Diseño Sísmico Avanzado

Trabajo Final

Ing. Napoleón Franklin Cueva Guerra Cajamarca, Enero del 2013

Diseño Sísmico Avanzado

Ing. Napoleón Franklin Cueva Guerra

1. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA Para propósitos de este trabajo, se ha tomado para el cálculo, el plano de la práctica calificada del Diplomado bajo las mismas características de la pregunta 13 de la Parte III, el cual se muestra en la Figura 1.1.

=15

Para mi caso particular, particular, si considerare el peso de la Tabiquería con un espesor ; el techo no tendrá ningún uso específico, esto es, no será usado como azotea; los cerramientos en las fachadas se han considerado a base de ventanas de vidrio, por lo que no se tomará en cuenta su peso propio. Todos los pisos tienen una altura de Piso a Piso igual a 2.80m, mientras que las losas se mantienen con su mismo espesor.

Figura 1-1. Configuración y Vista de la planta típica de la edificación

2



2. DATOS GENERALES, MATERIALES & CARGAS Categoría de la Obra:

De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y su norma de Diseño Sismorresistente E.030, se categoriza a la edificación como Edificación Común (C).

Configuración Estructural:

Tiene una configuración regular en planta, para evitar irregularidad geométrica vertical o por discontinuidad de los sistemas resistentes, los elementos estructurales verticales (columnas), se diseñaron sin cambio de sección.

Sistema Estructural:

Se definió un Sistema Estructural de Concreto Armado Aporticado. Los muros de Albañilería no contribuyen a la rigidez lateral de la estructura, estando aisladas de las columnas en base a planchas de tecnopor y por un mortero sobre las uniones.

Zapatas:

Concreto Reforzado

′ =210/  Concreto Reforzado ′ =210/  Concreto Reforzado ′ =210/  Concreto Reforzado ′ =210/  Grado 60 con  = 4200 4200 / /

Columnas: Vigas: Losas Llenas: Acero de Refuerzo: Sobrecarga de Diseño: Cargas Muertas:

Corredores & Escaleras Techos Muros con Aparejo de Soga Acabados

200 Kg/m 2 100 Kg/m 2 330 Kg/m 2 100 Kg/m 2

: : : :

3. PREDIMENSIONAMIENTO 3.1. Columnas Inicialmente se hará el Predimensionamiento Predimensionamiento ante cargas de d e gravedad para luego verificar que las derivas sean menores que lo establecido en la Tabla N°8 de la NTE E.030. TIPO DE COLUMNA Columna Interior Primeros Pisos Columna Interior 4 Primeros Pisos Columnas Extremas de Porticos Interiores Interiores Columna de Esquina

K

n

1. 1. 1

0. 3

1. 1. 1

0. 25

1. 25

0. 25

1. 5

0. 2

Tabla 1-1. Factores K & n para Predimensionamiento de Columnas.

3



La Fórmula a emplear será:

 ∙  = ′ Las cargas consideradas se muestran a continuación:        

  

Peso propio de Losa, 02 Primeros Pisos: Peso propio de Losa, Ultimo Piso: Peso de Tabiquería: Peso propio de Vigas: Peso Propio de Columnas: Peso de Acabados: Sobrecarga en entrepisos: Sobrecarga en techos: Peso en los dos primeros pisos: Peso en el último piso: Peso Total:

2400∙0.15 =360 / 2400∙0.12 =288 /  = 330 / = 100 / = 100 / = 100 / = 200 / = 100 / = ∙ =  / =  /  =  /

Columnas 3A & 3D:

5)4 =730.48  (  ∙  = 1.0.2253068 5210 2 ∴ ×  = ×  Columnas 2A, 4A, 2D & 4D

(5)(4)= 547.86   ∙  = 1.0.523068 210 2 2 ∴ ×  = ×  Columnas 3B & 3C

54 =1285.64   ∙  = 1.0.1253068 210 ∴ ×  = ×  Columnas 2B, 2C, 4B & 4C

[(3)54] =803.52   ∙  = 1.0.1303068 210 4 ∴ ×  = × 

4

Diseño Sísmico Avanzado 3.2.


Vigas

Todas las Vigas se dimensionarán con la siguiente relación:

2 + 2   ℎ = 4 ,  = 20   Cálculo de la Carga Wu: Carga Muerta Peso Propio de Losa:

360 Kg/m2

Peso Propio de Tabiquería:

330 Kg/m2

Acabados:

100 Kg/m2

Peso Total:

790 Kg/m 2

Carga Viva 200 Kg/m 2

Sobrecarga:

Carga Wu:

1.2WD + 1.6WL

 =1.2790+1.6200  =  / Vigas Horizontales (X-X)

 = 400 20 =20 →  = 25  ℎ = 54 = 44.5 → ℎ =45  √ 1268 ∴× =×  Vigas Verticales (Y-Y)

 = 500 20 =25 →  = 25  ℎ = 44 = 35.6 → ℎ =40  √ 1268 ∴× =×  5



4. METRADO DE CARGAS POR SISMO El metrado de cargas por sismo consistirá en aplicar lo establecido en el Artículo 16.3 de la NTE E.030; por tratarse de una edificación categorizada como del Tipo C, para el cálculo del peso Sísmico Efectivo, a la carga muerta se le adicionará el 25% de la sobrecarga de entrepisos y del techo. La configuración estructural producto del Predimensionamiento se muestra en la Figura 4-1, la notación en columnas es la siguiente: C-01: 25X25, C-02: 25X30, C-03: 25X35 & C-04: 40X40.

Figura 4-1. Configuración típica de pisos a ser analizada.

6

Diseño Sísmico Avanzado i.


Entrepisos de los Niveles 1 & 2 (Area = 166.4925 m 2 ) Columnas:  COLUMNAS

C-01 C-02 C-03 C-04



1-1 & 5-5 2-2 & 4-4 3-3 A-A & D-D B-B & C-C

b (m) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

 

h N° de (m) Veces 2.80 8 2.80 2 2.80 4 2.80 2

h L (m) (m) 0.45 4.75 0.45 14.05 0.45 13.95 0.40 7.45 0.40 14.85

Peso (Tn) 3.360 1.008 2.352 2.150

Total

8.870

N° de Veces 2 2 1 2 2 Total

Peso (Tn) 2.565 7.587 3.767 3.576 7.128 24.623

Losas: L b (m) (m) 4.75 3.75



D (m) 0.25 0.25 0.35 0.40

Vigas: Ejes



b (m) 0.25 0.30 0.25 0.40

h (m) 0.15

N° de Veces 8 Total

Peso (Tn) 51.300 51.300

166.4925×0.330=54.943  166.4925×0.100=16.649  166.4925×0.200∗0.25= 8.325 

Tabiquería: Acabados: Sobrecarga:

(*) Peso Total de Entrepiso: 164.710 Tn

ii.

Entrepiso del Nivel 3 (Area = 167.8125 m 2 )  Columnas: COLUMNAS

C-01 C-02 C-03 C-04

b (m) 0.25 0.30 0.25 0.40

D (m) 0.25 0.25 0.35 0.40

7

h N° de (m) Veces 1.40 8 1.40 2 1.40 4 1.40 2 Total

Peso (Tn) 1.680 0.504 1.176 1.075 4.435

Diseño Sísmico Avanzado 


Vigas: Ejes

1-1 & 5-5 2-2 & 4-4 3-3 A-A & D-D B-B & C-C



b (m) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25



N° de Veces 2 2 1 2 2 Total

Peso (Tn) 2.565 7.587 3.767 3.576 7.128 24.623

Losas: L b (m) (m) 4.75 3.75



h L (m) (m) 0.45 4.75 0.45 14.05 0.45 13.95 0.40 7.45 0.40 14.85

Acabados: Sobrecarga:

h (m) 0.12

N° de Veces 8 Total

Peso (Tn) 41.040 41.040

167.8125×0.100=16.781  167.8125×0.100∗0.25= 4.195 

(*) Peso Total de Entrepiso: 91.657 Tn Peso Sísmico Efectivo de la Edificación:

164.710*2 + 91.657 = 421.077 Tn

5. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO EMPOTRADO EN LA BASE 5.1.

Fuerza Cortante en la Base & Distribución en Altura según la NTE E.030.

El cortante estático en la Base se determina mediante la ecuación mostrada:

 =    De acuerdo con las Tablas 1 al 6 de la NTE E.030, los valores para cada parámetro en concordancia con la ubicación que es Cajamarca, son:

=0.4 =1.0 =2.5 =1.4 =8.0 →  = 0.41.08 2.51.4  ∴=. 8



 ≥0.125

Está por demás decir que 

Del metrado de Cargas realizado en el apartado 4 de este trabajo, la Fuerza Cortante en la Base es igual a:

=0.175421.077  = .  La distribución de la Fuerza Sísmica en Altura, aplicando lo establecido en el Artículo 17.4 de la NTE E.030, se determina mediante la fórmula mostrada a continuación:

Para esta situación, Fa = 0, por ser el período fundamental de la estructura menor a 0.7s, esto es, aplicando la primera fórmula del Artículo 17.2 para estimar el período fundamental T:

 = ℎ = 2.8353 = 0.24 . La Tabla 5-1 muestra el cortante estático que le corresponde a cada entrepiso para ambas Direcciones X e Y, este debe aplicarse con una excentricidad igual al 5% respecto del centro de Rigidez para cada dirección de análisis considerada. Debido a que la configuración en planta del edificio es regular geométricamente, el centro de masas estará en el centroide de la Figura geométrica que este forma.

   ó :  =0.0516 = 0.80     ó :  =0.0515 =0.75  PISO

Piso 3 Piso 2 Piso 1 Total

Pi

hi

91.657 8.40 164.71 5.60 164.71 2.80 421.08

Pi x hi

769.92 922.38 461.19 2153.48

Fi

Vi

26.35 26.35 31.56 57.91 15.78 73.69 73.69

Tabla 5-1. Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura, NTE E.030.

5.2.

Modelamiento & Análisis en el Programa SAP2000 v15.

A continuación se muestra los pasos seguidos para el Modelamiento y Análisis de la Edificación.

9



Figura 5-1. Vista 3D de la Edificación a Analizar

Figura 5-2. Cargas Sísmicas Estáticas asignadas, Dirección X.

10



Figura 5-3. Cargas Sísmicas Estáticas asignadas, Dirección Y.

Del análisis realizado luego de asignar las cargas de Sismo estáticas, el elementos más esforzado resulto ser la columna C-04 del eje 3B, para el caso de Sismo en la Dirección X (Sismo X), este se muestra en la Figura 5-4, el cual, al darle doble clic en el elemento se puede apreciar los diagramas de Fuerza Cortante, Momento & Deflexión. En la otra Dirección (Sismo Y), la columna más esforzada fue también la Columna C-04 del eje 3C, esta se muestra en la Figura 5-5. En la Tabla “Base Reactions” se puede apreciar el c ortante total en la Base para ambos casos de Sismo X & Y, con esto comprobamos que nuestro análisis en cuanto a la asignación de las Cargas Estáticas es correcto.

Tabla 5-2. Reacciones en la Base producto de las Cargas Sísmicas Estáticas aplicadas.

11



Figura 5-4. Diagrama de Cortante, Momento y Deflexión máxima para la Columna C-04 (3B), Sismo X.

Figura 5-5. Diagrama de Cortante, Momento y Deflexión máxima para la Columna C-04 (3C), Sismo Y.

12



Figura 5-6. Desplazamiento del punto de aplicación de carga sísmica en el Techo en la Dirección X (Sismo X), Δ = 2.17 cm.

Figura 5-7. Desplazamiento del punto de aplicación de carga sísmica en el Techo en la Dirección Y (Sismo Y), Δ = 2.45 cm.

(*) No se realizará la verificación de Derivas ya que no es objetivo de este trabajo.

13



6. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO CON BALASTO VERTICAL Para el análisis estático con balasto vertical, bastará con asignar resortes que simularán las características de rigidez del suelo o también conocido como módulo de balasto, módulo de reacción del suelo y en obras de infraestructura vial como módulo de subrasante del suelo. Esta es la manera más sencilla de considerar la interacción Suelo – Estructura , pero existen procedimientos más elaborados como el que exige la Norma FEMA 356. Los resortes equivalentes tienen rigideces en unidades de Fuerza/Desplazamiento, pero sabemos que las unidades del módulo de balasto son Presión/Desplazamiento, por lo tanto, debemos multiplicar el área de las zapatas por las unidades de presión y así obtendríamos las unidades de las rigideces de los resortes a usar, en nuestro caso Tn/m Antes de ello debemos dimensionar las zapatas, para ellos se realizó el mismo análisis en el programa ETABS obteniéndose resultados muy parecidos al cálculo manual, los desplazamientos tuvieron diferencias de 0.15mm. A continuación se muestran las Tablas 6-1 y 6-2 las cuales muestran las cargas que llegan a la base de cada columna.

Tabla 6-1. Reacciones en la Base para Carga Muertas.

Si hacemos una comprobación breve, y verificamos la carga que recibe la columna 3A (C-02), guiándonos de la Figura 6-1 vemos que se trata del punto 11, luego, la carga total que recibe es igual a: ; tomando como cargas referenciales las del Predimensionamiento, la carga que recibe esta columna es: , valor bastante parecido al calculado por el ETABS.

25.64+4.89=30.53 

30.68 

Para el Predimensionamiento se consideró la profundidad de la cimentación, que será a 1.60m, la capacidad portante del terreno es de 0.92 Kg/cm2. Para determinar la presión neta del terreno se hace uso de la siguiente relación:      − .

 =  ∙ℎ ℎ ∙ / 14



Tabla 6-2. Reacciones en la Base para Carga Vivas.

Figura 6-1. Nombres de Puntos de las columnas, en la Base.

A manera de Ejemplo se muestra el dimensionamiento de la zapata central 3B, el mismo procedimiento se siguió para todas las demás zapatas.

15


Col: Pd Pl Df S/C t1 t2 hc

= = = = = = =

ϒm = σt =

f'c = f'c = fy = 1°

3A 25640 4890 1.60 200 0.25 0.30 0.10 1800 0.92 210 210 4200

Kg Kg m Kg/m² m m m Kg/m ³ Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²

Esfuerzo Neto del Terreno

σn =

2°


0.59

Kg/cm ² T = S = 2.28 x 2.28 m2

Area de la Zapata

Azap =

 =     ℎ  ℎ   − /

51921.77 cm²

54050 cm²

Debe Cumplir que Lv1 = Lv2: T = 2.25 m S = 2.31 m

2.30 m 2.35 m

Lv1 = Lv2 = = 3°

38592 54050 0.71

Conforme

 =

Reaccion Neta del Terreno Pu = Azap = Wu =

4°

1.025 m 1.025 m

Kg cm² Kg/cm²



 = 1 . 4   + 1.7   →  . 060

 

 = 1.2   + 1.6   →  318  08

  =  × 

Dimensionamiento de la altura hz de la Zapata ● Por Punzonamiento

    

φ = 0.75 Vu = 38592 - 0.71(25 + d)(30 + d)

 ′       = 2  1 +  + 2  2 + 

φVc = 1.06   

d = r =

17.93 7.5

cm cm Diametro de Varilla φ : 1/2" d prom = 21.23 cm

h z = 27 cm

hz = 30

cm

Vu/φVc = 0.73855

Figura 6-2. Ejemplo de Dimensionamiento de la zapata 3A, C-02.

En la Tabla 6-3 se muestran las Dimensiones finales de las zapatas, las cuales nos servirán para el análisis por balasto vertical. Luego, el módulo de balasto para suelo flexible se tomó igual a 2.5 Kg/cm 3, este se multiplicó por el área de la zapata y se obtuvo los valores de los resortes equivalentes, los cuales serán usados en el análisis.

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Columna

Peso Total (Kg)

PD Total (Kg)

PL Total (Kg)

t1 (m)

t2 (m)

T (m)

S (m)

PERALTE (m)

Rigidez Resorte (Tn/m)

1B

17370

14780

2590

0.25

0.25

1.75

1.75

0.30

7656.25

1C 2A 4A 2D 4D 5B 5C 3A 3D 2B 2C 4B 4C 3B 3C

17370 17150 17150 17150 17150 17370 17370 30530 30530 44730 44730 44730 44730 61260 61260

14780 14550 14550 14550 14550 14780 14780 25640 25640 37480 37480 37480 37480 51030 51030

2590 2600 2600 2600 2600 2590 2590 4890 4890 7250 7250 7250 7250 10230 10230

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.35 0.35 0.35 0.40 0.40

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.40 0.40

1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 2.30 2.30 2.75 2.75 2.75 2.75 3.25 3.25

1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 2.35 2.35 2.80 2.80 2.80 2.80 3.25 3.25

0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.35 0.35

7656.25 7656.25 7656.25 7656.25 7656.25 7656.25 7656.25 13512.50 13512.50 19250.00 19250.00 19250.00 19250.00 26406.25 26406.25

Tabla 6-3. Dimensiones de las zapatas y rigideces de los resortes equivalentes.

Figura 6-3. Asignación de restricciones en la Base para el análisis con balasto vertical.

17



Figura 6-4. Asignación de los resortes a las columnas C-01.

Figura 6-5. Modelo con Balasto Vertical.

18



Figura 6-6. Zapatas infinitamente rígidas.

Figura 6-7. Desplazamiento del punto de aplicación de carga sísmica en el Techo en la Dirección X (Sismo X), Δ = 2.24 cm.

19



Figura 6-8. Desplazamiento del punto de aplicación de carga sísmica en el Techo en la Dirección Y (Sismo Y), Δ = 2.53 cm.

De esto podemos observar que los desplazamientos han aumentado no tan significativamente para mi caso particular, tal vez porque el módulo de balasto no es el que le corresponde para la capacidad portante del suelo. El desplazamiento vertical máximo o asentamiento para el caso de sismo en la Dirección X se dio en la columna C-01 en el cruce de los ejes 2A, siendo su valor igual a 0.71mm el cual mostramos en la Figura 6-9; en la Dirección Y (Sismo Y), el máximo desplazamiento vertical se dio en las Columnas 1B & 5B, siendo este de 0.80mm.

20



Figura 6-9. Desplazamiento vertical máximo para el Sismo en la Dirección X,

Figura 6-10. Desplazamiento vertical máximo para el Sismo en la Dirección Y,

21

= 0.71mm.

Δmáx

= 0.80mm.

Δmáx



Figura 6-11. Diagrama de Cortante, Momento y Deflexión máxima para la Columna C-04 (3B), Sismo X.

Figura 6-12. Diagrama de Cortante, Momento y Deflexión máxima para la Columna C-04 (3C), Sismo Y.

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7. ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO ESPECTRAL La fórmula para determinar la aceleración espectral para cada período de tiempo se muestra en la fórmula del Artículo 18.2 de la NTE E.030.

Los valores para cada parámetro ya fueron determinados en el apartado 5 de este trabajo, por lo que se muestra en la Tabla 7-2 los valores de la aceleración sin multiplicar por la gravedad, este será incorporado juntamente con la creación de los casos de carga de respuesta espectral en el programa. C

ZUCS/R

0.00

2.50

0.1750

0.02

2.50

0.1750

0.04

2.50

0.1750

0.06

2.50

0.1750

0.08

2.50

0.1750

0.10

2.50

0.1750

0.12

2.50

0.1750

0.14

2.50

0.1750

0.16

2.50

0.1750

0.18

2.50

0.1750

0.20

2.50

0.1750

0.25

2.50

0.1750

0.30

2.50

0.1750

0.35

2.50

0.1750

0.40

2.50

0.1750

0.45

2.50

0.1750

0.50

2.50

0.1750

0.55

2.50

0.1750

0.60

2.50

0.1750

0.65

2.50

0.1750

0.70

2.50

0.1750

0.75

2.50

0.1750

0.80

2.50

0.1750

0.85

2.50

0.1750

0.90

2.50

0.1750

0.95

2.37

0.1658

T (s)

1.00

2.25

0.1575

2.00

1.13

0.0788

3.00

0.75

0.0525

4.00

0.56

0.0394

5.00

0.45

0.0315

6.00

0.38

0.0263

7.00

0.32

0.0225

8.00

0.28

0.0197

9.00

0.25

0.0175

10.00

0.23

0.0158

Tabla 7-1. Valores de T y C.

23



T

A

T

A

0

0. 1750

0. 6

0. 1750

0.02 0.1750

0.65 0.1750

0.04 0.1750

0.7

0.06 0.1750

0.75 0.1750

0.08 0.1750 0.1

0.1750

0.8

0.1750

0.1750

0.85 0.1750

0.12 0.1750

0.9

0.14 0.1750

0.95 0.1658

0.1750

0. 16 0. 1750

1

0. 18 0. 1750

2

0. 0788

0. 1750

3

0. 0525

0. 25 0. 1750

4

0. 0394

0. 1750

5

0. 0315

0. 35 0. 1750

6

0. 0263

7

0. 0225

0. 2

0. 3

0. 4

0. 1750

0. 45 0. 1750 0. 5

0. 1750

0.55 0.1750

0. 1575

8

0. 0197

9

0. 0175

10

0.0158

Tabla 7-2. Espectro de Diseño para Análisis Dinámico.

Antes de empezar con la incorporación del espectro de diseño, primero debemos asignar las masas traslacionales y rotacionales. Las masas traslacionales las calculamos con el metrado, pero las rotacionales faltan calcular y se determinan haciendo uso de la siguiente fórmula mostrada:

 =  +

 = Masa total del diafragma  = Momento de Inercia alrededor del eje X-X  = Momento de Inercia alrededor del eje Y-Y  = Area del diafragma Para el cálculo de los momentos de inercia  &  podemos ayudarnos con AutoCAD o con el Donde:

programa CSI de Section Buildier v8 , en la figura 7-1 se muestran las propiedades de la forma geométrica del diafragma calculadas con el programa Section Buildier v8. El área del Piso, las masas y los momentos de inercia alrededor de los ejes X & Y son:

 = 167.81  ,  = 2345.2  ,  = 2534.7     ∙ ∙  =16.80 ∙ ,  =16. 8 0 ,  =9.35      Entonces, las masas rotacionales serán iguales a:

2+2534.7 = 488.54 ∙∙ − = 16.802345. 167.81 2+2534.7 = 488.54 ∙∙ − = 16.802345. 167.81 2+2534.7 = 271.90 ∙∙ − = 9.352345. 167.81 Estos valores serán ingresados conjuntamente con las masas traslacionales. 24



Figura 7-1. Propiedades de la sección de Diafragma obtenidas con el Section Buildier v8.

Figura 7-2. Modelo con masas traslacionales y rotacionales asignadas. 25



Figura 7-3. Espectro de Sismo Generado en el SAP2000.

Figura 7-4. Definición del Caso de Carga MODAL.

26



Figura 7-5. Definición del Caso de Carga de Sismo en la Dirección X, Sismo X.

Figura 7-6. Definición del Caso de Carga de Sismo en la Dirección Y, Sismo Y. 27



Luego de esto, se corrió el análisis y como puede verse en la Figura 7-8, el periodo de vibración para el primer modo es 0.6278 seg valor muy por encima del que debería estar, esto es porque no se han hecho asignaciones tales como las de brazos rígidos que hacen que la estructura se comporte más cercano a la realidad.

Figura 7-8. Deformada para el Modo 1 – T = 0.6278s

Figura 7-9. Desplazamiento en el Techo para el Sismo en la Dirección X (Sismo X), 28

Δ

= 1.69cm.



Figura 7-10. Desplazamiento en el Techo para el Sismo en la Dirección Y (Sismo Y),

Δ

= 1.98cm.

Figura 7-11. Diagrama de Cortante & Momento para la Columna C-04 (3B), Sismo X.

29



Figura 7-11. Diagrama de Cortante & Momento para la Columna C-04 (3C), Sismo Y.

Comparando estos resultados con el análisis estático, los desplazamientos son considerablemente menores, también las fuerzas cortantes y momentos, esto nos lleva a un diseño más económico ya que la NTE E.030 indica que para diseñar por el Método del Espectro de Respuesta, el cortante en la Base del Análisis Dinámico debe ser por lo menos el 80% del Cortante Estático para estructuras regulares y el 90% para estructuras irregulares.

8. ANÁLISIS TIEMPO HISTORIA –

Para poder realizar el Análisis Tiempo – Historia hace falta un registro de acelerógrafo el cual se puede conseguir desde la página del Cismid, para este caso en particular voy a usar el mismo registro sísmico que se usó en el Diplomado.

30



Figura 8-1. Mínimo y Máximo desplazamiento del techo en la Dirección X, Δmin = 1.27cm a T = 3.90 seg & Δmáx = 1.51cm a T = 4.20 seg.

Figura 8-2. Mínimo y Máximo desplazamiento del techo en la Dirección Y, Δmin = 1.17cm a T = 3.96 seg & Δmáx = 1.35cm a T = 4.22 seg. 31



Figura 8-3. Mínima y Máxima Fuerza Cortante para el Sismo en la Dirección X, C-04 (3B) Vmin = -8.14Tn a T = 3.90 seg & Vmáx = 8.63Tn a T = 4.18 seg.

Figura 8-4. Mínima y Máxima Fuerza Cortante para el Sismo en la Dirección Y, C-04 (3C) Vmin = -7.67Tn a T = 5.98 seg & Vmáx = 7.55Tn a T = 4.22 seg.

32



Figura 8-5. Mínimo y Máximo Momento Flector para el Sismo en la Dirección X, C-04 (3B) Mmin = -13.75Tn–m a T = 3.90 seg & Mmáx = 14.75Tn–m a T = 4.18 seg.

Figura 8-6. Mínimo y Máximo Momento Flector para el Sismo en la Dirección Y, C-04 (3C) Mmin = -13.03Tn–m a T = 5.98 seg & Mmáx = 13.12Tn–m a T = 4.22 seg.

33



9. REFORZAMIENTO CON DISIPADORES DE ENERGÍA

Figura 9-1. Definición de las propiedades del Disipador de Energía.

Figura 9-2. Modelo con Disipadores de Energía para análisis en la Dirección X. 34



Figura 9-3. Definición del Caso de carga no lineal TH-CHIMBOTE - X para análisis en Dirección X.

Figura 9-4. Mínimo y Máximo desplazamiento del techo en la Dirección X, Δmin = 0.96cm a T = 4.38 seg & Δmáx = 1.04cm a T = 4.16 seg. 35



Figura 9-5. Mínima y Máxima Fuerza Cortante para el Sismo en la Dirección X, C-04 (3B) Vmin = -6.09Tn a T = 3.86 seg & Vmáx = 6.69Tn a T = 4.14 seg.

Figura 9-6. Mínimo y Máximo Momento Flector para el Sismo en la Dirección X, C-04 (3B) Mmin = -10.13Tn a T = 3.86 seg & Mmáx = 11.28Tn a T = 4.14 seg. 36

Diseño Sísmico Avanzado

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