.00 18.00 10.00 1615032.00 897240.00

D-1 P12 71430.00 1.25 15.00 89287.50 1071450.00

D-2 P13 91704.00 6.00 15.00 550224.00 1375560.00

D-3 P14 91704.00 12.00 15.00 1100448.00 1375560.00

D-4 P15 53574.00 18.00 15.00 964332.00 803610.00

Total 1489464.00 14437311.00 12028260.00


46/77


P8 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P9

P10

P11

P12

P13

P14

P15


47/77

e) EXCENTRICIDAD.Centro de masa


48/77

d) EXCENTRICIDAD.

La excentricidad entre los centros depresin de cargas y del centroide de la

platea es:Ex = 9.693 - 9.755 = - 0.062 m

Ey = 8.076 - 8.138 = - 0.063 m


49/77

e) MOMENTOS RESULTANTESRESPECTO A LOS EJES COORD. Los momento sern:

Mx = PEy = (1489464)(- 0.063)

Mx = -93836.23 kg-m = -93.84 T-m

My = PEx = (1489464)(- 0.062)

My = -92346.77 kg-m = -92.35 T-m


50/77

e) MOMENTOS RESULTANTESRESPECTO A LOS EJES COORD. Los momentos resultantes en la cimentacin

generarn que el comportamiento en

esfuerzo simple no se presente, lo queimplica que los esfuerzos en el suelovariarn a lo largo del rea de cimentacin,provocando en un caso crtico esfuerzos de

tensin en la cimentacin.


51/77

f) PESO SSMICO La cortante basal ser:

V= (ZUCS/R) Ps Donde:Datos: Z = 0.4, U = 1.5, S = 1.4, Tp = 0.9

T = hn / CT = (4+3+3+3+3+3)/60 = 0.317 seg.

< 0.7 Fa = 0

C = 2.5 (Tp / T) = 2.5(0.9/0.317) = 7.1 > 2.5 C=2.5 R = 4.5, Muros estructurales, estructura irregular.

C/R = 2.5/4.5 = 0.56 > 0.125 ok!


52/77

f) PESO SSMICO La cortante basal ser:

V= (0.4)(1.5)(2.5)(1.4)/(4.5) Ps

V = 0.467 Ps El peso de la edificacin ssmica (Ps) ser:

Ps = CM + 50% CV


53/77

f) PESO SSMICOEJE

1 PISO 2, 3, 4 y 5 PISO 6 PISO

TOTALPAT AAT (kg)

COLUMNA + PLACA

PESO (kg)PAT AAT

(kg)COLUMN

A + PLACAPESO (kg) PAT AAT (kg)

COLUMNA+ PLACA

PESO (kg)

A-2 5580.00 7200.00 12780.00 5580.00 5400.00 10980.00 4267.50 5400.00 9667.50 66367.50

A-3 12210.00 2304.00 14514.00 12210.00 1728.00 13938.00 9585.00 1728.00 11313.00 81579.00

A-4 6480.00 2304.00 8784.00 6480.00 1728.00 8208.00 5167.50 1728.00 6895.50 48511.50

B-1 6480.00 2304.00 8784.00 6480.00 1728.00 8208.00 5167.50 1728.00 6895.50 48511.50

B-2 17610.00 3264.00 20874.00 17610.00 2448.00 20058.00 13672.50 2448.00 16120.50 117226.50

B-3 21510.00 6000.00 27510.00 21510.00 4500.00 26010.00 16260.00 4500.00 20760.00 152310.00

B-4 11880.00 2304.00 14184.00 11880.00 1728.00 13608.00 9255.00 1728.00 10983.00 79599.00

C-1 11880.00 2304.00 14184.00 11880.00 1728.00 13608.00 9255.00 1728.00 10983.00 79599.00

C-2 22260.00 3264.00 25524.00 22260.00 2448.00 24708.00 17010.00 2448.00 19458.00 143814.00

C-3 21510.00 6000.00 27510.00 21510.00 4500.00 26010.00 16260.00 4500.00 20760.00 152310.00

C-4 11880.00 2304.00 14184.00 11880.00 1728.00 13608.00 9255.00 1728.00 10983.00 79599.00D-1 5580.00 7200.00 12780.00 5580.00 5400.00 10980.00 4267.50 5400.00 9667.50 66367.50

D-2 12210.00 2304.00 14514.00 12210.00 1728.00 13938.00 9585.00 1728.00 11313.00 81579.00

D-3 12210.00 2304.00 14514.00 12210.00 1728.00 13938.00 9585.00 1728.00 11313.00 81579.00

D-4 6480.00 2304.00 8784.00 6480.00 1728.00 8208.00 5167.50 1728.00 6895.50 48511.50

TOTAL 239424.00 226008.00 184008.00 1327464.00


54/77

Cortante basal:V= (0.467)(1327464)

V = 619483.20 kg.

f) PESO SSMICOPISO Psi (kg) hei (m) hi (m) Psihi Fi

1 239424.00 4.00 4.00 957696.00 39950.704

2 226008.00 3.00 7.00 1582056.00 65996.152

3 226008.00 3.00 10.00 2260080.00 94280.2174 226008.00 3.00 13.00 2938104.00 122564.282

5 226008.00 3.00 16.00 3616128.00 150848.348

6 184008.00 3.00 19.00 3496152.00 145843.497

1327464.00 14850216.00 619483.20


55/77

La excentricidad accidental en cadanivel se considerar como 0.05 veces la

dimensin del edificio en la direccinperpendicular a la accin de las fuerzas.

Para todos los pisos.

Ex = 0.05 (18.0) = 0.90 m

Ey = 0.05 (15.0) = 0.75 m

f) PESO SSMICO.Excentricidad accidental


56/77

g) GIROS DE TORSIN

b/h b1.0 0.141

1.5 0.196

2.0 0.229

3.0 0.263

4.0 0.281

5.0 0.291

8.0 0.307

10.0 0.313

EJECOLUMNA O PLACA MOMENTO INERCIA TORSOR

bx (m) by (m) b h b/h b It (m4)A-2 2.50 0.30 2.50 0.30 8.33 0.308 0.020790

A-3 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

A-4 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

B-1 0.40 0.60 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526B-2 0.40 0.85 0.85 0.40 2.13 0.235 0.012784

B-3 0.25 2.50 2.50 0.25 10.00 0.333 0.013008

B-4 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

C-1 0.40 0.60 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

C-2 0.40 0.85 0.85 0.40 2.13 0.235 0.012784

C-3 0.25 2.50 2.50 0.25 10.00 0.333 0.013008

C-4 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

D-1 2.50 0.30 2.50 0.30 8.33 0.308 0.020790

D-2 0.40 0.60 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

D-3 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

D-4 0.60 0.40 0.60 0.40 1.50 0.196 0.007526

S 0.160901

3

tbhI b


57/77

g) GIROS DE TORSINPISO hei (m) Fi

TORSOR Y ANGULO DE TORSIONEx Ty (kg-m) DMT (kg-m) Df f

1 4.00 39950.70 0.9 35955.63 557534.88 0.015 0.0152 3.00 65996.15 0.9 59396.54 521579.25 0.011 0.0263 3.00 94280.22 0.9 84852.20 462182.71 0.010 0.0364 3.00 122564.28 0.9 110307.85 377330.51 0.008 0.043

5 3.00 150848.35 0.9 135763.51 267022.66 0.005 0.0496 3.00 145843.50 0.9 131259.15 131259.15 0.003 0.052

PISO hei (m) FiTORSOR X ANGULO DE TORSION

Ey Tx (kg-m) DMT (kg-m) Df f1 4.00 39950.70 0.75 29963.03 464612.40 0.013 0.013

2 3.00 65996.15 0.75 49497.11 434649.37 0.009 0.0223 3.00 94280.22 0.75 70710.16 385152.26 0.008 0.0304 3.00 122564.28 0.75 91923.21 314442.10 0.006 0.0365 3.00 150848.35 0.75 113136.26 222518.88 0.005 0.0416 3.00 145843.50 0.75 109382.62 109382.62 0.002 0.043


58/77

g) GIROS DE TORSIN

Tipo de Anlisis El anlisis ssmico se desarrollar en forma

esttica y dinmica, y se tomar el valor

crtico para obtener los ratios.ANLISIS EJE X EJE Y OBSERVACION

ESTTICO

ESISMOX ESISMOYCarga ssmica ingresadas

manualmente

ESISMOXA ESISMOYA Carga ssmica calculada por elprogramaESISMOXB ESISMOYB

DINMICO SISMOX SISMOY Con aceleracin espectral


59/77

g) GIROS DE TORSIN

Aceleracin Espectral

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0


60/77

g) GIROS DE TORSIN


61/77

g) GIROS DE TORSIN


62/77

h) DESPLAZ.LATERALES

EJECOLUMNA O PLACA MOMENTO DE INERCIA

bx (m) by (m) Ix (m4) Iy (m4)

A-2 2.50 0.30 0.005625 0.390625

A-3 0.60 0.40 0.003200 0.007200

A-4 0.60 0.40 0.003200 0.007200B-1 0.40 0.60 0.007200 0.003200

B-2 0.40 0.85 0.020471 0.004533

B-3 0.25 2.50 0.325521 0.003255

B-4 0.60 0.40 0.003200 0.007200

C-1 0.40 0.60 0.007200 0.003200

C-2 0.40 0.85 0.020471 0.004533

C-3 0.25 2.50 0.325521 0.003255

C-4 0.60 0.40 0.003200 0.007200

D-1 2.50 0.30 0.005625 0.390625

D-2 0.40 0.60 0.007200 0.003200

D-3 0.60 0.40 0.003200 0.007200

D-4 0.60 0.40 0.003200 0.007200

S 0.744033 0.849627Placas S 0.651042 0.781250

Columnas S 0.092992 0.068377% de las placas 87.50% 91.95%% de las colum. 12.50% 8.05%

R Muros Muros


63/77

h) DESPLAZAMIENTOS

LATERALESIy 0.84963 Ix 0.74403

PISO hei (m) a b FiDistancia EJE X EJE Y

4.00 7.00 10.00 13.00 16.00 19.00 Desplaz. D Desplaz. D1 4.00 4.00 15.00 39950.70 0.0004 0.0008 0.0013 0.0017 0.0022 0.0026 0.01 0.0026 0.01 0.0030

2 3.00 7.00 12.00 65996.15 0.0014 0.0035 0.0057 0.0079 0.0102 0.0124 0.05 0.0126 0.06 0.01443 3.00 10.00 9.00 94280.22 0.0030 0.0081 0.0145 0.0210 0.0275 0.0340 0.13 0.0263 0.15 0.03004 3.00 13.00 6.00 122564.28 0.0053 0.0147 0.0273 0.0413 0.0556 0.0699 0.25 0.0416 0.29 0.04755 3.00 16.00 3.00 150848.35 0.0081 0.0232 0.0440 0.0684 0.0947 0.1214 0.42 0.0572 0.48 0.06546 3.00 19.00 0.00 145843.50 0.0095 0.0274 0.0526 0.0832 0.1174 0.1534 0.52 0.0327 0.60 0.0374

19.00


64/77

h) DESPLAZAMIENTOS

LATERALES


65/77

h) DESPLAZAMIENTOS LATERALES


66/77

i) ADECUACIN DE DATOS

INFORMTICOSMultiplicacin de los resultados

informticos por 0.75R

Story Load hei (m) UX UY EJE X EJE Y Load RZ fDesplaz. D Desplaz. D

NIVEL_6 ESISMOX 3.00 0.1007 0.0013 0.33986 0.01665 0.00439 0.00000 ESISMOX 0.00128 0.0043






NIVEL_6 ESISMOYB 3.00 0.0009 0.0616 0.00304 0.00011 0.20790 0.01103 SISMOY MAX 0.00523 0.0177







67/77

j) CALCULO DE RATIOSCALCULO INFORMATICO CALCULO MANUAL RATIOS

PisoEJE X EJE Y f EJE X EJE Y f EJE X EJE Y f

Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. Desplaz.6 0.340 0.0167 0.0043 0.522 0.0327 0.043 1.5 9.95 0.290 0.0191 0.0038 0.424 0.0572 0.041 1.5 10.6

4 0.233 0.0215 0.0032 0.252 0.0416 0.036 1.1 11.3

3 0.168 0.0221 0.0024 0.127 0.0263 0.030 0.8 12.4

2 0.102 0.0197 0.0016 0.048 0.0126 0.022 0.5 14.0

1 0.043 0.0107 0.0007 0.011 0.0026 0.013 0.2 18.9

6 0.208 0.01103 0.0177 0.596 0.0374 0.052 2.9 2.9

5 0.175 0.01238 0.0153 0.484 0.0654 0.049 2.8 3.2

4 0.138 0.01316 0.0126 0.288 0.0475 0.043 2.1 3.4

3 0.098 0.01294 0.0094 0.145 0.0300 0.036 1.5 3.8

2 0.059 0.01136 0.0059 0.055 0.0144 0.026 0.9 4.4

1 0.025 0.00633 0.0026 0.012 0.0030 0.015 0.5 5.9


68/77

Se presume que el ratio mayor se presentadebido a que en el Eje X la estructuracin esuniforme con lo que el ngulo de torsin(software) es ms pequeo del esperado.

0.0

4.0

8.0

12.0

16.0

20.0

0 2 4 6 8

Ratio

Pisos

RATIO MANUAL/INFORMATICO

GIRO DE TORSION

EJE X

EJE Y


69/77

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0 1 2 3 4 5 6 7

Rati

o

Pisos


DESPLAZAMIENTO LATERAL

EJE X

EJE Y


70/77

CONCLUSIONES El tipo de suelo empleado no es favorable para la

construccin de la edificacin analizada, se

deber emplear otro tipo de cimentacin. El ratio de los asentamientos y esfuerzos en el

suelo es de 0.48 (Manual/Informtico).

Los ratios del ngulo de torsin varan de 2.9 a 5.9(Manual/Informtico). La variacin mayor en el

eje X se debe a que el ngulo de torsin esmenor cuando el sistema estructural es regular.

Las derivas para la edificacin se encuentranfuera del rango exigido por la norma.


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CONCLUSIONES Los ratios de desplazamientos laterales varan

entre 0.2 a 2.9. Los ratios de ngulo de torsin y desplazamientos

laterales varan en funcin del piso, el primero sedecrementa con la altura, y el segundo seincrementa con la altura. As mismo varan enfuncin del eje de anlisis y de la regularidad quepresentan.

Los grficos finales nos dan indicios de que lafalta de una configuracin estructural masadecuada para el sismo en el eje Y, alteran losresultados.


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RECOMENDACIONESDesarrollar el clculo de ratios a partir de la

adopcin de una mejor configuracin

estructural en planta, de manera que seinvestigue si los ratios se diferencian entreejes, y si la regularidad en la estructuracinincide en los ratios.

ANEXO


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ANEXOPropuesta de Estructuracin


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CALCULO INFORMATICO CALCULO MANUAL RATIOS

PisoEJE X EJE Y f EJE X EJE Y f EJE X EJE Y f

Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. D Desplaz. Desplaz.6 0.124 0.0079 0.0012 0.177 0.0119 0.028 1.4 23.7

5 0.100 0.0082 0.0010 0.141 0.0191 0.027 1.4 27.1

4 0.075 0.0079 0.0007 0.084 0.0139 0.024 1.1 31.7

3 0.052 0.0073 0.0005 0.042 0.0088 0.019 0.8 38.22 0.030 0.0059 0.0003 0.016 0.0042 0.014 0.5 46.6

1 0.012 0.0030 0.0001 0.004 0.0009 0.008 0.3 61.6

6 0.163 0.0101 0.0012 0.289 0.0195 0.034 1.8 28.5

5 0.133 0.0106 0.0010 0.231 0.0312 0.032 1.7 32.5

4 0.101 0.0106 0.0008 0.137 0.0227 0.028 1.4 36.4

3 0.070 0.0098 0.0005 0.069 0.0143 0.023 1.0 42.9

2 0.040 0.0080 0.0003 0.026 0.0068 0.017 0.7 50.3

1 0.016 0.0041 0.0001 0.006 0.0015 0.010 0.4 73.9



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La estructuracin en ambos ejes es uniformecon lo que el ngulo de torsin (software) esms pequeo, produciendo ratios mayores.

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

0 2 4 6 8

Ratio

Pisos

GIRO DE TORSION

EJE X

EJE Y


76/77

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

0 2 4 6 8

Ratio

Pisos


DESPLAZAMIENTO LATERAL

EJE X

EJE Y


77/77

GRACIAS

[email protected]

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ANÁLISIS SÍSMICO PARA EDIFICIOS