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ANALISIS ESTRUCTURAL
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I.
INTRODUCCIÓN
Todas las estructuras deben ser diseñadas y construidas para que, con una seguridad aceptable, sea capaz de soportar todas las acciones que la puedan solicitar durante la construcción y el período de vida útil previsto en el proyecto así como la agresividad del medio. El análisis estructural consiste en la determinación de los efectos originados por las acciones sobre la totalidad o parte de la estructura, con el objeto de efectuar comprobaciones en sus elementos resistentes. Para la realización del análisis y diseño estructural, se idealizan tanto la geometría de la estructura como las acciones y las condiciones de apoyo mediante un modelo matemático adecuado. En el presente trabajo se analiza la estructura de un edificio de 4
pisos,
predimensionando los diferentes elementos estructurales (columna, vigas, losa) teniendo en cuenta los efectos del sismo.
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II. GENERALIDADES II.1 MARCO TEORICO Los pórticos son estructuras cuyo comportamiento está gobernado por la flexión. Están conformados por la unión rígida de vigas y columnas. Es una de las formas más populares en la construcción de estructuras de concreto reforzado y acero estructural para edificaciones de vivienda multifamiliar u oficinas.
Estructura metálica aporticada Los pórticos tienen su origen en el primitivo conjunto de la columna y el dintel de piedra usado por los antiguos, en las construcciones clásicas de los griegos, como en el Partenón y aún más atrás, en los trilitos del conjunto de Stonehenge en Inglaterra (1800 años a.C.). En éstos la flexión solo se presenta en el elemento horizontal (viga) para cargas verticales y en los elementos verticales (columnas) para el caso de fuerzas horizontales .
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Acción de pórtico bajo cargas verticales y horizontales vs. Acción en voladizo
Con la unión rígida de la columna y el dintel (viga) se logra que los dos miembros participen a flexión en el soporte de las cargas no solamente verticales, sino horizontales, dándole al conjunto una mayor «resistencia», y una mayor «rigidez» o capacidad de limitar los desplazamientos horizontales. Materiales como el concreto reforzado y el acero estructural facilitaron la construcción de los nudos rígidos que unen la viga y la columna. La combinación de una serie de marcos rectangulares permite desarrollar el denominado entramado de varios pisos; combinando marcos en dos planos perpendiculares se forman entramados espaciales. Estos sistemas estructurales son muy populares en la construcción, a pesar de que no sean tan eficientes como otras formas, pero permiten aberturas rectangulares útiles para la conformación de espacios funcionales y áreas libres necesarias para muchas actividades humanas (ver figura)
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Los métodos de análisis introducidos desde la distribución de momentos de CROSS (1930), hasta las formulaciones matriciales de la RIGIDEZ, ampliamente usados con los computadores, han reducido las tediosas operaciones rutinarias, que limitaron su uso en el siglo pasado.
DIAGRAMAS DE FUERZAS INTERNAS EN LOS PORTICOS Para el diseño de los sistemas de pórtico es necesario la determinación de las fuerzas internas: momento, cortante y fuerza axial; anteriormente se mostraron los diagramas de momento y fuerza cortante de una viga y se indicaron las convenciones típicas empleadas para el dibujo de esos diagramas. Esta determinación de las fuerzas internas es lo que se ha llamado tradicionalmente el «análisis» de una estructura. Para el análisis de un pórtico es necesario hacer algunas simplificaciones a la estructura real. Un pórtico tiene no solo dimensiones longitudinales, sino transversales, como el ancho y la altura de la sección transversal y estos valores influyen en el análisis de la estructura; sin embargo la determinación definitiva de las dimensiones de los elementos es el objetivo final del denominado «diseño estructural». Este «círculo vicioso» lo rompe el diseñador ANALISIS ESTRUCTURAL
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suponiendo inicialmente unas dimensiones, de acuerdo al tipo de estructura y a su conocimiento basado en la experiencia que ha tenido con esas estructuras. Una vez supuestas unas dimensiones, el análisis se hace con modelos matemáticos pertinentes, previas algunas simplificaciones. La simplificación más común, es analizar una estructura de dimensiones teóricas en que los elementos no tienen secciones físicas, sino parámetros asociados a ellas como el área, el momento de inercia. Según se muestra en la figura, la estructura teórica para el análisis es la «punteada» que corresponde a una idealización por el eje neutro de los elementos. El estudiante debe entonces distinguir claramente la diferencia entre la longitud real de la viga, la longitud libre y la longitud teórica, que usa en los modelos matemáticos empleados para el análisis de la estructura. Al hacer esta idealización, secciones diferentes en la estructura como son el extremo de la viga y el extremo de la columna se juntan en un punto: el nudo rígido teórico (ver figura). Esto produce dificultades al estudiante, para aplicar las condiciones de equilibrio de los elementos, pero que no son insuperables y que la guía del profesor y el estudio personal, le permitirán sobrepasar con éxito.
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El conocimiento de las metodologías para dibujar los diagramas en los pórticos es importante para que el estudiante pueda entender cómo se afecta el diseño no s olo por la magnitud y posición de las cargas, sino por las variaciones en las dimensiones de las secciones transversales y vaya obteniendo criterios cualitativos y sentido de las magnitudes que le permitan criticar y usar de modo seguro la información obtenida mediante los modernos programas de computador; éstos le permiten obtener rápida y eficientemente no solo las variaciones, sino los valores máximos y mínimos, que se emplearán posteriormente en el diseño de los elementos de las estructuras, que también será hecho por programas de computador adicionales. Teniendo en cuenta que los pórticos tienen elementos horizontales y verticales (en el caso de pórticos rectangulares) es necesario definir algunas convenciones adicionales a las planteadas en las vigas, para evitar equívocos.
Convenciones de las fuerzas internas
Se usará como elemento auxiliar la denominada «fibra positiva», que se dibuja gráficamente en la parte inferior de las vigas y en el interior de los pórticos, con el fin de evitar las confusiones comunes al manejar ecuaciones de equilibrio, según se mostró en el caso de las vigas. También se dibujarán los momentos del lado de la fibra a tensión. Esta convención, que no es universal, sobre todo en los textos de origen, se adopta con el fin de facilitarle al estudiante el diseño en concreto reforzado, en el cual se coloca el refuerzo del lado de tensión. En el tema adicional se presenta un ejemplo en el cual se muestra el proceso para obtener las fuerzas internas en un pórtico y dibujar los diagramas de momento flector y cortante.
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II.2 EL PROYECTO ARQUITECTÓNICO En el presente trabajo, se realizó el diseño estructural de un edificio en concreto armado destinado a un centro de comercio y oficinas, ubicado en Cerro de Pasco sobre un suelo de perfil tipo S1. Se consideró una estructura aporticada conformada por Vigas y Columnas. Se han considerado las siguientes resistencias de materiales para el diseño: f’c= 210 kg/cm2 para columnas, vigas y losa ANALISIS ESTRUCTURAL
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL fy= 4200 kg/cm2 (esfuerzo de fluencia del acero) A continuación se presenta la arquitectura del edificio en planta, primer piso y la planta típica que va del segundo hasta el cuarto piso.
PLANTA DEL PRIMER PISO
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PLANTA TIPICA DEL SEGUNDO AL CUARTO PISO
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II.2 DIMENSIONES Ordenar el grupo por Apellido paterno (A-Z)
Diego Fabricio Fernandez Chipana
Jean Raul Quispe Aguilar
Jimmy Alexander Ramirez Arce
Junior Aristedes Revilla Taya
Alicia Rodriguez Medina
Evelyn Valenzuela Lopez
L1, L2, L3, L4=4 +Mod (carad AP, 4) Fernandez = 9, Quispe = 6, Ramirez = 7, Revilla = 7, Rodriguez = 8, Valenzuela= 10 ∑ = 47
47/4 residuo es= 3
L1, L2, L3, L4= 4 + 3 = 7 m
Ubicación La ciudad que equidista del lug ar de nacimiento de 2
alumnos (los más alejados) Asumiendo algunos lugares Diego Fabricio Fernandez Chipana = Lima Jean Raul Quispe Aguilar = Callao Jimmy Alexander Ramirez Arce = Tarapoto Junior Aristedes Revilla Taya = Santa Anita (Hospital 3 de Mayo) Alicia Rodriguez Medina = Cusco o Cuzco Evelyn Valenzuela Lopez = Lima Resultado Pasco
Uso Mod (∑carad AP, 3) 0 Vivienda 1 Hospital 2 Centro Comercial 47/3 Residuo = 2
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Tipo de Suelo Mod (∑carad AM, 3) 0 RIGIDO 1 INTERMEDIO 2 FLEXIBLE Chipana = 7 , Aguilar = 7 , Arce = 4 , Taya = 4 , Medina = 6 , Lopez = 5 33/3 residuo es= 0
∑ = 33
0 RIGIDO
Losa MOD (∑carad N1, 2) 0 Losa Aligerada 1 Losa Maciza Diego = 5, Jean = 4, Jimmy = 5, Junior = 6, Alicia = 6, Evelyn = 6 32/2 residuo es= 0
∑ = 32
0 Losa Aligerada
III.
ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENSIONAMIENTO
Los principales criterio que son necesarios tomar en cuenta para lograr una estructura sismo-resistente, son:
SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA La experiencia ha demostrado repetidamente que las estructuras simples se comportan mejor durante los sismos. Hay dos razones principales para que esto sea así. Primero, nuestra habilidad para predecir el comportamiento sísmico de una estructura es marcadamente mayor para las estructuras simples que para las complejas, y segundo, nuestra habilidad para idealizar los elementos estructurales es mayor para las estructuras simples que para las complicadas. La simetría de la estructura en dos direcciones es deseable por las mismas razones, la falta de simetría produce efectos torsionales que son d ifíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.
RESISTENCIA Y DUCTILIDAD
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Las estructuras deben tener resistencia sísmica adecuada por lo menos en dos direcciones ortogonales o aproximadamente ortogonales, de tal manera que se garantice la estabilidad tanto de la estructura como un todo, como de cada una de sus elementos. Las cargas deben transferirse desde su punto de aplicación hasta su punto final de resistencia. La característica fundamental de la solicitación sísmica es su e ventualidad, por esta razón, las fuerzas de sismo se establecen para valores intermedios de la solicitación, confiriendo a la estructura una resistencia inferior a la máxima necesaria, debiendo complementarse el saldo otorgándole una adecuado ductilidad. Esto requiere reparar a la estructura para ingresar en una etapa plástica, sin que se llegue a la falla. Otro antecedente importante debe ser tomado en cuenta en la concepción de estructuras aporticadas es la ubicación de las rotulas plásticas. El diseño debe tender a que estas se produzcan en los elementos que contribuyan menos a la estabilidad de la estructura, por esta razón, es conveniente que se produzcan en las vigas antes que en las columnas. Los criterios de ductilidad deben también extenderse al dimensionamiento por corte, ya que en el concreto armado la falla por corte es de naturaleza frágil. Para lograr este objetivo, debe verificarse en el caso de una viga, que la suma de los momen tos flectores extremos divididos por la luz sea menor que la capacidad resistente al corte de la viga, y en general para cualquier elemento, que la resistencia proporcionada por corte sea mayor que la resistencia proporcionada por flexión.
UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación, con elementos que no cambian bruscamente su rigidez, para evitar la concentración de esfuerzos.
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III.1 ESTRUCTURACION Se ha buscado una disposición apropiada de los distintos elementos resistentes de tal forma que la estructura sea capaz de soportar todas las solicitaciones a las que san sujeta en su vida útil y a la vez sea funcional y económica. Se ha planteado una estructuración aporticada.
LOSAS Se ha escogido el sistema de losa aligerada unidireccional, ya que es un sistema común en nuestro país por su menor peso y porque los ladrillos entre viguetas proporcionan acústica, aislamiento, además facilita las instalaciones eléctricas y sanitarias. Los ladrillos encofran a las viguetas de concreto armado, éstas se dispondrán en el sentido de menor longitud del ambiente. La losa aligerada está compuesta por bloques de 30x30x20, que se colocan entre viguetas de 10 cm. de ancho, espaciadas cada 40 cm, y una losa superior de 5 cm. Las viguetas se armarán en la dirección longitudinal x-x paralela a la fachada.
VIGAS Las vigas se dispondrán de tal manera que una las columnas entre sí y formen pórticos y pórticos mixtos con placas de concreto armado. Tendrán el mismo peralte en las dos direcciones para mantener el diseño arquitectónico del edificio.
COLUMNAS Las columnas estarán ubicadas y distanciadas de tal manera de formar pórticos y respetando el requerimiento arquitectónico del edificio. Las columnas serán peraltadas en la dirección y-y por las cargas de gravedad que reciben de las vigas.
III.2 PREDIMENSIONAMIENTO PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS El Reglamento Nacional de Construcciones da peraltes mínimos para no verificar deflexiones:
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En losas aligeradas continuas conformadas por viguetas de 10 cm de ancho, bloques de ladrillo de 30 cm de ancho y losa superior de 5 cm, con sobrecargas menores a 300 ⁄ y luces menores de 7.5 m, el peralte debe cumplir: ℎ ≥ ⁄ 25 Así tenemos: ℎ ≥ 7⁄25 ℎ ≥ 0.28
Usaremos un peralte de 30 cm PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Para el predimensionamiento de vigas consideraremos lo establecido en el Reglamento Nacional de Construcciones en la NTE-060 en su acápite 10.4.1 h > luz/12 y h< l/10 (para cargas verticales) El ancho se recomienda que esté comprendido entre 0.3 y 0.5 h. Donde h = peralte de la viga Así tenemos:
ℎ ≥ 7⁄12 ℎ ≥ 0.583
ℎ < 7⁄10 ℎ ≤ 0.70
Usaremos una viga de 40 cm x 60 cm
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Las columnas son elementos sometidos a flexo compresión y cortante. Luego predimensionaremos en función de la carga vertical. Predimensionaremos para la columna más cargada y uniformizaremos estas medidas par a las demás columnas. Usaremos la siguiente fórmula: Área de columna = P(servicio)/ (.45 f’c)
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Área tributaria = 38.5 m2
Área contribuyente que recibe la columna más cargada Peso aproximada de los pisos = 1 ton/m2 Nro. de pisos = 4 pisos Carga que recibe la columna = 38.5 m2 *1ton/m2 *4 = 154000 Kg /m2 Área aproximada de la columna = Peso / (.45 f’c) =154000 kg/(.45*210 kg/cm2)= 1629.63 cm2, podemos adoptar una columna de 40x80cms
Se elige la columna de sección 40 * 80 cm2
A continuación se presenta la planta del edificio estructurada y pre dimensionada de vigas y columnas
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ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENSIONAMIENTO
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IV.
METRADO DE CARGAS
Las estructuras deberán resistir las cargas que se les imponga como consecuencia de su uso previsto. Estas cargas actuarán en las combinaciones prescritas y no causarán esfuerzos que excedan los esfuerzos admisibles de los materiales (Diseño por Resistencia). El metrado de cargas verticales es un complemento del metrado para el diseño sismorresistente. El metrado de cargas es un proceso mediante el cual se estiman las cargas actuantes sobre los distintos elementos estructurales. El metrado de cargas es un proceso simplificado ya que por lo general se desprecian los efectos hiperestáticos producidos por los momentos flectores, salvo que sean estos muy importantes. Los tipos de carga que se usarán en el metrado son las siguientes:
Carga Muerta: Son cargas de gravedad que actúan durante la vida útil de la estructura, como el peso propio de la estructura, el peso de los elementos que complementan la estructura como acabados, tabiques, maquinarias.
Carga Viva o Sobrecarga: son cargas gravitacionales de carácter movible, que actúan en forma esporádica. Entre éstas se tienen: el peso de los ocupantes, muebles, nieve, agua, equipos removibles. Las cargas unitarias que usaremos son las siguientes:
Densidad del concreto: 2400 kg/m3
Densidad del agua: 1000 kg/m3
Aligerado: 350 kg/m2
Acabados: 100 kg/m2
Tabiquería fija (pandereta): 210 kg/m2 (1350 kg/m3 x 2.7
Tabiquería móvil (drywall): 60 kg/m2 (38 kg/m2 x 2.7)
Sobrecargas:
Centros comerciales: 500 kg/m2
Azotea: 200 kg/m2
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IV.1 METRADO DE VIGAS Las vigas se encuentran sujetas a las cargas que le transmiten la losa, así como las cargas que actúan sobre ella como su peso propio, peso de tabiques, etc.
CROQUIS DE LA VIGA V-B
PISO 1 AL 3 ANALISIS ESTRUCTURAL
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CARGA MUERTA Carga directa:
Peso propio viga = 0.40x0.60x2400 = 576 kg/m
Carga de losa:
Peso propio + Peso del piso terminado = 380x(7)= 2660 kg/m
Wcm = 3236 kg/m CARGA VIVA Carga viva = 500 x (7) = 3500 kg/m
Wcv = 3500 kg/m CARGA MAYORADAS 1.4* 3236 +1.7* 3500 = 10480.4 kg/m AZOTEA CARGA MUERTA Carga directa:
Peso propio viga = 0.40x0.60x2400 = 576 kg/m
Carga de losa:
Peso propio + Peso del piso terminado = 380x(7)= 2660 kg/m
Wcm = 3236 kg/m CARGA VIVA Wcv = 200 x (7)= 1400 kg/m CARGA MAYORADAS 1.4* 3236 +1.7* 1400 = 6910.4 kg/m
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IV. 2 CARGA DE SISMO Para el diseño por sismo se utiliza lo establecido en la normativa del E.030 del reglamento nacional de edificaciones. En el mismo que indica requisitos mínimos de cálculo y diseño sismorresistente. Ingresaremos todos los datos necesarios: Cantidad de pisos: 14 Ubicación: Pasco
∗
Uso: Comercio Carga Muerta (CM): 1075, 1050 y 1100 /- según los pisos. Carga Viva (CV): 200, 300 y 400 / – según los pisos. Comenzamos con los cálculos:
Hallando Z: De acuerdo a la Norma E .030, Lima pertenece a la Zona 2 , donde: o
Z=0.25
Hallando U: De acuerdo al Uso del edificio ( comercio) pertenece a la categoría C (Edificaciones Comunes), es por ello que consideramos: o
U= 1
Hallando S: o
De acuerdo a la norma E.030, una resistencia de suelo de 3 /, indica un suelo tipo , donde S=1.
Hallando C:
2.5 ∗ Donde C es el factor de amplificación sísmica, que interpreta la respuesta estructural según la aceleración en el suelo. El se halla según el tipo de suelo; como la ð=3 / , entonces le corresponde el factor de Roca o suelos muy rígidos ( ), donde =0.4 s. Luego, para hallar T:
ℎ
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Donde es un factor que depende del sistema estructural con el que se va a hacer el edificio. En este caso =35 (aporticado) Reemplazando:
16 0.457 35
Con el resultado de T:
2.5 ∗
0.4 0.457
2.188
Hallando : De acuerdo a la Norma E. 030, un sistema estructural aporticado
tiene de coeficiente 8 . Entonces: o
= 8
Hallando P: De acuerdo a la norma E. 030:
(+% ) ∗ Á ∗ º Como nuestro edificio es considerado como de la categoría C, se tomará el 25% de la Carga Viva (CV). Sin embargo los pisos son diferentes en forma y en uso, por ello es que cada piso tiene diferente carga viva y carga muerta, es por ello que realizamos el siguiente cuadro:
N piso
CV
AREA
CM+CV*%
PESO ( kg)
4
300
358.56
1075
385452
3
400
358.56
1100
394416
2
400
358.56
1100
394416
1
400
358.56
1100
394416
P=
1568700
H=
107260
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De este cuadro, se obtiene P: P= 1568700 kg Entonces, aplicando la fórmula general:
0.25 ∗ 1 ∗ 2.188 ∗ 1 ∗ 1568700 8
= 107260 kg
FUERZAS Y CORTANTE POR PISO
Como T <0,7 s, entonces no se aplicará una fuerza adicional ( ). Luego:
∗ ∗ () ∑= ∗
Por ejemplo:
∗ () = ∗
= 0.008069 ∗ ∗
N PISO
H
Pi
Pi * Ph
4
13
385452
5010876
3
10
394416
3944160
2
7
394416
2760912
1
4
394416
1577664 13293612
Hallando F y V:
ANALISIS ESTRUCTURAL
F
∗ ∗ () ∑ = ∗
F1
40430.4383
F2
31823.60081
F3
22276.52057
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F4
12729.44032
Estas cargas distribuidas son las que se utilizarán en el pórtico para un análisis preliminar. Para los otros pórticos que vamos a pre diseñar procedemos de la misma manera, como resultado cada pórtico deberá tener las solicitaciones por carga muerta, por carga viva y por sismo, como se indica en los pórticos mostrados a continuación.
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V.
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V.1 Método de Hardy Cross Tenemos el siguiente pórtico
E
J
O
T
D
I
N
S
C
H
M
R
B
G
L
Q
A
F
K
P
P RTICO EJE B A) CÁLCULOS PREVIOS SECCIÓN TRANSVERSAL VIGA
=
0.4
X
0.6
COLUMNA
=
0.4
X
0.8
MOMENTO DE INERCIA VIGA
=
0.0072
m4
COLUMNA
=
0.017066667
m4
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LONGITUDES L-AB
=
4
m
L-BC
=
3
m
L-CD
=
3
m
L-DE
=
3
m
L-FG
=
4
m
L-GH
=
3
m
L-HI
=
3
m
L-IJ
=
3
m
L-KL
=
4
m
L-LM
=
3
m
L-MN
=
3
m
L-NO
=
3
m
L-PQ
=
4
m
L-QR
=
3
m
L-RS
=
3
m
L-ST
=
3
m
L-BG
=
5
m
L-CH L-DI L-EJ
= = =
5 5 5
m m m
L-GL
=
5
m
L-HM
=
5
m
L-IN
=
5
m
L-JO
=
5
m
L-OT
=
6
m
L-NS
=
6
m
L-MR
=
6
m
L-LQ
=
6
m
B) CÁLCULOS DE LAS RIGIDECES Y FACTORES DE DISTRIBUCIÒN
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL NUDO B :
NUDO G :
NUDO L :
K-GH= 0.006 dGH= 0.443
NUDO Q :
K-BA= 0.004
dBA= 0.374
K-LM=
0.006
K-BG= 0.001
dBG= 0.126
K-GB= 0.001
dGB=
0.112
K-LG=
0.001
dLG=
0.114
K-QL=
0.001
dQL=
0.108
K-BC= 0.006
dBC= 0.499
K-GL= 0.001
dGL=
0.112
K-LQ=
0.001
dLQ=
0.095
K-QR=
0.006
dQR=
0.510
∑d= 1.000
K-GF= 0.004
dGF=
0 .332
K-LK=
dLK=
0.339
0.004
∑d= 1.000
NUDO C:
dLM= 0.452
K-QP= 0.004
dQP= 0.382
∑d= 1.000
∑d= 1.000
NUDO H :
NUDO M:
NUDO R:
K-CB= 0.006
dCB= 0.444
K-HI= 0.006
dHI=
0.399
K-MN=
0.006
dMN=
0.406
K-RQ=
0.006
dRQ=
0.452
K-CH= 0.001
dCH= 0.112
K-HC= 0.001
dHC=
0.101
K-MH=
0.001
dMH=
0.103
K-RM=
0.001
dRM=
0.095
K-CD= 0.006
dCD= 0.444
K-HM= 0.001
dHM=
0.101
K-MR=
0.001
dMR=
0.086
K-RS=
0.006
dRS=
0.452
∑d= 1.000
K-HG= 0.006
dHG=
0.399
K-ML=
dML=
0.406
0.006
∑d= 1.000
NUDO D :
∑d= 1.000
NUDO I :
K-DC= 0.006 dDC=
0.444
K-DI=
0.112
0.001 dK-DI=
K-DE= 0.006 dK-DE= 0.444
∑d= 1.000
NUDO N:
KIJ= 0.006
dIJ=
0 .399
KID= 0.001
dID=
0.101
KIN= 0.001 dIN= 0.101 KIH= 0.006
dIH=
0.399
K-ED= 0.006 K-EJ=
0.001
NUDO J:
NUDO S :
K-NO=
0.006
dNO=
0.406
K-NI=
0.001
dNI=
0.103
K-NS= 0.001 dNS= 0.086 K-NM=
0.006
∑d= 1.000 NUDO E :
∑d= 1.000
dNM=
K-SR=
0.006
K-SN=
0.001
K-ST= 0.006
dSR=
0.452
dSN=
0.095
dST= 0.452
∑d= 1.000
0.406
∑d= 1.000 NUDO
NUDO T :
dED= 0.798
K-JE= 0.001
dJE=
0.168
K-OJ=
0.001
dOJ=
0.173
K-TS=
0.006
dTS=
0.826
dEJ= 0.202
K-JI= 0.006
dJI=
0.664
K-ON=
0.006
dON=
0.683
K-TO=
0.001
dTO=
0.174
dJO=
0.168
K-OT=
0.001
dOT=
0.144
∑d= 1.000
K-JO=
0.001
∑d= 1.000
ANALISIS ESTRUCTURAL
∑d= 1.000
∑d= 1.000
27
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
MOMENTO
L
q
Mij°
Mji°
6
10480.4
-31441.2
31441.2
MOMENTO
C) CÁLCULO DEL MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO M°BG=
-21834.1667
M°GB
21834.1667
M°CH=
-21834.1667
M°HC=
21834.1667
M°DI=
-21834.1667
M°ID=
º21834.1667
M°EJ=
-14396.6667
M°JE=
14396.6667
M°JO=
-14396.6667
M°OJ=
14396.6667
M°IN=
-21834.1667
M°NI=
21834.1667
M°HM=
-21834.1667
M°MH=
21834.1667
M°GL=
-21834.1667
M°LG=
21834.1667
M°LQ=
-31441.2
M°QL=
31441.2
M°MR=
-31441.2
M°RM=
31441.2
M°NS=
-31441.2
M°SN=
31441.2
M°OT=
-20731.2
M°TO=
20731.2
D) DETERMINACION DE ESTADOS ANALISIS ESTRUCTURAL
28
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ESTADO 0
GRÁFICO
ITERACIONES
ANALISIS ESTRUCTURAL
29
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL AB 0.0000
COEF. DISTR. MOM. INICIAL EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 4087.520 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -907.078 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 447.963 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -158.454 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 72.477 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -29.705 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 13.192 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -5.706 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 2.488 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -1.099 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 0.473 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE -0.211 EQUILIBRIO 0.000 TRANSPORTE 0.090 EQUILIBRIO 0.000
BA 0.3744
BG 0.1264 -21834.167
BC 0.4992
CB 0.4438
CH 0.1123 -21834.17
CD 0.4438
DC 0.4438
DI 0.1123 -21834.167
DE 0.4438
8175.039 0.000 -1814.156 0.000 895.926 0.000 -316.908 0.000 144.954 0.000 -59.410 0.000 26.385 0.000 -11.412 0.000 4.976 0.000 -2.197 0.000 0.947 0.000 -0.422 0.000 0.180 0.000 -0.081
2759.076 0.000 -612.278 -108.189 302.375 37.248 -106.956 -25.985 48.922 10.331 -20.051 -5.113 8.905 2.203 -3.851 -0.970 1.680 0.431 -0.742 -0.182 0.320 0.082 -0.142 -0.034 0.061 0.016 -0.027
10900.052 4845.307 -2418.874 -2284.679 1194.567 809.159 -422.544 -361.163 193.272 148.342 -79.213 -65.355 35.179 28.275 -15.215 -12.321 6.635 5.437 -2.930 -2.347 1.262 1.045 -0.563 -0.447 0.240 0.200 -0.108
9690.615 5450.026 -4569.357 -1209.437 1618.319 597.284 -722.327 -211.272 296.684 96.636 -130.711 -39.606 56.551 17.590 -24.642 -7.608 10.874 3.318 -4.694 -1.465 2.089 0.631 -0.895 -0.281 0.400 0.120 -0.170
2452.937 0.000 -1156.619 -86.854 409.637 74.909 -182.839 -35.201 75.098 17.717 -33.086 -8.043 14.314 3.551 -6.238 -1.606 2.753 0.678 -1.188 -0.307 0.529 0.127 -0.227 -0.058 0.101 0.024 -0.043
9690.615 4845.307 -4569.357 -2349.984 1618.319 955.300 -722.327 -421.994 296.684 180.154 -130.711 -79.766 56.551 34.382 -24.642 -15.288 10.874 6.581 -4.694 -2.936 2.089 1.258 -0.895 -0.563 0.400 0.240 -0.170
9690.615 4845.307 -4699.967 -2284.679 1910.601 809.159 -843.989 -361.163 360.308 148.342 -159.532 -65.355 68.764 28.275 -30.576 -12.321 13.162 5.437 -5.871 -2.347 2.515 1.045 -1.126 -0.447 0.480 0.200 -0.215
2452.937 0.000 -1189.679 -86.854 483.621 87.697 -213.635 -41.162 91.203 22.241 -40.382 -9.468 17.406 4.525 -7.740 -1.883 3.332 0.870 -1.486 -0.359 0.637 0.165 -0.285 -0.068 0.121 0.031 -0.055
9690.615 5744.306 -4699.967 -1933.290 1910.601 1004.756 -843.989 -409.494 360.308 188.863 -159.532 -80.111 68.764 36.091 -30.576 -15.452 13.162 6.922 -5.871 -2.962 2.515 1.327 -1.126 -0.565 0.480 0.254 -0.215
ANALISIS ESTRUCTURAL
30
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ED 0.7980
EJ
0.2020 -14396.7 11488.612 2908.055 4845.307 0.000 -3866.580 -978.728 -2349.984 -168.186 2009.512 508.658 955.300 70.994 -818.988 -207.306 -421.994 -51.344 377.727 95.612 180.154 20.623 -160.221 -40.556 -79.766 -10.687 72.182 18.271 34.382 4.344 -30.904 -7.823 -15.288 -2.060 13.844 3.504 6.581 0.842 -5.924 -1.500 -2.936 -0.390 2.654 0.672 1.258 0.159 -1.131 -0.286 -0.563 -0.074 0.508 0.129
JE
JO
JI
0.1680 0.1680 0.6639 14396.7 -14396.7 0.000 0.000 0.000 1454.027 547.596 0.000 -336.372 -336.372 -1328.878 -489.364 -12.432 -343.126 141.989 141.989 560.944 254.329 10.274 346.456 -102.688 -102.688 -405.682 -103.653 20.828 -162.616 41.246 41.246 162.949 47.806 -8.486 87.865 -21.373 -21.373 -84.438 -20.278 5.980 -37.405 8.689 8.689 34.325 9.136 -2.493 17.876 -4.120 -4.120 -16.278 -3.911 1.322 -7.438 1.685 1.685 6.657 1.752 -0.548 3.435 -0.780 -0.780 -3.080 -0.750 0.269 -1.417 0.319 0.319 1.260 0.336 -0.110 0.650 -0.147 -0.147 -0.582 -0.143 0.053 -0.267 0.060 0.060 0.237
ANALISIS ESTRUCTURAL
IJ 0.3990
0.000 0.000 -686.252 -664.439 692.913 280.472 -325.231 -202.841 175.730 81.474 -74.810 -42.219 35.753 17.163 -14.875 -8.139 6.870 3.328 -2.834 -1.540 1.301 0.630 -0.533 -0.291 0.246
ID
IN
IH
0.1010 0.1010 0.3990 21834.17 -21834.167 0.000 0.000 0.000 1226.468 493.449 0.000 -173.707 -173.707 -686.252 -594.840 -134.209 -343.126 175.394 175.394 692.913 241.810 -3.106 295.935 -82.324 -82.324 -325.231 -106.817 8.300 -139.065 44.482 44.482 175.730 45.602 -9.576 69.993 -18.936 -18.936 -74.810 -20.191 4.580 -31.775 9.050 9.050 35.753 8.703 -2.612 14.028 -3.765 -3.765 -14.875 -3.870 1.133 -6.343 1.739 1.739 6.870 1.666 -0.569 2.677 -0.717 -0.717 -2.834 -0.743 0.238 -1.214 0.329 0.329 1.301 0.318 -0.115 0.503 -0.135 -0.135 -0.533 -0.142 0.047 -0.230 0.062 0.062 0.246
HI 0.3990
0.000 0.000 -686.252 -343.126 591.871 346.456 -278.130 -162.616 139.986 87.865 -63.550 -37.405 28.055 17.876 -12.686 -7.438 5.353 3.435 -2.429 -1.417 1.007 0.650 -0.460 -0.267 0.189
HC
HM
HG
0.1010 0.1010 0.3990 21834.17 -21834.17 0.000 0.000 0.000 1226.468 493.449 0.000 -173.707 -173.707 -686.252 -578.309 -134.527 -427.414 149.817 149.817 591.871 204.818 -1.366 147.154 -70.402 -70.402 -278.130 -91.419 5.850 -102.656 35.434 35.434 139.986 37.549 -6.954 40.813 -16.086 -16.086 -63.550 -16.543 3.836 -20.201 7.101 7.101 28.055 7.157 -1.943 8.703 -3.211 -3.211 -12.686 -3.119 0.971 -3.832 1.355 1.355 5.353 1.376 -0.428 1.704 -0.615 -0.615 -2.429 -0.594 0.207 -0.718 0.255 0.255 1.007 0.264 -0.087 0.325 -0.116 -0.116 -0.460 -0.113 0.041 -0.134 0.048 0.048 0.189
31
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL GH 0.4432
GB 0.1122 21834.167
GL 0.1122 -21834.17
GF 0.3324
FG 0.0000
KL 0.0000
LK 0.3387
LG 0.1143 21834.17
LQ 0.0953 -31441.2
LM 0.4517
ML 0.4058
MH 0.1027 21834.167
0.000 0.000 -854.828 -343.126 294.309 295.935 -205.311 -139.065 81.626 69.993 -40.403 -31.775 17.406 14.028 -7.664 -6.343 3.408 2.677 -1.436 -1.214 0.650 0.503 -0.269 -0.230 0.123 0.094 -0.050
0.000 1379.538 -216.378 -306.139 74.497 151.187 -51.969 -53.478 20.662 24.461 -10.227 -10.025 4.406 4.452 -1.940 -1.926 0.863 0.840 -0.364 -0.371 0.164 0.160 -0.068 -0.071 0.031 0.030 -0.013
0.000 549.167 -216.378 -14.769 74.497 16.111 -51.969 8.373 20.662 -3.295 -10.227 2.528 4.406 -1.188 -1.940 0.579 0.863 -0.276 -0.364 0.120 0.164 -0.057 -0.068 0.024 0.031 -0.011 -0.013
0.000 0.000 -641.121 0.000 220.731 0.000 -153.983 0.000 61.220 0.000 -30.302 0.000 13.055 0.000 -5.748 0.000 2.556 0.000 -1.077 0.000 0.487 0.000 -0.202 0.000 0.092 0.000 -0.038
0.000 0.000 0.000 -320.560 0.000 110.366 0.000 -76.992 0.000 30.610 0.000 -15.151 0.000 6.527 0.000 -2.874 0.000 1.278 0.000 -0.539 0.000 0.244 0.000 -0.101 0.000 0.046 0.000
0.000 1627.162 0.000 -43.760 0.000 47.736 0.000 24.810 0.000 -9.764 0.000 7.489 0.000 -3.521 0.000 1.715 0.000 -0.817 0.000 0.355 0.000 -0.168 0.000 0.070 0.000 -0.033 0.000
3254.323 0.000 -87.521 0.000 95.471 0.000 49.620 0.000 -19.528 0.000 14.979 0.000 -7.041 0.000 3.430 0.000 -1.633 0.000 0.710 0.000 -0.337 0.000 0.140 0.000 -0.066 0.000 0.027
1098.334 0.000 -29.538 -108.189 32.222 37.248 16.747 -25.985 -6.591 10.331 5.055 -5.113 -2.376 2.203 1.158 -0.970 -0.551 0.431 0.240 -0.182 -0.114 0.082 0.047 -0.034 -0.022 0.016 0.009
915.278 -1691.061 -24.615 357.817 26.851 -178.335 13.956 60.521 -5.492 -27.077 4.213 10.744 -1.980 -4.652 0.965 1.953 -0.459 -0.836 0.200 0.360 -0.095 -0.153 0.039 0.067 -0.019 -0.028 0.008
4339.098 1949.430 -116.695 -531.466 127.295 -5.396 66.160 23.113 -26.038 -27.473 19.972 15.156 -9.388 -7.677 4.574 3.838 -2.177 -1.691 0.946 0.816 -0.449 -0.342 0.186 0.163 -0.088 -0.066 0.036
3898.859 2169. 549 -1062.933 -58.347 -10.793 63.647 46.226 33.080 -54.946 -13.019 30.312 9.986 -15.355 -4.694 7.675 2.287 -3.382 -1.089 1.632 0.473 -0.684 -0.224 0.326 0.093 -0.133 -0.044 0.063
986.899 0.000 -269.055 -86.854 -2.732 74.909 11.701 -35.201 -13.908 17.717 7.673 -8.043 -3.887 3.551 1.943 -1.606 -0.856 0.678 0.413 -0.307 -0.173 0.127 0.082 -0.058 -0.034 0.024 0.016
ANALISIS ESTRUCTURAL
32
MR 0.0856 -31441.2
MN 0.4058
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL NM 0.4058
NI 0.1027 21834.167
NS 0.0856 -31441.2
NO 0.4058
ON 0.6830
OJ 0.1729 14396.7
OT 0.1441 -20731.2
TO 0.1742 20731.2
TS 0.8258
ST 0.4523
SN 0.0954 31441.2
SR 0.4523
3898.859 1949.430 -1060.414 -531.466 -24.543 -5.396 65.581 23.113 -75.664 -27.473 36.186 15.156 -20.635 -7.677 8.950 3.838 -4.495 -1.691 1.881 0.816 -0.907 -0.342 0.371 0.163 -0.177 -0.066 0.071
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ANALISIS ESTRUCTURAL
33
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL RS 0.4523
RM 0.0954 31441.2
RQ 0.4523
QR 0.5100
QL 0.1076 31441.2
QP 0.3825
PQ 0.0000
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ANALISIS ESTRUCTURAL
34
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
AB
3521.9227
HI
-373.0038
NM
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BA
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CB
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GB
22842.4838
OJ
15385.3894
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-20294.0943
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-21457.1907
OT
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DC
9416.6260
FG
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TS
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DE
10845.8025
KL
1651.2822
ST
-16047.1230
ED
12233.7593
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3302.5644
SR
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15274.4846
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5821.8447
RM
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IJ
-728.1133
MR
-31805.1043
QL
28964.2801
ID
22583.6259
MN
4249.3707
QP
-10458.1085
IH
-330.3434
PQ
-5229.0543
CÀLCULO DE MOMENTOS FINALES
CÀLCULO DE LAS FUERZAS CORTANTES CALCULO DE CORTANTES Q°AB=
-2641.4420
Q°BA=
-2641.4420
Q°BC=
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-7807.2925
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-6264.0108
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-7693.1872
Q°JI=
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632.2190
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234.4491
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494.7657
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200.3687
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-1238.4616
Q°LM=
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Q°ML=
-3620.1351
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-2830.9452
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11451.50863
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Q°RS=
9157.6412
ANALISIS ESTRUCTURAL
35
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Q°BG=
25541.9102
Q°GB
-25684.0898
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11534.09919
Q°QP=
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3921.790702
ESTADO 1
GRÁFICO
ITERACIONES
ANALISIS ESTRUCTURAL
36
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
AB
BA
BG
BC
CB
CH
CD
COEF. DISTR.
0.0000
0.3744
0.1264
0.4992
0.4438
0.1123
0.4438
MOM. INICIAL
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-13888000 -4044347.374 0.00 2278286.85 0.00 -458371.48 0.00 285075.42 0.00 -73495.13
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EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO
COEF. DISTR. MOM. INICIAL EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO
DC
DI
DE
ED
EJ
JE
JO
JI
0.4438
0.1123
0.4438
0.7980
0.2020
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0.1680
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ANALISIS ESTRUCTURAL
37
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL IJ 0.3990 0 0.000 0.00 1965343.22 0.00 -627364.19 -326198.05 411684.14 174062.62 -199432.48
ID 0.1010
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0.000 0.00 497477.50 307766.72 -158801.5 -63123.45 104207.55 68978.52 -50481.35
0.000 0.00 497477.50 257329.04 -158801.5 -77151.24 104207.55 54281.39 -50481.35
IH 0.3990 0 0.000 -4925641.4 1965343.22 1007235.75 -627364.19 -565310.63 411684.14 202505.12 -199432.48
HI 0.3990 0 -9851282.90 0.00 2014471.50 982671.61 -1130621.25 -313682.10 405010.25 205842.07 -182852.70
HC 0.1010
HM 0.1010
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ANALISIS ESTRUCTURAL
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38
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
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ANALISIS ESTRUCTURAL
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39
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ST 0.4523
SN 0.0954
SR 0.4523
0 0.00 0.0 2525423.7 0.0 -486806.7 -521377.8 574394.3 130740.9 -147156.8
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ANALISIS ESTRUCTURAL
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CÀLCULO DE MOMENTOS FINALES
AB
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DE
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MR
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ID
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7682971.6829
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ANALISIS ESTRUCTURAL
41
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Q°BG=
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394777.882233
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79045.554431
ESTADO 2
GRÀFICO
ANALISIS ESTRUCTURAL
42
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ITERACIONES AB
BA
BG
BC
CB
CH
CD
COEF. DISTR.
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EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO TRANSPORTE EQUILIBRIO
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ANALISIS ESTRUCTURAL
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43
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
IJ 0.3990
ID 0.1010
IN 0.1010
0
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HI 0.3990
24689777.8
24689777.8
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0.0
0.0
0.0
0.0
-4925641.5
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5471418.9
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1059361.0 -108883.3 -686585.4 39151.6 270284.3 49999.7 -111204.2
-217766.6 529680.5 78303.2 -343292.7 99999.4 135142.1 -61244.1
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-55122.2 -29056.2 19820.5 9357.3 25312.3 13843.1 -15502.4
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ANALISIS ESTRUCTURAL
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HM 0.1010
HG 0.3990
GH 0.4432
-24689777.8
-24689777.8
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GL 0.1122
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44
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
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38494.4
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-722660.8
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256741.6
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-116953.6
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-39109.4
-32591.2
-18790.6
-89081.5
ANALISIS ESTRUCTURAL
45
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CÀLCULO DE MOMENTOS FINALES
AB
4398290.6196
HI
19968092.8554
NM
15070185.2458
BA
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HC
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BG
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HM
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NS
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NO
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GH
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CH
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GB
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GL
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ST
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SN
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1399922.3504
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RM
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ML
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IJ
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MH
-32672.7288
QR
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ID
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MR
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QL
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IN
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QP
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IH
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PQ
4525862.7445
CÀLCULO DE LAS FUERZAS CORTANTES
ANALISIS ESTRUCTURAL
46
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Q°BG=
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-1630334.868546
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12120.598103
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1567711.928741
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13035.244624
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ESTADO 3
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3542890.3444
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3391903.2859
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11632104.2562
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-3394397.058
ANALISIS ESTRUCTURAL
47
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
GRÀFICO
MOMENTOS FINALES Luego de la iteración mediante el programa elaborado en Excel, se obtuvo los momentos finales.
AB
-951469.7305
HI
-15246407.9330
NM
-19108557.2491
BA
-1902939.4609
HC
3629331.3085
NI
342191.1175
BG
-864334.8873
HM
3460908.3208
NS
410444.8161
BC
2767274.3482
HG
8156168.3037
NO
18355921.3156
CB
9340427.6183
GH
2761978.5567
ON
10608962.3553
CH
3828728.2354
GB
-765306.6724
OJ
-5435281.8212
CD
-13169155.8537
GL
-680566.2891
OT
-5173680.5341
DC
-17562114.8179
GF
-1316105.5952
TO
-5743064.9093
ANALISIS ESTRUCTURAL
48
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DI
565211.3702
FG
-658052.7976
TS
5743064.9093
DE
16996903.4478
KL
-700387.1132
ST
16722037.5380
ED
6569325.1222
LK
-1400774.2265
SN
522813.3241
EJ
-6569325.1222
LG
-694854.1206
SR
-17244850.8620
JE
-5912429.9022
LQ
-675824.8809
RS
-12811156.3351
JO
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MH
3491882.2601
QR
2765015.5013
ID
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MR
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QL
-760698.1349
IN
326690.6651
MN
-14940439.2185
QP
-2004317.3664
IH
-19353396.1389
PQ
-1002158.6832
CÀLCULO DE LAS FUERZAS CORTANTES CALCULO DE CORTANTES Q°AB=
713602.2979
Q°BA=
713602.2979
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Q°CB=
-4035900.6555
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10243756.8905
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-7855409.5233
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-9948780.9454
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11533268.0240
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-3639382.2868
Q°GF=
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Q°FG=
493539.5982
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Q°LK=
525290.3349
Q°LM=
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Q°ML=
-3705302.7123
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11349665.4892
Q°NO=
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-9654961.224
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10018669.0657
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-4101227.079
Q°QP=
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Q°PQ=
751619.0124
Q°BG=
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Q°GB
325928.311931
Q°CH=
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-1491611.908787
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-200682.432322
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2496351.004880
ANALISIS ESTRUCTURAL
49
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Q°JO=
2156138.014584
Q°OJ=
2156138.014584
Q°IN=
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-133776.356508
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-1390558.116177
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Q°LG=
275084.081943
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239420.502626
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-1062765.441542
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-155543.023367
Q°OT=
1819457.573902
Q°TO=
1819457.573902
ESTADO 4
GRÀFICO
ANALISIS ESTRUCTURAL
50
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
MOMENTOS FINALES Luego de la iteración mediante el programa elaborado en Excel, se obtuvo los momentos finales.
AB
151172.3117
HI
2217214.0183
NM
6445494.7503
BA
302344.6233
HC
-541417.5646
NI
2693855.3432
BG
133700.4377
HM
-501107.1862
NS
2300042.3058
BC
-436045.0610
HG
-1174689.2675
NO
-11439392.3993
CB
-1476779.3687
GH
-399734.9902
ON
-8877129.6674
CH
-589331.6070
GB
114338.9099
OJ
4584379.8537
CD
2066110.9757
GL
97786.4367
OT
4292749.8136
DC
6649735.6277
GF
187609.6436
TO
4709541.8715
DI
2785864.1938
FG
93804.8218
TS
-4709541.8715
DE
-9435599.8215
KL
102127.9465
ST
-9031926.0746
ED
-5414782.1450
LK
204255.8930
SN
2345558.7408
EJ
5414782.1450
LG
100595.4913
SR
6686367.3338
JE
4932811.5461
LQ
102727.7725
RS
2037267.1674
JO
4517610.4005
LM
-407579.1568
RM
-510709.7138
JI
-9450421.9466
ML
-1223670.0996
RQ
-1526557.4537
IJ
-11794635.2898
MH
-508710.8500
QR
-441281.9085
ID
2728284.0668
MR
-470485.9043
QL
119285.0901
IN
2682279.6415
MN
2202866.8539
QP
321996.8184
IH
6384071.5815
PQ
160998.4092
CÁLCULO DE LAS FUERZAS CORTANTES CALCULO DE CORTANTES Q°AB=
-113379.2337
Q°BA=
-113379.2337
Q°BC=
637608.1432
Q°CB=
637608.1432
Q°CD=
-2905282.2011
Q°DC=
-2905282.2011
Q°DE=
4950127.3222
Q°ED=
4950127.3222
Q°JI=
7081685.7455
Q°IJ=
7081685.7455
Q°IH=
-2867095.2000
Q°HI=
-2867095.2000
Q°HG=
524808.0859
Q°GH=
524808.0859
Q°GF=
-70353.6164
Q°FG=
-70353.6164
Q°KL=
-76595.9599
Q°LK=
-76595.9599
ANALISIS ESTRUCTURAL
51
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Q°LM=
543749.7521
Q°ML=
543749.7521
Q°MN=
-2882787.2014
Q°NM=
-2882787.2014
Q°NO=
6772174.0222
Q°ON=
6772174.022
Q°TS=
4580489.3154
Q°ST=
4580489.315
Q°SR=
-2907878.1671
Q°RS=
-2907878.1671
Q°RQ=
655946.4541
Q°QR=
655946.4541
Q°QP=
-120748.8069
Q°PQ=
-120748.8069
Q°BG=
-49607.869525
Q°GB
-49607.869525
Q°CH=
226149.834326
Q°HC=
226149.834326
Q°DI=
-1102829.652117
Q°ID=
-1102829.652117
Q°EJ=
-2069518.738232
Q°JE=
-2069518.738232
Q°JO=
-1820398.050843
Q°OJ=
-1820398.050843
Q°IN=
-1075226.996939
Q°NI=
-1075226.996939
Q°HM=
201963.607233
Q°MH=
201963.607233
Q°GL=
-39676.385583
Q°LG=
-39676.385583
Q°LQ=
-37002.143769
Q°QL=
-37002.143769
Q°MR=
163532.603015
Q°RM=
163532.603015
Q°NS=
-774266.841096
Q°SN=
-774266.841096
Q°OT=
-1500381.947520
Q°TO=
-1500381.947520
E) DETERMINAMOS LAS ECUACIONES DE CONDICIÓN
ANALISIS ESTRUCTURAL
52
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Se plantea cuatro ecuaciones:
ANALISIS ESTRUCTURAL
53
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Tenemos el siguiente sistema de ecuaciones: 30706751.12 ∗ X − 12256187.87 ∗ Y + 2484051.24 ∗ Z − 381077.6169 ∗ W 107017.7443 −41242728.4 ∗ X + 44209214.45 ∗ Y − 15481812.7 ∗ Z + 2362112.435 ∗ W 93929.12235 15222673.92 ∗ X − 44702017 ∗ Y + 43145359.5 ∗ Z − 11563042.77 ∗ W 71956.90481 −2743190.052 ∗ X + 13925155.2 ∗ Y − 34947519.2 ∗ Z + 23384476.41 ∗ W 39673.61245
Resultados:
ANALISIS ESTRUCTURAL
X Y
0.00874751
Z
0.02393473
W
0.02827631
0.01715618
54
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F) MOMENTOS FINALES AB
-69623.0317
HI
-28934.3261
NM
-36379.9162
BA
-17760.6853
HC
62813.9317
NI
50746.7824
BG
26965.7297
HM
17446.9928
NS
-7300.6162
BC
-9205.0443
HG
-51326.5984
NO
-7066.2501
CB
-18251.1122
GH
-47732.2952
ON
-23321.5843
CH
21476.3498
GB
66923.3335
OJ
30637.9843
CD
-3225.2376
GL
20559.1548
OT
-7316.4000
DC
-19400.7827
GF
-39750.1931
TO
33298.1229
DI
9677.6867
FG
-80617.7856
TS
-33298.1229
DE
9723.0960
KL
-77610.7219
ST
-14960.6310
ED
-5145.7820
LK
-33736.0657
SN
55173.1119
EJ
5145.7820
LG
65242.3721
SR
-40212.4809
JE
31414.6549
LQ
5709.7854
RS
-23633.5210
JO
970.7560
LM
-37216.0917
RM
65246.9008
JI
-32385.4108
ML
-42322.4461
RQ
-41613.3798
IJ
-14836.6297
MH
61747.4722
QR
-35924.7112
ID
51499.9101
MR
2355.5885
QL
68723.9295
IN
6531.9579
MN
-21780.6146
QP
-32799.2183
IH
-43195.2382
PQ
-77142.2982
ANALISIS ESTRUCTURAL
55
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G) FUERZAS CORTANTES FINALES Q°AB=
21845.9293
Q°BA=
21845.9293
Q°BC=
9152.0522
Q°CB=
9152.0522
Q°CD=
7542.0068
Q°DC=
7542.0068
Q°DE=
-1525.7713
Q°ED=
-1525.7713
Q°JI=
15740.6802
Q°IJ=
15740.6802
Q°IH=
24043.1881
Q°HI=
24043.1881
Q°HG=
33019.6312
Q°GH=
33019.6312
Q°GF=
30091.9947
Q°FG=
30091.9947
Q°KL=
27836.6969
Q°LK=
27836.6969
Q°LM=
26512.8460
Q°ML=
26512.8460
Q°MN=
19386.8436
Q°NM=
19386.8436
Q°NO=
10129.2781
Q°ON=
10129.2781
Q°TS=
16086.2513
Q°ST=
16086.2513
Q°SR=
21282.0006
Q°RS=
21282.0006
Q°RQ=
25846.0303
Q°QR=
25846.0303
Q°QP=
27485.3791
Q°PQ=
27485.3791
Q°BG=
-16107688.99
Q°GB
-16158914.99
Q°CH=
-937182771.6
Q°HC=
-937233997.6
Q°DI=
-2044769989
Q°ID=
-2044821215
Q°EJ=
-1677194583
Q°JE=
-1677227959
Q°JO=
-1503945087
Q°OJ=
-1503978463
Q°IN=
-1950123432
Q°NI=
-1950174658
Q°HM=
-890129973.1
Q°MH=
-890181199.1
Q°GL=
-26542398.11
Q°LG=
-26593624.11
Q°LQ=
-8572085.286
Q°QL=
-8633556.486
Q°MR=
-663250161
Q°RM=
-663311632.2
Q°NS=
-1445815094
Q°SN=
-1445876565
Q°OT=
-1208984163
Q°TO=
-1209024214
ANALISIS ESTRUCTURAL
56
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VI.
ANALISIS ESTATICO PORTICO SAP2000
DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES
ANALISIS ESTRUCTURAL
57
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VERIFICACION CON LOS RESULTADOS DE LA MACRO (EXCEL) 1.4CM+1.7CV+CS MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
CM: CARGA MUERTA CV: CARGA VIVA CS: CARGA DE SISMO
ANALISIS ESTRUCTURAL
58
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ANALISIS ESTRUCTURAL
59
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COMBINACION 1 1.4CM+1.7CV MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
ANALISIS ESTRUCTURAL
60
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ANALISIS ESTRUCTURAL
61
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COMBINACION 2 1.25 (CM+CV) + CS MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
ANALISIS ESTRUCTURAL
62
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ANALISIS ESTRUCTURAL
63
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
COMBINACION 3 1.25 (CM+CV) - CS MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
ANALISIS ESTRUCTURAL
64
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ANALISIS ESTRUCTURAL
65
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COMBINACION 4 0.9CM + CS MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
ANALISIS ESTRUCTURAL
66
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ANALISIS ESTRUCTURAL
67
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
COMBINACION 5 0.9CM - CS MUESTRA: DEFORMADA DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR
ANALISIS ESTRUCTURAL
68
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ANALISIS ESTRUCTURAL
69
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VII.
ENVOLVENTE SAP 2000
DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE
ANALISIS ESTRUCTURAL
70