EJERCICIOS DE SISMICA

INGENIERIA SISMICA-FIC 2011 TAREA N°02: INGENIERIA SISMICA ALUMNO: MAMANI QUISPE Roosevelt Euclides.

CODIGO:090618-K

PROBLEMA 01.-un edificio de concreto armado de diez niveles de forma rectangular en planta (18m de frontis y 30m de fondo) deberá connstruirse en la ciudad de trujillo. Albergara un centro de salud. Según estudios geotecnicos los estratos del subsuelo estan conformados principalmente por gravas de baja densidad y lentes de arcilla alternados. Ademas de los porticos, la estructura tendrá una zona circulacion vertical conformadas por escaleras y una caja de ascensor. La altura del primer piso sera de 3.5m y del resto de entrepisos 2.90m. según el metrado de cargas preliminar, se estima que el peso propio por metro cuadrado de construccion por piso será de 0.95tn/m2, excepto en la azotea que sera de 0.8tn/m2 . según la norma de cargas, la sobre carga en cada entrepiso podrá asumirse de 0.4tn/m2 y en la azotea de 0.25tn/m2. UTILIZANDO LA NORMA DE DISEÑO SISMORESISTENTE E-030, se pide determinar: el periodo de vibracion de la estructura(en segundos); la fuerza cortante basal en el primer piso del edificio (en tn); las fuerzas laterales en cada piso (en ton), el momento de volteo en la cimentacion del edificio (en toneladas-metro); el diagram de fuerzas cortantes de todo el edificio; el diagrama de momentos flectores en todo el edificio. 1. DATOS: Area=540m2 Zona=3 Uso del edificio: centro de salud; EDIFICACION ESCENCIAL. Material: concreto armado Sistema estructural: dual Tipo de suelo de ciemntacion: suelos intermedios 2. CALCULO DE PESOS POR PISOS: ESTRUCTURA: AREA TIPICAS DE 18X30m2=540 m2 Area=540m2 Peso total azotea=540(0.8+0.25*0.25)=465.75tn Peso del resto de pisos=540(0.95+0.5*0.25)=621tn Peso total del edificio=6054.75tn Categoria: A

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EST. MAMANI QUISPE Roosevelt Euclides

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INGENIERIA SISMICA-FIC 2011 0.8+0.25*0.25(tn/m2) 0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

0.95+0.5*0.4(tn/m2)

2,9

29,6

3,5

SUMATORIA=6054.75(tn)

3. ELECCION DE LOS DISTINTOS COEFICIENTES EN BASE A LOS DATOS MENCIONADOS: FACTOR DE ZONA: Z=0.4 USO DE LA EDIFICACION: U=1.5 PARAMETRO DE SUELO: S=1.2 FACTOR DE AMPLIACION SISMICA: Si: tp=0.6 ; T=0.6578 C=2.2803 COEFICIENTE DE REDUCCION: R=7

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INGENIERIA SISMICA-FIC 2011

4. CALCULO DE FUERZACORTANTE BASAL:

PISO

PESO

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

465.75 621 621 621 621 621 621 621 621 621

DIMENSION DE ENTREPISOS 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 3.5

ALTURA(i)

Pi*Hi

Pi*Hi/s(Pi*Hi)

Fi

Qi

Mi

29.6 26.7 23.8 20.9 18 15.1 12.2 9.3 6.4 3.5

13786.200 16580.700 14779.800 12978.900 11178.000 9377.100 7576.200 5775.300 3974.400 2173.500 98180.100

0.140 0.169 0.151 0.132 0.114 0.096 0.077 0.059 0.040 0.022

199.409 239.829 213.780 187.731 161.683 135.634 109.585 83.536 57.487 31.438 1420.112

199.409 439.238 653.018 840.749 1002.432 1138.066 1247.651 1331.187 1388.674 1420.112

578.285 1852.074 3745.826 6183.999 9091.052 12391.443 16009.629 19870.071 23897.224 28867.616

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES DEL EDIFICIO: 199.409(tn)

439.238(tn)

653.018(tn)

840.749(tn)

1002.432(tn)

1138.066(tn)

1247.651(tn)

1331.187(tn)

1388.674(tn)

1420.112(tn)

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DIAGRAMA DE MOMENTOS 0tn-m 578.285-m 1852.074tn-m 3745.826tn-m 6138.999tn-m 9091.052tn-m 12391.443tn-m 16009.629tn-m 19870.071tn-m 23897.224tn-m 28867.616tn-m

PROBLEMA 02. En la relacion a la complejidad y diferencia que presentan las ONDAS SISMICAS, según la investigacion de NEWMARK Y ROSENBLUETH, para un sismo de profundidades focales intermedias y capa de roca dura, ¿Qué caracteristicas tendran las ondas sismicas que registran los acelerografos en cuanto a su duracion y regularidad?. Ponga el ejemplo de un sismo que presento tales caracteristicas. La onda es de duracio moderadamente largay con mucha irregularidad. ES de EL CENTRO DE CALIFORNIA 1940 y la mayoria de sismo des del anillo circumpacifico son de este tipo.

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INGENIERIA SISMICA-FIC 2011 PROBLEMA 03. Se dispone de la siguiente informacion para analizar sismicamente una edificacion: se trata de un edificio de madera de tres niveles y de planta irregular, ubicado en la provincia de Huamanga, Ayacucho, destinado a un hotelde cinco estrellas. Según el informe geotecnico el suelo de cientacion donde se ubicara tiene un estrato de ocho metros de de arena densa con N=45; con velocidades de onda de corte muy cercanas al de una roca. El peso propio para pisos tipicos seera de 0.9t/m2 y de 0.7tn/m2 en la azotea. Las sobrecargas en pisos sera de 0.4tn/m2 y en la azotea de 0.3 tn/m2. El primer y segundo niveles tienen un area construida de 150m2 cada uno y el tercer nivel de 100m2. Las alturas de entrepiso tipicas son de 2.8m. En base a esta informacion y utilizando la norma de diseño sismoresistente E-030, se pide calcular fuerza basa, fuerzas laterales, fuerzas cons¿rtantes y moentos. 1. DATOS: Area=150m2 cada uno Area=100 m2 tercer nivel Zona=2 Uso del edificio: Hotel cisnco estrellas. Material: madera Sistema estructural:madera Tipo de suelo de ciemntacion: muy denso N>430 Categoria : C 2. CALCULO DE PESOS POR PISOS: Peso total azotea=100(0.7+0.25*0.3)=77.5tn Peso del resto de pisos=150(0.9+0.25*0.4)=150tn para 1er y 2do nivel Peso total del edificio=377.5Tn

0.7+0.3*0.25(tn/m2) 2,8

0.9+0.4*0.25(tn/m2)

2,8

0.9+0.4*0.25(tn/m2)

8,4

2,8

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INGENIERIA SISMICA-FIC 2011 3. ELECCION DE LOS DISTINTOS COEFICIENTES EN BASE A LOS DATOS MENCIONADOS: FACTOR DE ZONA: Z=0.3 USO DE LA EDIFICACION: U=1.00 PARAMETRO DE SUELO: S=1.00 FACTOR DE AMPLIACION SISMICA: Si: tp=0.60.4 ; T=0.24 C=2.5 COEFICIENTE DE REDUCCION: R=7

4. CALCULO DE FUERZACORTANTE BASAL:

6

PISO

PESO

3 2 1

77.5 150 150

DIMENSION DE ENTREPISOS 2.8 2.8 2.8

ALTURA(i ) 8.4 5.6 2.8

Pi*Hi 217 420 420 1057

Pi*Hi/s(Pi*Hi ) 0.205 0.397 0.397


Fi

Qi

Mi

11.072 21.429 21.429 53.929

11.072 32.500 53.929

31.000 122.001 273.002

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DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES EN EL EDIFICIO:

11.072tn 32.500tn 53.929tn DIAGRAMADE MOMENTOS

0tn-m

31.000tn-m

122.001tn-m

273.002tn-m

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