Analisis Estatico y Dinamico

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE INGENIERIA


ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL TRABAJO

METODO ANALISIS ESTATICO ESTATICO Y DINAMICO

DOCENTE

: ING. MANUEL BEGAZO G.

CURSO

: DISEÑO SISMO RESISTENTE EN E.

ESTUDIANTE

: BENJAMIN CUSI LAURA

CURSO: DISEÑO SISMO RESISTENTE EN EDIFECACIONES

-1-

DOCENTE: MANUEL VEGAZO G.



DATOS DEL TRABAJO ENCARGADO. SUELO: Flexible

En la siguiente planta estructural: N de pisos: 03

SISTEMA ESTRUCTURAL: ESTRUCTURAL:

USOS: 1 Nivel: Estacionamientos Estacionamientos

EN X-X Aporticado

2 Nivel: Multiusos (oficinas)

EN Y-Y Aporticado (*) Considerando 20% adicional del peso

3 Nivel: Auditorio

total de carga muerta como peso de

COLUMNAS: f´c = 280 Kg/cm2

cimentación.

Sección: 30 x30 cm

Use las combinaciones: 1. 1.4CM + 1.70CV

VIGAS: f´c = 280 Kg/cm2

2. 1.25 (CM+CV+CS)

Sección: 15 x45 cm

3. 1.25 (CM+CV-CS) 4. 0.9CM + 1.25CS

LOSA ALIGERADA : h=20cm

5. 0.9CM – 1.25CS

Altura entrepisos: 2.60m

6. ENVOLVENTE

Ubicación de edificio: Ciudad Nueva – TACNA

CALCULAR, POR EL METODO DE ANALISIS ESTATICO. El centro de masa de cada planta Las centro de de masa de toda las vigas El peso total de la estructura El cortante basal La fuerza sísmica en cada nivel (para X-X y Y-Y)

GRAFIQUE: Para la carga sísmica en X La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 2. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel. La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 4. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel. El D.M.F. y el D.F.C. de todo el marco del eje 2 “C” combinación 3. Mostrando sus máximos valores. El D.M.F. envolvente de todo el marco “B”.


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Para la carga sísmica en Y. La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 3. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel. La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 5. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel. El D.M.F. y el D.F.C. de todo el marco marco del eje 2 “C” combinación 2. Mostrando Mostrando sus

máximos valores. El D.M.F. envolvente de todo el marco “1”.


-3-




CALCULO DE CENTRO DE MASAS Y EL PESO DEL EDIFICIO. PRIMER NIVEL CARGA MUERTA Elemento largo Columnas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vigas 1 6.4 2 1.7 3 3.55 4 3.55 5 3.775 6 1.7 7 6.4 8 3.775 9 3.775 10 6.4 11 3.625 12 3.625 13 6.4 Techo e=0.20 1 9.0 2 8.00 CARGA VIVA Art16.3 1 9 2 8

ancho (área) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09

alto 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

4.15 7.00 4.15 0.25 7 0.25 PESO DEL PRIMER NIVEL

PESO TOTAL volumen

Peso Un.

Peso

Masa

dx

CENTRO DE MASAS M. dx

dy

M. dy

0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216 0.216

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184 0.5184

0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844 0.052844

0.15 6.850 8.85 0.15 6.85 8.85 0.15 6.85 0.15 6.85

0.007927 0.361982 0.46767 0.007927 0.361982 0.46767 0.007927 0.361982 0.007927 0.361982

0.15 0.15 0.15 4.0 4.0 4.0 8.08 8.08 12.0 12.0

0.007927 0.007927 0.007927 0.211376 0.211376 0.211376 0.42698 0.42698 0.634128 0.634128

0.432 0.11475 0.239625 0.239625 0.254813 0.11475 0.432 0.254813 0.254813 0.432 0.244688 0.244688 0.432

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

1.0368 0.2754 0.5751 0.5751 0.61155 0.2754 1.0368 0.61155 0.61155 1.0368 0.58725 0.58725 1.0368

0.105688 0.028073 0.058624 0.058624 0.062339 0.028073 0.105688 0.062339 0.062339 0.105688 0.059862 0.059862 0.105688

3.5 7.85 0.075 6.93 8.93 3.5 7.85 0.075 6.93 3.5 0.075 6.93 3.5

0.369908 0.220376 0.004397 0.406263 0.556691 0.098257 0.829651 0.004675 0.432012 0.369908 0.00449 0.414846 0.369908

0.075 0.075 2.04 2.04 2.04 4.08 4.08 6.08 6.08 8.08 10.11 10.11 12.08

0.007927 0.002106 0.119593 0.119593 0.127172 0.114539 0.431207 0.379024 0.379024 0.85396 0.605209 0.605209 1.276712

37.35 56

0.3 0.3

11.205 16.8

1.142202 1.712538

4.5 3.5

5.139908 5.993884

2.08 8.15

2.370069 13.95719

9.3375 14

0.25 0.25

2.334375 3.5 47.88073 CMx CMy

0.237959 0.356779 4.880808 4.087374 5.640494

4.5 3.5

1.070814 1.248726 19.94969

2.08 8.15

0.493764 2.907747 27.53017

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TERCER NIVEL CARGA MUERTA Elemento Columnas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vigas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Techo e=0.20 1 2 Carga viva Art16.3 1 2

largo

ancho (área) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09

alto 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

6.4 1.7 3.55 3.55 3.775 1.7 6.4 3.775 3.775 6.4 3.625 3.625 6.4

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

9.0 8.00

4.15 7.00

9.0 8.00

PESO TOTAL volumen volumen

4.15 0.25 7.00 0.25 PESO DEL TERCER NIVEL


-5-

Peso Un.

Peso

Masa

dx

CENTRO DE MASAS M . dx

dy

M . dy

0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592

0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422

0.15 6.850 8.85 0.15 6.85 8.85 0.15 6.85 0.15 6.85

0.003963 0.180991 0.233835 0.003963 0.180991 0.233835 0.003963 0.180991 0.003963 0.180991

0.15 0.15 0.15 4.0 4.0 4.0 8.08 8.08 12.0 12.0

0.003963 0.003963 0.003963 0.105688 0.105688 0.105688 0.21349 0.21349 0.317064 0.317064

0.432 0.11475 0.239625 0.239625 0.254813 0.11475 0.432 0.254813 0.254813 0.432 0.244688 0.244688 0.432

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

1.0368 0.2754 0.5751 0.5751 0.61155 0.2754 1.0368 0.61155 0.61155 1.0368 0.58725 0.58725 1.0368

0.105688 0.028073 0.058624 0.058624 0.062339 0.028073 0.105688 0.062339 0.062339 0.105688 0.059862 0.059862 0.105688

3.9 6.275 10.375 14.65 3.9 6.275 10.375 14.65 0.125 0.125 0.125 4.225 4.225

0.412183 0.176161 0.608222 0.858839 0.243124 0.176161 1.096514 0.913273 0.007792 0.013211 0.007483 0.252919 0.446532

10.27 10.27 10.27 10.27 2.27 2.27 2.27 2.27 7.8075 2.92 1.8125 8.0825 3.2

1.085417 0.288314 0.602067 0.602067 0.141511 0.063727 0.239912 0.141511 0.486715 0.308609 0.108501 0.483838 0.338202

37.35 56

0.3 0.3

11.205 16.8

1.142202 1.712538

4.5 3.5

5.139908 5.993884

2.08 8.15

2.370069 13.95719

9.3375 14

0.35 0.35

3.268125 4.9 47.62248 CMx CMy

0.333142 0.49949 4.854483 4.284916 5.638051

4.5 3.5

1.49914 1.748216 20.80105

2.08 8.15

0.69127 4.070846 27.36982




TERCER NIVEL CARGA MUERTA Elemento Columnas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vigas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Techo e=0.20 1 2 Carga viva Art16.3 1 2

largo

ancho (área) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09

alto 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

6.4 1.7 3.55 3.55 3.775 1.7 6.4 3.775 3.775 6.4 3.625 3.625 6.4

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

9.0 8.00

4.15 7.00

9.0 8.00

PESO TOTAL volumen volumen

4.15 0.25 7.00 0.25 PESO DEL TERCER NIVEL

Peso Un.

Peso

Masa

dx

CENTRO DE MASAS M . dx

dy

M . dy

0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592 0.2592

0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422 0.026422

0.15 6.850 8.85 0.15 6.85 8.85 0.15 6.85 0.15 6.85

0.003963 0.180991 0.233835 0.003963 0.180991 0.233835 0.003963 0.180991 0.003963 0.180991

0.15 0.15 0.15 4.0 4.0 4.0 8.08 8.08 12.0 12.0

0.003963 0.003963 0.003963 0.105688 0.105688 0.105688 0.21349 0.21349 0.317064 0.317064

0.432 0.11475 0.239625 0.239625 0.254813 0.11475 0.432 0.254813 0.254813 0.432 0.244688 0.244688 0.432

2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4

1.0368 0.2754 0.5751 0.5751 0.61155 0.2754 1.0368 0.61155 0.61155 1.0368 0.58725 0.58725 1.0368

0.105688 0.028073 0.058624 0.058624 0.062339 0.028073 0.105688 0.062339 0.062339 0.105688 0.059862 0.059862 0.105688

3.9 6.275 10.375 14.65 3.9 6.275 10.375 14.65 0.125 0.125 0.125 4.225 4.225

0.412183 0.176161 0.608222 0.858839 0.243124 0.176161 1.096514 0.913273 0.007792 0.013211 0.007483 0.252919 0.446532

10.27 10.27 10.27 10.27 2.27 2.27 2.27 2.27 7.8075 2.92 1.8125 8.0825 3.2

1.085417 0.288314 0.602067 0.602067 0.141511 0.063727 0.239912 0.141511 0.486715 0.308609 0.108501 0.483838 0.338202

37.35 56

0.3 0.3

11.205 16.8

1.142202 1.712538

4.5 3.5

5.139908 5.993884

2.08 8.15

2.370069 13.95719

9.3375 14

0.35 0.35

3.268125 4.9 47.62248 CMx CMy

0.333142 0.49949 4.854483 4.284916 5.638051

4.5 3.5

1.49914 1.748216 20.80105

2.08 8.15

0.69127 4.070846 27.36982

-5-





CENTRO DE MASA DE PRIMER Y SEGUNDO NIVEL.

X=4.09 CM

Y=5.64

CENTRO DE MASA DE TERCER NIVEL.



CENTRO DE MASA DE PRIMER Y SEGUNDO NIVEL.

X=4.09 CM

Y=5.64

CENTRO DE MASA DE TERCER NIVEL.

X=4.28 CM

Y=5.63


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CALCULO DEL PESO TOTAL DE LA EDIFICACION. PISOS CM PRIMER NIVEL 42.04635 SEGUNDO NIVEL 42.04635 39.45435 TERCER NIVEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO

20% 8.4092 8.4092 7.89

CV 5.834375 5.834375 8.168125

Ton 56.28993 56.28993 55.51248 168.0923

CALCULO DEL CORTANTE BASAL.

V = ( Z.U.C.S / R ) . P

C/R > 0.125

T = hn / Ct

C = 2.5 ( Tp / T )

C < = 2.5

Parámetros

Valores

Z U S Rx = Ry Tp hn Ct T C calculado C asumido P ( Tn ) Vx =Vy ( Tn )

0.40 1.00 1.40 8.00 0.90 7.80 35.00 0.22 10.10 2.50 168.09 29.42

Descripción Zona 3 ( TACNA) Edificación para vivienda Suelo Flexibles (S3) Estructura Conformada Por Pórticos. Factor que depende de "S" Altura total de la edificación (mts) Coeficiente para estimar el periodo fundamental Periodo fundamental de la estructura e structura Coeficiente de amplificación sísmica Coeficiente de amplificación sísmica Peso total de la edificación Fuerza cortante en la base de la estructura

DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN ALTURA f=Pi x hi / ∑ (Pi ( Pi x hi)

PISO 1 2 3

Pi 56.29 56.29 55.51 168.09


hi 2.50 4.90 7.30

Pi x hi 140.72 275.82 405.24 821.79

-7-

f 0.171 0.336 0.493

V 29.42 29.42 29.42

Fi 5.04 9.87 14.51




FUERZA SISMICA EN X-X = Y-Y. 14.51

AUDITORI 9.87 TN

OFICINA 5.04 TN

ESTACIONAMIEN

GRAFICA. PARA LA CARGA SISMICA EN X-X. La Deformación, para COM.2

TERCER NIVEL


-8-




SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


-9-




DEZPLAZAMIENTOS Y CONTROL DE CHEQUEO

SISMO EN X-X DESPLAZ. 3er NIVEL 2do NIVEL 1er NIVEL

Desplazamiento (m) 0.0191 0.0137 0.00610

Desplazamiento (cm) 1.91 1.37 0.61

Deriva  0.002250 0.00317 0.00254167

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007

Verificación SI SI SI

La Deformación, para COM.4 TERCER






- 10 -

Deriva  0.00221 0.00317 0.0025

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007





SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


- 11 -




El D.F.C. de todo to do el marco del eje 2 “C” combinación 3. Mostrando sus máximos valores.

PISO III = 16.14 TN PISO II = 12.39 TN PISO I = 12.27 TN

El D.M.F. de todo el marco del eje 2 “C” combinación 3. Mostrando sus máximos valores.


- 12 -




PISO III = 14.84 TN-m PISO II = 15.64 TN-m TN-m PISO I = 14.88 TN-m

El D.M.F. envolvente de todo el marco “B”.


- 13 -




PISO III = 56.91 TN-m PISO II = 49.22 TN-m PISO I = 44.50 TN-m

PARA LA CARGA SISMICA EN Y-Y. La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 3. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel.

TERCER NIVEL


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SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


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SISMO EN Y-Y DESPLAZ. 3er NIVEL 2do NIVEL 1er NIVEL



Deriva  0.001542 0.00258 0.0021

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007


La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 5. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel.

TERCER NIVEL






- 16 -

Deriva  0.001540 0.002458 0.00208

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007





SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


- 17 -




El D.M.F. de todo el marco del eje 2 “C” combinación 2. Mostran do sus máximos valores.


- 18 -




PISO III = 3.95 TN-m; Mmax PISO II = 6.45 TN-m; Mmax PISO I = 7.42 TN-m; Mmax

El D.F.C. de todo el marco del eje 2 “C” combinación 2. Mostrando sus máximos valores.


- 19 -




El D.M.F. envolvente de todo el marco “1”.


- 20 -

PISO III = 4.18 TN;

Cmax

PISO II = 4.95 TN;

Cmax

PISO I = 5.44 TN;

Cmax






- 21 -




METODO DE ANALISIS DINAMICO. Los datos de la estructura está en la parte inferior, con los datos se inserta al programa para calcular el espectro de aceleración sísmica.

PROGRAMA nte 030 – 030 – 2003:

El resultado es la siguiente:


- 22 -




Factor de Amplificación Sísmica Periodo Aceleración Espectral C T Sa 2.50 0.10 1.72 2.50 0.20 1.72 2.50 0.30 1.72 2.50 0.40 1.72 2.50 0.50 1.72 2.50 0.60 1.72 2.50 0.70 1.72 2.50 0.80 1.72 2.50 0.90 1.72 2.25 1.00 1.55 2.05 1.10 1.40 1.88 1.20 1.29 1.73 1.30 1.19 1.61 1.40 1.10 1.50 1.50 1.03 1.41 1.60 0.97 1.32 1.70 0.91 1.25 1.80 0.86 1.18 1.90 0.81 1.13 2.00 0.77

GRAFICA. PARA ANALISIS DINAMICA EN X-X. La Deformación, para SISMO X+ TERCER NIVEL


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SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


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Deriva  0.00023 0.00042 0.000346

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007


El D.F.C. de todo el marco del eje 2 “C” combinación Sismo X+. Mostrando sus máximos valores.

PISO III = 0.39 TN PISO II = 1.09 TN TN PISO I = 1.41 TN


- 25 -




El D.M.F. de todo el marco del eje 2 “C” combinación Sismo X+. Mostrando sus máximos valores.

PISO III = 0.39 TN-m PISO II = 0.99 TNm TNm PISO I = 1.29 TN-m


- 26 -




El D.M.F. COM 1 de todo el marco “B”.

PISO III = 2.52 TN-m PISO II = 4.99 TN-m TN-m PISO I = 6.33 TN-m


- 27 -




PARA LA CARGA SISMICA EN Y-Y. La deformación de cada nivel, mostrando sus valores, para la combinación 3. Realizar el chequeo de deformaciones, para cada nivel.

TERCER NIVEL


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SEGUNDO NIVEL

PRIMER NIVEL


- 29 -








Deriva  0.00019 0.00038 0.0003

Deriva Máxima  0.007  0.007  0.007


El D.M.F. de todo el marco del eje 2 “C” SISMI Y. Mostrando sus máximos valores.



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El D.F.C. de todo el marco del eje 2 “C” combinación 2. Mostrando sus máximos valores.

PISO III = 0.07 TN;

Cmax

PISO II = 0.17 TN;

Cmax

PISO I = 0.22 0.22 TN;

Cmax


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El D.M.F. COM 1 de todo el marco “1”.



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CONCLUSION

La modelación permitió ver los desplazamientos y poder hallar las derivas de entrepisos que cumplía con la Norma E.030. En este trabajo también se utilizó el programa nte030 para análisis espectral. Del análisis sísmico también se puede concluir que las estructuras A porticado tal vez no sean las más recomendadas en zonas sísmicas. De alguna manera se recomienda investigar modelar la misma estructura con placas o con dimensiones más grandes de sus elementos estructurales .


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Analisis Estatico y Dinamico

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