HERBER FERNANDO CALLA ARANDA INGENIERO CIVIL – C.I.P 48620 SEGUNDA ESPECIALIDAD EN INGENIERIA SISMO RESISTENTE UNI-CISMID -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.- La cisterna – tanque elevado
es una estructura conformada por las unidades
estructurales:
Cisterna: Que trabaja a la vez como cimentación, la cual cuyas dimensiones son de 3.90mx3.90m por 4.40m de altura asegurando una gran estabilidad estructural a la superestructura superestructura conformada por el tanque elevado.
Al realizar el modelamiento modelamiento estructural se considera elementos tipo Shells para la cimentación y muros de la cisterna (0.20m), como el diafragma techo de la cisterna. Es importante resaltar que en el modelamiento se considero springs para la interacción suelo estructura, valores confiables de diseño iguales 15kg/cm3 en forma vertical. Según recomendaciones de diseño se pueden encontrar los valores horizontales. El modelamiento permite restringir dichos desplazamientos.
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Fig. 1 Modelamiento de la unidad estructural Cisterna –– Tanque elevado.
Fig. 2 Modelamiento teniendo en cuenta la interacción suelo estructura estructu ra
2.2.- Muro de corte. corte .- Es la unidad estructural de apoyo al tanque elevado se plantea un muro de corte de 2.30m x 0.30 en ambas direcciones, dando gran rigidez estructural en ambas direcciones controlando especialmente los desplazamientos.
3.- Tanque elevado. elevado.-- Proyectado para una capacidad de 9m3, el cual se apoya sobre el muro de corte de gran rigidez, para una buena transmisión de esfuerzos el fondo de
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tanque se proyecto a losas de transmisión cuyo espesor es de 0.20m. El efecto del se ha considerado por medio de una masa con spring para simular su efecto dinámico.
Datos importantes para el análisis estructural.
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La rigidez del muro de corte K= 854 t/m ( se tiene en cuenta la deformación por corte y flexión. Para un E= 2000000 t/m2 y G= 800000 t/m2
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Para los parámetros sísmicos de la Norma E-030
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U=1.5
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Z=0.4
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S=1.2
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Ct= 60
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T= 0.13 s.
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C=2.5
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R= 6
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V= 0.30 P Es decir el 30% del peso de la estructura es la carga sísmica.
y Tp= 0.6 s.
Es posible realizar el análisis modal espectral , según la norma. Peso tanque incluido el agua al 100% igual 24t Muro de corte al 50%
igual 13 t
Total = 37 t Fuerza sísmica = 11 t Según la rigidez de la estructura se calcula un desplazamiento de 1.2cm
Fig.3 Análisis modal espectral
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Se verifica los límites para desplazamiento lateral 5.7cm / 800cm igual 0.007 estando en el límite, de desplazamiento. Pero se está cumpliendo con la Norma.
Fig.4 Calculamos momentos, cortantes y axiales para el muro de corte para verificar su resistencia con la armadura propuesta
Fig.5 Se verifica para los diferentes estados de carga según la Norma --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Fig.6 Se determina los esfuerzos en losas para el diseño en concreto armado por elementos finitos.
Fig.7 Según la armadura propuesta se determina su diagrama de interacción cumpliendo las acciones actuantes según las combinaciones de carga
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Fig.8 Es bueno realizar la verificación de la ductilidad del elemento estructural muro de corte calculando su diagrama momento curvatura, verificando su capacidad.
ANALISIS ESTRUCTURAL DE RAMPAS Tenemos como ejemplo la rampa de primaria
MEMORIA RAMPA PRIMARIA
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Fig. 1 Vista de la rampa del segundo nivel al descanso donde existe una junta. Nivel superior + 2210.20, nivel de descanso + 2208.60 . Columnas de 0.30m x 0.30m , h=1.60m a h= 3.20m.
Fig 2. Vista de la losa maciza de concreto y columnas circulares donde la rigidez de las columnas depende de la altura, las columnas de menor altura son más rígidas
Las cargas a considerar en el análisis estructural son de 350 kg/m2 como sobre carga peatonal para determinar las cargas sísmicas se realiza de acuerdo a lo estipulado en análisis y diseño sismorresistente de puentes AASHTO LRFD.
Para calcular las fuerzas de sismo se realiza bajo un análisis espectral unimodal, siendo un método aproximado en el cual asume una forma de vibrar de la estructura calculando su periodo fundamental. A partir de la rigidez de la estructura lateralmente es posible calcular las fuerzas sísmicas longitudinales y transversales.
La fuerza sísmica longitudinal es uniformemente distribuida y constante, y la fuerza sísmica transversal es variable teniendo una forma parabólica. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Parámetros sísmicos:
Se verifica el diagrama de intereccion para la columna C-1 donde los esfuerzos en Contrados en los cálculos se encuentran dentro, la curva , El diagrama corresponde a la columna circular de D=30cm , con el acero respectivo indicado en el proyecto.
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Podemos observar el acero requerido por diseño en el puente losa, para mayor seguridad se planteo una viga , que une los pórticos monolítica con la losa peatonal, el acero positivo y negativo se coloco 8cm2 , en promedio sin realizar los cortes de acero, en atención a la variación de esfuerzos que se presentan por las cargas viva importante peatonal calculada en 350kg/m2 .
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Tenemos los modos de vibrar de la estructura con sus respectivos periodos calculados según el espectro dado en el proyecto. A continuación presentamos las formulas básicas para calcular la fuerza sísmica longitudinal y transversal según las norma, simplificando en un análisis ESPECTRAL UNIMODAL, suponiendo que el puente peatonal vibra según el primer modo.
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TORATA MAYO DEL 2012
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