Análisis Sísmico Con Robot Structural

ANALISIS SISMICO

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

INDICE GENERALIDADES ......................................................................................................................... 2 1.1.

OBJETIVOS DEL TRABAJO: ................................................................................................. 2

1.2.

ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION .................................................................................. 2

MARCO TEORICO.......................................................................................................................... 2 2.1.

LOS PRINCIPIOS DE LA SISMO RESISTENCIA ................................................................ 3

2.2.

E-030: DISEÑO SISMO RESISTENTE 2015 .......................................................................... 4

2.3.

ZONIFICACION ....................................................................................................................... 4

2.4.

CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES .............................................................................. 5

2.5.

SISTEMAS ESTRUCTURALES.............................................................................................. 7

2.6.

DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES .......................................................... 9

DESCRIPCION DE LA ZONA EN ESTUDIO ............................................................................... 9 3.1.

UBICACIÓN ............................................................................................................................. 9

3.2.

SUELOS .................................................................................................................................... 9

ANALISIS ESTATICO .................................................................................................................. 10 4.1.

PESO DE LA ESTRUCTURA................................................................................................ 10

4.2.

FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA Y PERIODO FUNDAMENTAL .................... 11

4.3.

FUERZA CORTANTE EN LA BASE ................................................................................... 12

4.4.

DISTRIBUCION DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACION.......................................... 13

ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL .......................................................................... 22 5.1.

DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................... 22

5.2.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES .................................................... 22

5.3.

NORMATIVIDAD:................................................................................................................. 22

5.4.

ANÁLISIS SÍSMICO .............................................................................................................. 22

5.5.

ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACION ......................................................................... 23

RESULTADOS............................................................................................................................... 25 6.1.

PERIODOS Y MODOS DE VIBRACIÓN ............................................................................. 26

6.2.

DESPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES DE ENTREPISO ............................................. 29

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................. 32

DISEÑO SISMO RESISTENTE 1

ANALISIS SISMICO

1. GENERALIDADES La presente Memoria corresponde al análisis sísmico estático y dinámico “PUESTO POLICIAL”, edificación conformada por 5 niveles con azotea y dos niveles de sótano; con ubicación en distrito de Castrovirreyna, provincia de Huancavelica, departamento Huancavelica. 1.1.

OBJETIVOS DEL TRABAJO: 

Mediante

la

aplicación

de

la

PROYECTO

DE

NORMA

DISEÑO

SISMORRESISTENTE NORMA E-030 2015 y haciendo uso del programa Autodesk Robot Structural Vs. 2015, se realizará el análisis estático y dinámico de una edificación de concreto armado con sistema aporticado. 

Se comparará los resultados de Desplazamientos, distorsiones y fuerzas de corte para el análisis estático, dinámico modal espectral y dinámico tempo historia.

1.2.

ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION Autodesk Robot Structural 2015 posee una poderosa e intuitiva interfaz gráfica con procedimientos de modelaje, análisis, todos integrados usando una base de datos común. Aunque es fácil y sencillo para estructuras simples, Autodesk Robot Structural 2015 también puede manejar grandes y complejos modelos de edificios, incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales, haciéndolo la herramienta predilecta para ingenieros estructurales en la industria de la construcción.

2. MARCO TEORICO


ANALISIS SISMICO

2.1. 

LOS PRINCIPIOS DE LA SISMO RESISTENCIA Forma regular La geometría de la edificación debe ser sencilla en planta y en elevación. Las formas complejas, irregulares o asimétricas causan un mal comportamiento cuando la edificación es sacudida por un sismo. Una geometría irregular favorece que la estructura sufra torsión o que intente girar en forma desordenada. La falta de uniformidad facilita que en algunas esquinas se presenten intensas concentraciones de fuerza, que pueden ser difíciles de resistir.



Bajo Peso Entre más liviana sea la edificación menor será la fuerza que tendrá que soportar cuando ocurre un terremoto. Grandes masas o pesos se mueven con mayor severidad al ser sacudidas por un sismo y, por lo tanto, la exigencia de la fuerza actuante será mayor sobre los componentes de la edificación. Cuando la cubierta de una edificación es muy pesada, por ejemplo, esta se moverá como un péndulo invertido causando esfuerzos tensiones muy severas en los elementos sobre los cuales esta soportada.



Mayor rigidez Es deseable que la estructura se deforme poco cuando se mueve ante la acción de un sismo. Una estructura flexible o poco sólida al deformarse exageradamente favorece que se presenten danos en paredes o divisiones no estructurales, acabados arquitectónicos e instalaciones que usualmente son elementos frágiles que no soportan mayores distorsiones.



Buena estabilidad

Las edificaciones deben ser firmes y conservar el equilibrio cuando son sometidas a las vibraciones de un terremoto.


ANALISIS SISMICO

Estructuras poco sólidas e inestables se pueden volcar o deslizar en caso de una cimentación deficiente. La falta de estabilidad y rigidez favorece que edificaciones vecinas se golpeen en forma perjudicial si no existe una suficiente separación entre ellas.



Suelo firme y buena cimentación La cimentación debe ser competente para trasmitir con seguridad el peso de la edificación al suelo. También, es deseable que el material del suelo sea duro y resistente. Los suelos blandos amplifican las ondas sísmicas y facilitan asentamientos nocivos en la cimentación que pueden afectar la estructura y facilitar el daño en caso de sismo.



Estructura apropiada Para que una edificación soporte un terremoto su estructura debe ser sólida, simétrica, uniforme, continua o bien conectada. Cambios bruscos de sus dimensiones, de su rigidez, falta de continuidad, una configuración estructural desordenada o voladizos excesivos facilitan la concentración de fuerzas nocivas, torsiones y deformaciones que pueden causar graves daños o el colapso de la edificación.



Fijación de acabados e instalaciones Los componentes no estructurales como tabiques divisorios, acabados arquitectónicos, fachadas, ventanas, e instalaciones deben estar bien adheridos o conectados y no deben interaccionar con la estructura. Si no están bien conectados se desprenderán fácilmente en caso de un sismo.

2.2.

E-030: DISEÑO SISMO RESISTENTE 2015 La norma E-030 hace referencia a todo lo relacionado a la normativa existe sobre el diseño de las estructuras con respecto a movimientos sísmicos y el estudio de los suelos a lo largo de la geografía de nuestro país.

2.3.

ZONIFICACION


ANALISIS SISMICO

El territorio nacional se considera dividido en cuatro zonas, como se muestra en la Figura. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, dando como resultado que Castrovirreyna se encuentra en la Zona 3, a cada zona se asigna un factor Z=0.35 según se indica en la Tabla.

FACTORES DE ZONA ZONA Z 4 0.45 3 0.35 2 0.25 1 0.1

2.4.

CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 3. El coeficiente de uso e importancia (U), definido en la Tabla N° 5 se usará según la clasificación que se haga. En este caso local policial pertenece a categoría A Edificaciones esenciales cuyo factor de uso U=1.5.


ANALISIS SISMICO


ANALISIS SISMICO

2.5.

SISTEMAS ESTRUCTURALES Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismo resistente predominante en cada dirección tal como se indica en la Tabla N°6. Según la clasificación que se haga de una edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R). Para el diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) los valores establecidos en Tabla N°6 previa multiplicación por el factor de carga de sismo correspondiente.


ANALISIS SISMICO

El sistema escogido es aporticado para la estructura.


ANALISIS SISMICO

2.6.

DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el Artículo 16 (16.4), no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8.

3. DESCRIPCION DE LA ZONA EN ESTUDIO 3.1.

UBICACIÓN La zona de estudio se encuentra ubicada en:

3.2.

 Región

:

Huancavelica

 Provincia

:

Castrovirreyna

SUELOS El área de estudio se encuentra asentado en un suelo de tipo II Ccuya capacidad portante es 1kg/cm y en su entorno se encuentra una variedad de tipos de suelo.



Tipo II Perfil de suelo tipo S2:Suelos intermedios Determinamos los parámetros de sitio:


ANALISIS SISMICO

Por lo tanto el valor de: S=1.15 Tp(s)=0.6 TL(s)=2.0

4. ANALISIS ESTATICO Se calculara el Corte Estático con los valores de los parámetros definidos anteriormente, además de definir el peso de la Estructura y el Factor de Amplificación Dinámica (c) 4.1.

PESO DE LA ESTRUCTURA La estructura clasifico como categoría A, por lo tanto el peso que se ha considerado para el análisis sísmico es el debido a la carga permanente más el 50 %de la carga viva.



Carga muerta: El valor de las cargas Muertas empleadas comprende el peso propio de los elementos estructurales ( losas, vigas, columnas, placas, muros, etc.) según características descritas; además del peso de los elementos aligerados en losas, el peso de la tabiquería y el peso de los acabados, según:

Peso de los acabados:

120 Kg/m2 DISEÑO SISMO RESISTENTE 10

ANALISIS SISMICO

Peso específico de tabiquería: 

210 Kg/m3

Carga Viva: El valor de la carga viva empleada es de 250 kg/m2 del 1° al 10° nivel , y 100 kg/m2 en azotea. CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA CARCA MUERTA Ladrillo de techo Ladrillo de techo 0.3 x 0.3 x 0.15

peso = 70 kg/m2

= 0.07 T/m2

Tabiquería Espesor 0.15 m Altura de muro 2.6 m Peso de muro por metro lineal 0.15 m x 0.14 kg/m x 2.6 m = 516 kg/m Peso de la tabiquería según Norma E 020 Peso tabiquería: Carga equivalente Kg/m2 =210 kg/m2 = 0.21 T/m2 Acabados Peso acabados = 120 kg/m2 = 0.12 T/m2 Para piso típicos: 0.07+0.21 +0.12 = 0.4 T/m2 Ultimo nivel: 0.07+ 0.09 + 0.12 = 0.28 T/m2 CARGA VIVA Local policial= 250 kg/m2 =0.25 T/m Ultimo nivel = 100 kg/m2 = 0.1 T/m

4.2.

FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA Y PERIODO FUNDAMENTAL Para el cálculo del Factor de Amplificación Sísmica en los Análisis se consideró el periodo fundamental estimado en la Norma NTE. E030, según: C=2.5(Tp/T)< 2.5


ANALISIS SISMICO

DONDE: Ct=45

Por lo tanto T
y C=2.5

T=

4.3.

FUERZA CORTANTE EN LA BASE La Fuerza Cortante en la Base de la Edificacion se determina como una fracción del peso total de la edificación mediante la siguiente expresión:


ANALISIS SISMICO

NORMA E 0.30 2015 Z= ZONA 3 Factor Z= U= CATEGORIA C U= S= S2 = Tp= 0.6 Tl= 2 Ct= 45 hn= 24 T= 0.5333333 Por lo tanto T
Vxx= Vyy=

4.4.

0.18867 0.18867

0.35 1.5 1.15

2.5

X

P

X

P

DISTRIBUCION DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACION Cortante en el Eje X


ANALISIS SISMICO

Cortante en el eje Y

COMPROBACION DE CORTANTES


ANALISIS SISMICO

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 6TA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.09 0.10

94.22 65.23 159.45 159.45

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40

superficie

0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45

3.00 3.00

43.49 13.50 6.50 19.50 4.50

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

29.20758 20.22068 14.35014 15.9446

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

16.43733 3.969 2.457 7.02 1.134

8.00 4.00

0.10

159.45

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

12.096 4.536 127.37233 15.9446

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 5TA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 103 35X35 VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 col5 35x35 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.09 0.12

161.69 306.59 468.28 468.28

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 0.10

superficie

0.35 0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.35 0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45 0.35

3.00 3.00 3.00

49.75 74.63 53.10 13.00 26.00 26.55

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

50.12328 95.04321 42.14511 56.19348

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

14.6265 28.20825 15.6114 4.914 9.36 6.6906

12.00 14.00 4.00 468.28

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

18.144 15.876 3.528 360.46383 46.8279


ANALISIS SISMICO

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 4TA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 103 35X35 VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 col5 35x35 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.21 0.12

161.69 306.59 468.28 468.28

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40

superficie

0.35 0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.35 0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45 0.35

3.00 3.00 3.00

49.75 74.63 53.10 13.00 26.00 26.55

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

50.12328 95.04321 98.33859 56.19348

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

14.6265 28.20825 15.6114 4.914 9.36 6.6906

12.00 14.00 4.00

0.25

468.28

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

18.144 15.876 3.528 416.65731 117.06975

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 3RA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 103 35X35 VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 col5 35x35 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.21 0.12

161.69 306.59 468.28 468.28

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 0.25

superficie

0.35 0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.35 0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45 0.35

3.00 3.00 3.00

49.75 74.63 53.10 13.00 26.00 26.55

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

50.12328 95.04321 98.33859 56.19348

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

14.6265 28.20825 15.6114 4.914 9.36 6.6906

12.00 14.00 4.00 468.28

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

18.144 15.876 3.528 416.65731 117.06975


ANALISIS SISMICO

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 2DA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 103 35X35 VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 col5 35x35 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.21 0.12

161.69 306.59 468.28 468.28

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40

superficie

0.35 0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.35 0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45 0.35

3.00 3.00 3.00

49.75 74.63 53.10 13.00 26.00 26.55

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

50.12328 95.04321 98.33859 56.19348

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

14.6265 28.20825 15.6114 4.914 9.36 6.6906

12.00 14.00 4.00

0.25

468.28

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

18.144 15.876 3.528 416.65731 117.06975

PESO TOTAL DE LA EDIFICACION AZOTEA 1RA PLANTA Peso Unitario Base (m) CM (Ton) Peso de superficie Losa aligerada XX Losa aligerada YY Tabiqueria Acabados Peso vigas VP 103 35X35 VP 104 35X45 VS 106 35X35 VS 107 35X45 VS 108 30X50 VS 109 30X35 Peso columnas col 2 35x60 col3 35x45 col5 35x35 CV (Ton) Sobrecarga

Ancho (m)

Altura (m)

Largo (m)

0.31 0.31 0.21 0.12

161.69 306.59 468.28 468.28

2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 0.25

NIVEL N1 N2 N3 N4 N5 N6

superficie

0.35 0.35 0.35

0.35 0.35 0.35 0.35 0.30 0.30

0.35 0.45 0.35 0.45 0.50 0.35

0.60 0.45 0.35

3.00 3.00 3.00

49.75 74.63 53.10 13.00 26.00 26.55

Cantidad

1.00 1.00 1.00 1.00

50.12328 95.04321 98.33859 56.19348

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

14.6265 28.20825 15.6114 4.914 9.36 6.6906

12.00 14.00 4.00 468.28

Peso (tn)

1.00

CM (tot) Tn

18.144 15.876 3.528 416.65731 117.06975

CM CV PS PS (SISMO) 416.65731 117.06975 533.72706 475.192185 416.65731 117.06975 533.72706 475.192185 416.65731 117.06975 533.72706 475.192185 416.65731 117.06975 533.72706 475.192185 360.46383 46.8279 407.29173 383.87778 127.37233 15.9446 143.31693 135.34463 2685.5169 2419.99115

COMPROBACION CORTANTES SOFTWARE 0.18867 p Vxx 456.57973 457.27.20 0.18867 p Vyy 456.57973 457.27.21


ANALISIS SISMICO

INGRESANDO CARGAS ANÁLISIS SÍSMICO

Categoría A adicionamos 50% carga viva El Modelo Rigidizado No Cumple Con Las Derivas Estipuladas Por La Norma E 030

CONTROL DE DERIVAS R(x,y) NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL 5 NIVEL 6 NIVEL

Altura Hi(cm) 300 300 300 300 300 300

Rx

Ry 8 8 8 8 8 8

8 8 8 8 8 8

Desplazamientos Derivas Di=0.75R*Dr Ux(cm) Uy(cm) Dr Ux (cm) Dr Uy (cm) 0.75Rdr Ux 0.75Rdr Uy 0.3207 0.1413 0.3207 0.1413 1.9242 0.8478 0.7857 0.3651 0.465 0.2238 2.79 1.3428 1.2426 0.6102 0.4569 0.2451 2.7414 1.4706 1.6065 0.8397 0.3639 0.2295 2.1834 1.377 1.8692 1.0394 0.2627 0.1997 1.5762 1.1982 1.8845 1.3237 0.0153 0.2843 0.0918 1.7058

Di/Hi "X" 0.006414 0.0093 0.009138 0.007278 0.005254 0.000306

"Y" 0.002826 0.004476 0.004902 0.00459 0.003994 0.005686

Control Dr XX X-X X-X 0.007 CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE

Control Dr XX Y-Y Y-Y 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE

Rigidizaremos la estructura aumentando la sección de las columnas en el eje X. DISEÑO SISMO RESISTENTE 18

ANALISIS SISMICO

Aumentaremos la sección de la columna 5 COL 5 (35*35) a RCOL5 (60*35) con fines de aumentar la rigidez de la estructura. Luego con la columna 3 COL 3(35*45) a RCOL (50*45) con fines de aumentar la rigidez de la estructura Y por último aumentamos la sección de las columnas COL 2 (35*60) a RCOL2 (45*60) fines de aumentar la rigidez de la estructura

Desplazamientos eje X-X

Desplazamientos eje Y-Y


ANALISIS SISMICO

CONTROL DE DERIVAS R(x,y) NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL 5 NIVEL 6 NIVEL

Altura Hi(cm) 300 300 300 300 300 300

Rx

Ry 8 8 8 8 8 8

8 8 8 8 8 8

INCREMENTANDO SECCION DE COLUMNAS Desplazamientos Derivas Di=0.75R*Dr Ux(cm) Uy(cm) Dr Ux (cm) Dr Uy (cm) 0.75Rdr Ux 0.75Rdr Uy 0.2992 0.1605 0.2992 0.1605 1.7952 0.963 0.7572 0.4171 0.458 0.2566 2.748 1.5396 1.2115 0.6991 0.4543 0.282 2.7258 1.692 1.5761 0.9656 0.3646 0.2665 2.1876 1.599 1.8418 1.1995 0.2657 0.2339 1.5942 1.4034 1.8635 1.5272 0.0217 0.3277 0.1302 1.9662

Di/Hi "X" "Y" 0.005984 0.00321 0.00916 0.005132 0.009086 0.00564 0.007292 0.00533 0.005314 0.004678 0.000434 0.006554

Control Dr XX X-X X-X 0.007 CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 NO CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE


Por lo tanto tenemos que optar por placas para rigidizar la estructura y que cumplan con las derivas estipuladas por la norma E 030 Incrementando con 4 placas de 2 metros de largo y ancho 0.25


ANALISIS SISMICO

Desplazamientos eje X-X

Desplazamientos eje Y-Y

CONTROL DE DERIVAS


ANALISIS SISMICO

R(x,y) NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL 5 NIVEL 6 NIVEL

Altura Hi(cm) 300 300 300 300 300 300

Rx

Ry 8 8 8 8 8 8

8 8 8 8 8 8

AÑADIENDO PLACAS Desplazamientos Derivas Di=0.75R*Dr Ux(cm) Uy(cm) Dr Ux (cm) Dr Uy (cm) 0.75Rdr Ux 0.75Rdr Uy 0.1522 0.1617 0.1522 0.1617 0.9132 0.9702 0.4184 0.4207 0.2662 0.259 1.5972 1.554 0.7124 0.7048 0.294 0.2841 1.764 1.7046 0.982 0.9753 0.2696 0.2705 1.6176 1.623 1.231 1.2139 0.249 0.2386 1.494 1.4316 1.3055 1.5058 0.0745 0.2919 0.447 1.7514

Di/Hi "X" 0.003044 0.005324 0.00588 0.005392 0.00498 0.00149

"Y" 0.003234 0.00518 0.005682 0.00541 0.004772 0.005838

Control Dr XX X-X X-X 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE


5. ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL

5.1.

DESCRIPCIÓN La estructura propuesta, es un edificio de 5 pisos y un nivel de azotea, de configuración estructural regular en planta y elevación. Y está destinado al uso de viviendas multifamiliares comenzando desde el primer piso hasta el décimo piso .Está constituido por un sistema estructural Aporticado de concreto armado en la dirección X-X y de pórticos en la dirección Y-Y.

5.2.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

5.3.

NORMATIVIDAD: En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.):

5.4.

Metrado de cargas:

Norma E-020

Diseño sismo resistente:

Norma E-030

ANÁLISIS SÍSMICO El análisis se realizó según la norma vigente NTE E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Considerando las condiciones de suelo, las características de la estructura y las condiciones de uso, se utilizaron los siguientes parámetros sísmicos: DISEÑO SISMO RESISTENTE 22

ANALISIS SISMICO

Factor de Zona:

Z = 0.35 (Zona 3)

Factor de Uso:

U = 1.50 (Edificación Esencial)

Factor de suelo:

S = 1.15 (Suelo Intermedio)

Periodo de la plataforma

Tp = 0.6

Periodo que define el inicio de la zona del espectro con desplazamiento de constante. TL = 2.0

Coeficiente de reducción dirección horizontal Rx =8 (Sistema de pórticos, estructura regular)

Coeficiente de reducción dirección vertical Ry =8 (Sistema de porticos, estructura regular)

A partir de estos valores se determinó el espectro de pseudo aceleraciones, como se ve en la figura 1 y 2.

5.5.

ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACION Para el Análisis Dinámico de la Estructura se utiliza un Espectro de respuesta según la NTE-E.030, para la fuerza cortante mínima en la base y compararlos con los resultados de un análisis estático. Todo esto para cada dirección de la Edificación en la planta (X e Y)


ANALISIS SISMICO

ZUCS R

=

0.18867

ESPECTRO NORMA E-030 2015 0.20000 0.18000

Acel. Espectral (m/s2)

0.16000 0.14000 0.12000 0.10000 0.08000 0.06000 0.04000 0.02000

0.00000 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

Periodo T (s)


ANALISIS SISMICO

6. RESULTADOS


ANALISIS SISMICO

6.1.

PERIODOS Y MODOS DE VIBRACIÓN

DETERMINACION DEL ESPECTRO

Con estas cargas y con las propiedades de las secciones transversales, se puede determinar los periodos de vibrar. Se determinó 10 periodos de vibración. En la tabla siguiente se observa el periodo fundamental en la dirección “Y” igual a 0.393 segundos, con una participación de masa efectiva del 100%; y en la dirección “X”, se tiene un periodo de 0.23 segundos con 100% de participación de masa efectiva. DISEÑO SISMO RESISTENTE 26

ANALISIS SISMICO

PRIMERA FORMA MODAL

SEGUNDA FORMA MODAL

TERCERA FORMA MODAL


ANALISIS SISMICO

DECIMA FORMA MODAL

FORMA MODAL CUADRADO DE LOS CUADRADOS


ANALISIS SISMICO

6.2.

DESPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES DE ENTREPISO Según la norma vigente para cada dirección de análisis, las distorsiones calculadas por el programa deben ser multiplicados por 0.75R. En la tabla 03 se resumen los desplazamientos máximos en cada nivel, calculados por el programa Autodesk Robot Structural 2015. Y en la Tabla 04 y 05 se muestran las distorsiones calculadas en concordancia con la NTE E-030. ANALSIS ESPECTRAL CONTROL DE DERIVAS EJE X


ANALISIS SISMICO

ANALSIS ESPECTRAL CONTROL DE DERIVAS EJE Y


ANALISIS SISMICO

R(x,y) NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL 5 NIVEL 6 NIVEL

Altura Hi(cm) 300 300 300 300 300 300

Rx

Ry 8 8 8 8 8 8

8 8 8 8 8 8

ESPECTRAL Desplazamientos Derivas Di=0.75R*Dr Ux(cm) Uy(cm) Dr Ux (cm) Dr Uy (cm) 0.75Rdr Ux 0.75Rdr Uy 0.0143 0.0205 0.0143 0.0205 0.0858 0.123 0.0417 0.0587 0.0274 0.0382 0.1644 0.2292 0.074 0.1057 0.0323 0.047 0.1938 0.282 0.1052 0.155 0.0312 0.0493 0.1872 0.2958 0.1349 0.202 0.0297 0.047 0.1782 0.282 0.1295 0.2445 -0.0054 0.0425 -0.0324 0.255

Di/Hi "X" "Y" 0.000286 0.00041 0.000548 0.000764 0.000646 0.00094 0.000624 0.000986 0.000594 0.00094 -0.000108 0.00085

Control Dr XX X-X X-X 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE 0.007 CUMPLE


Como se observa en el cuadro 4 y 5, la distorsión de la estructura en estudio es menor a 0.007 cm, que es lo máximo permitido por la NTE E-030 en el eje X e Y, por lo que se concluye que la estructura tiene suficiente rigidez en la dirección X e Y como para resistir las cargas sísmicas


ANALISIS SISMICO

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES



El modo de vibración 2 salió por torsión, lo que indica que posiblemente la edificación tenga problemas y fallas en los elementos no estructurales ante un sismo demasiado fuerte.



La edificación cumplió con los desplazamientos menores a 0.007 cm. para estructuras de concreto armado y aporticas como se indica en la norma de sismo resistencia.



El “Vd” no cumplió con la norma, por lo que se tuvo que emplear un factor de corrección.



El edificio multifamiliar es una estructura segura que no colapsará sobre si misma ante un caso de sismo, ya que cumple con todas las especificaciones fijadas en la norma E-030.


Análisis Sísmico Con Robot Structural

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