UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras
Ciclo 2013-I
EXAMEN SUSTITUTORIO DE INGENIERÍA ANTISÍSMICA (EC231-G) Profesor: PIQUÉ DEL POZO, Javier Día y hora: 20 de diciembre de 2013 - 14:10 – 16:00 Indicaciones: Con apuntes apuntes pero NO PROBLEMAS PROBLEMAS RESUELTOS. RESUELTOS. Prohibido el préstamo de calculadoras y correctores, uso de celulares.
Pregunta 1.- (3 puntos) El vector de fuerzas actuante sobre una estructura plana de 4 pisos tiene la forma del segundo modo de vibración. Diga cuál es la participación del primer, tercer y cuarto modo de vibración en la respuesta de la superposición modal. Es indispensable que explique por qué. Pregunta 2.- (3 puntos) Cuando o porqué es una combinación modal mejor que otra, cuál es su objetivo. Problema 3.- (6 puntos) Se tiene un edificio de un un solo piso destinado para colegio. En la dirección Y está conformado por cinco pórticos de concreto armado (E c=250000 kg/cm 2) de una sola crujía (luz). Las columnas Y
4m
4m
4m
4m
A
8m H=4m
L=8m
B
2m X
PLANTA
tienen 25cm x 40cm orientadas como se muestra. Todas las vigas, en ambas direcciones, son de 25 x 40cm. La losa del techo es aligerada de 20cm de espesor (300 kg/m 2) y se comporta como un diafragma rígido. Los acabados puede considerarse como 100 kg /m 2. La altura total del piso es 4m. El edificio está ubicado en el conglomerado de la ciudad de Lima. Con el objeto de cumplir con los desplazamientos laterales admisibles se han colocado en sus dos extremos dos riostras de acero en forma de X, con un área de 15cm 2 . (E acero=2 100 000 kg/cm 2). (Para estimar la rigidez de estos elementos debe tomar en cuenta el ángulo al que están colocados en relación al desplazamiento lateral.). Determine si Y el edificio cumple con el límite de 1 4 2 7 3 5 6 desplazamientos especificado en la 2.48m 2.15m 4.44m 7.52m 5.61m 10.25m Norma. E
Problema 4.- (8 puntos).Para la 5.16m estructura de concreto armado cuya planta se muestra se adjuntan los D datos de las masas en cada nivel y su 1.37m C ubicación. Donde corresponda, las 1.37m unidades están dadas en metros, B segundos y toneladas. Cuando el 5.28m sismo actúa en la dirección X, calcule A el máximo desplazamiento relativo en PLANTA el eje A y en eje E, en el último entrepiso (11). Considere solamente los modos 4 y 8. R=7 Usando los resultados calculados, diga si la estructura presenta irregularidad torsional, según lo especificado en la Norma E-030.
