Informe Antisismica calculo de rigidez lateral

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL

INTRODUCCIÓN Se tiene una edificación de 4 pisos, de albañilería confinada en la dirección X y sistema aporticado en la dirección Y, cuyas dimensiones se encuentran en los planos adjuntados. Se realizará el análisis sísmico usando el Método de Fuerzas Equivalentes de la Norma E.030, posteriormente se calculará la Rigidez Lateral de la estructura para cada piso y en cada dirección. Aplicaremos los temas estudiados en la asignatura hasta el momento, y realizando un análisis sísmico estático, para poder realizar el diseño correspondiente de la edificación, para la cual usaremos la norma peruana. En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.): 

Cargas

Norma E.020



Diseño sismo resistente

Norma E.030



Concreto Armado

Norma E.060



Suelos y cimentaciones

Norma E.050

INGENIERIA ANTISISMICA

2


INTRODUCCIÓN Se tiene una edificación de 4 pisos, de albañilería confinada en la dirección X y sistema aporticado en la dirección Y, cuyas dimensiones se encuentran en los planos adjuntados. Se realizará el análisis sísmico usando el Método de Fuerzas Equivalentes de la Norma E.030, posteriormente se calculará la Rigidez Lateral de la estructura para cada piso y en cada dirección. Aplicaremos los temas estudiados en la asignatura hasta el momento, y realizando un análisis sísmico estático, para poder realizar el diseño correspondiente de la edificación, para la cual usaremos la norma peruana. En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.): 

Cargas

Norma E.020



Diseño sismo resistente

Norma E.030



Concreto Armado

Norma E.060



Suelos y cimentaciones

Norma E.050


2


MARCO TEÓRICO CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURA ESTRUCTURAL L Entre las consideraciones de carácter estructural a tomar en cuenta, se tiene: 

Se debe buscar buscar que la estructura presente presente regularidad tanto en planta como en elevación.



Se debe debe procurar no obtener obtener una excesiva excentricidad para evitar evitar torsiones perjudiciales a la edificación.

MATRIZ DE RIGIDEZ LATERAL DE LA ESTRUCTURA En una primera etapa se consideran separadamente los pisos que conforman la estructura. Para cada uno de ellos debe obtenerse la matriz de rigidez lateral. Esta es una matriz que relaciona fuerzas y desplazamientos horizontales. El procedimiento habitual para determinar la matriz de rigidez lateral consiste en ensamblar primero la matriz de rigidez de los pisos con mayor grado de libertad (incluyendo aquellos asociados a los desplazamientos verticales) y l uego eliminar los grados que no corresponden a los desplazamientos laterales, utilizando un proceso de condensación estática. Dónde:

Componentes de desplazamiento del centro de masas. Orientación del muro j con referencia al eje X global. Distancia del centro de masas (xo, yo) al eje del muro. Rigidez lateral del muro en la dirección de análisis ó Sistema local

ANÁLISIS ESTÁTICO (N.T.E. - E.030) Según la Norma de Diseño Sismo resistente (N.T.E. - E.030), la fuerza horizontal o cortante total en la base de la estructura debido a la acción sísmica, es determinada por:


3


CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL ANÁLISIS -

Edificación de concreto armado

: Sistema Aporticado

- Uso

: Oficinas

- Ubicación

: El Tambo - Huancayo

- Número de pisos

:

- Altura de piso a techo Piso 1

:

Pisos 2, 3 y 4

:

- Espesor de aligerado

:

- Peso del concreto

:

Datos de diseño: 

Concreto

: f’c =



Acero

: fy = 4200 kg/ cm²



Columnas

: 30x30 cm y 15x 40 cm



Tabiquería

: 200 Kg/m²



Acabados

: 100 Kg/m²



Sobrecarga

: 250 Kg/m²

210 kg/cm²

100 Kg/m² (azotea)


4


ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO ZONIFICACIÓN ZONA

Z

1

0.1

2

0.25

3

0.35

4

0.45

MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA Y ESTUDIO DE SITIO


5


FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

CATEGORÍA DE EDIFICACIÓN


6


COEFICIENTE DE REDUCCIÓN SÍSMICA

SISTEMA ESTRUCTURAL ( APORTICADO) Ro =

8

IRREGULARIDAD 1ER PISO 2DO PISO DE RIGIDEZ 100% 100%

% 100%

CONDICION REGULAR

% CONDICION IRREGULARIDAD 1ER PISO 2DO PISO DE MASA O 136.76 118.08 Kg 1.16 Kg REGULAR PESO Kg IRREGULARIDAD 1ER PISO 2DO PISO % CONDICION GEOMETRIA 12 m 12 m 100 m REGULAR VERTICAL

IRREGULARIDAD POR ALTURA Ia=

1

LONG 1 ESQUINAS ESTRANTES

LONG2

12

12 100.00 %

7

7 100.00 %

AREA1 DISCONTIUIDAD DEL DIFRAGMA SISTEMAS NO PARALELOS

%

AREA 2

%

96

4.6

4.79 %

96

0

0.00 %

L1

L2 12

2

CONDICION REGULAR CONDICION REGULAR

ANGULO

CONDICION

#¡REF!

REGULAR


7


IRREGULARIDADES EN PLANTA Ip =

R

1

Ro

8

Ia

1

Ip

1

8

CÁLCULOS GENERALES PESO DE LA ESTRUCTURA


8



9



10



11



12



13



14


CORTANTE BASAL


15


CENTRO DE GRAVEDAD Y RIGIDEZ


16


RIGIDEZ LATERAL LOCAL


17



18


VERIFICACIÓN DEL DESPLAZAMIENTO


19


RIGIDEZ LATERAL DE ELEMENTOS FLEXIBLES POR MUTO


20



21


RIGIDEZ LATERAL DE ELEMENTOS RÌDIGOS POR EL MÈTODO DE LA COLUMNA ANCHA

DIRECCION X-X


22



23



24



25



26


CALCULO DE LA RIGIDEZ LATERAL METODO WILBUR DIRECCION Y-Y


27



28


. INGENIERIA ANTISISMICA

29



30


MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA EN ETABS


31


Story Response - Maximum Story Displacement Summar y Descri ption This is story response output for a specified range of stories and a selected load case or load combination. I nput Data

Name

StoryResp4

Display Type

Max story displ

Story Range

All Stories

Load Case

SY

Top Story

Story4

Output Type

Not Applicable

Bottom Story

Base


32


Tabul ated Plot Coordi nates

Story Response Values Story

Elevation

Location

m

X-Dir

Y-Dir

mm

mm

Story4

12.3

Top

0.891013

61.252813

Story3

9.5

Top

0.919632

49.331277

Story2

6.7

Top

1.012772

33.707243

Story1

3.9

Top

0.54372

14.13186

Base

0

Top

0

0

STORY

LOAD CASE / COMBO

LABEL

X (m)

Y (m)

Z (m)

Story4

SY

14

25.35

5.7

12.3

Diaph D1 X 0.000235963

Story4

SY

18

0

4.52

12.3

Diaph D1 Y 0.005352546

Story3

SY

14

25.35

5.7

9.5

Diaph D1 X

Story3

SY

18

0

4.52

9.5

Diaph D1 Y 0.006151681

Story2

SY

51

24.775

0

6.7

Diaph D1 X 0.000167527

Story2

SY

15

25.35

0

6.7

Diaph D1 Y 0.006991208

Story1

SY

53

24.75

0

3.9

Diaph D1 X

Story1

SY

54

24.75

0.75

3.9

Diaph D1 Y 0.003608517

ITEM


DRIFT

9.53E-05

0.00013941

33


Story Response - Maximum Story Displacement Summar y Descri ption This is story response output for a specified range of stories and a selected load case or load combination. I nput Data

Name

StoryResp4

Display Type

Max story displ

Story Range

All Stories

Load Case

SX

Top Story

Story4

Output Type

Not Applicable

Bottom Story

Base


34


Tabul ated Plot Coordi nates

Story Response Values

Story

Elevation

Location

X-Dir

Y-Dir

mm

mm

m

STORY

Story4

12.3

Top

127.760398

1.188646

Story3

9.5

Top

114.002461

1.084668

Story2

6.7

Top

89.481717

0.928074

Story1

3.9

Top

56.462324

0.521363

Base

0

Top

0

0

LOAD CASE / COMBO

LABEL

X (m)

Y (m)

Z (m)

ITEM

DRIFT

Story4

SX

14

25.35

5.7

12.3 Diaph D1 X

0.004913549

Story4

SX

18

0

4.52

12.3 Diaph D1 Y

3.71E-05

Story3

SX

14

25.35

5.7

9.5 Diaph D1 X

0.008757409

Story3

SX

18

0

4.52

9.5 Diaph D1 Y

5.59E-05

Story2

SX

14

25.35

5.7

6.7 Diaph D1 X

0.01179264

Story2

SX

18

0

4.52

6.7 Diaph D1 Y

0.000145254

Story1

SX

13

0

5.7

3.9 Diaph D1 X

0.014477519

Story1

SX

18

0

4.52

3.9 Diaph D1 Y

0.000133683


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