SISMICA TAREA 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INGENIERIA SISMICA

TAREA # 3 PROBLEMA 1.Un edificio de concreto armado de 7 niveles de forma rectangular en

planta (16m (16m de frontis frontis y 30m de fondo) deberá construirse construirse en la ciudad de Ta Tacna. lbergará un centro de salud. !eg"n estudios geot#cnicos geot#cnicos los estratos del subsuelo están conforma conformados dos principal principalmente mente por gravas gravas de ba$a densidad densidad y lentes lentes de arcilla arcilla alternados. además de los p%rticos& la estructura tendrá una 'ona circulaci%n vertical conformada por escaleras y una ca$a de ascensor. a altura del primer piso será de 3.70m y del resto de entrepisos de 3.10m .!eg"n metrado de cargas preliminar& se estima estima ue el peso propio propio por metro metro cuadrado cuadrado de construcc construcci%n i%n por piso piso será de 0.*+Tn,m & ecepto & en la a'otea& donde este peso muerto será de 0./0Tn,m -.!eg"n la norma de cargas& la sobrecarga en cada entrepiso podrá asumirse de 0.0Tn,m - y en la a'otea de 0.-+Tn,m -.UT245   5 !!58!!T8T8 !!58!!T8T8 89030&se pide determinar:

. 8l periodo de vibraci%n de la estructura (en segundos). segundos). ;. a fuer'a cortante basal basal en el primer piso del edificio (en (en Ton Ton). ). <. as fuer'as fuer'as laterale lateraless en cada piso piso (en tonelad toneladas). as). 4. 8l momento de volteo en la cimentaci%n cimentaci%n del edificio (en Ton9m). 8. 8l diagra diagrama ma de de fuer'as fuer'as cortantes cortantes de todo todo el edificio edificio.. =.8l diagrama de momentos flectores en todo el edificio. SOLUCION:

Vi!a en "#an!a 1208 66

Jorge Puma, Rubén


INGENIERIA SISMICA AREA$ %&' m

(

DATOS. • • • • •

8l peso propio por piso : 0.*+Tn,m- (ecepto a'otea) >eso muerto en la a'otea : 0./0Tn,m!obrecarga en cada entrepiso : 0.0Tn,m !obrecarga en la a'otea : 0.-+Tn,m ?rea en cada piso 16@30A/0m-

CALCULO DEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO.

!eg"n la norma sismo resistente 89030 en capBtulo  y articulo 16.3 peso de la edificació.

8l peso& se calculara adicionando a la carga permanente y total de la edificaci%n un >orcenta$e de la ca!"a #i#a o so$!eca!"a.

a. 8n edificaciones de la categorBa A % B& se tomara el &'( de la carga viva. b. 8n a)o*eas y tecCos en general se tomara el +&( de la carga viva. D7 A /0(0./[email protected]+)A1Tn •

•

DiA /0(0.*+E+0F@0.0)A++-Tn

, DE PISOS

CAR-A /'T0+2

SOBRECAR-A/'T0+2

FRONTIS2

FONDO2

PESOT2

6

0.*+ 0./0

0.0 0.-+

16 16

30 30

3311

A3OTEA

Peso *o*al de la edificació P2

45+6

A. CALCULO DEL PERIODO T DE 7IBRACION DEL EDIFICIO H n T = C T

•

•

•

H n C T

22.3

A

45

A0.+0s

B. CALCULO DE LA FUER3A BASAL

a2 Calc8lo del Coeficie*e s9sico "lo$al

α

:

α=

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INGENIERIA SISMICA 4548: C:
$2 Pa!a el ee!cicio:

•

2ona3 entonces 3;'.< !-:suelo intermedio entonces Tp;'.6 % S;1.+ Uso centro de salud entonces U;1.&

•

R;=

•

c2 Calc8lo del coeficie*e de Aplificació S9sica C =2.5 C =2.5

T P T 0.6 0.5

; C ≤ 2.5

=3.0

E*oces Coeficie*e s9sico "lo$al α =

se!>:

ZUCS 0.4∗1.5∗2.5∗1.2 = =0.225 R 8 α

E*oces la f8e!)a $asal se!>:

IA0.--+@37-6A/3/.3+Tn C. Las f8e!)as la*e!ales e cada piso e *oeladas2.

Pi∗ hi

Fi =

n

∗(V )

Pi∗hi ∑ = i

1

CUADRO DE FUER3AS LATERALES NI7EL 5 6 & < 4 + 1

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PiT2

?i2

Pi@i

Fi;72@Pi@i0Pi@iT2

i

Mi;Fi@iT2

1.00 ++-.00 ++-.00 ++-.00 ++-.00 ++-.00 ++-.00

--.30 1*.-0 16.10 13.00 *.*0 6./0 3.70

9232.20

164.17

164.17

10598.40

188.46

352.63

8887.20

158.03

510.66

7176.00

127.60

638.26

5464.80

97.17

735.44

3753.60

66.75

802.18

2042.40

36.32

838.50

3660.** 361/.3 -+.-/ 16+/./0 *61.*/ +3.*0 13.3/

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INGENIERIA SISMICA SUMA ;

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<51&<.6

M# ;

14'4+.56

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INGENIERIA SISMICA

PROBLEMA +.8n la relaci%n a la comple$idad y diferencia ue presentan las 54!

!!<!& seg"n la investigaci%n de 8DJ K 5!8;U8TG& para un sismo de profundidades focales intermedias y capa de roca dura& LMu# caracterBsticas tendrán las ondas sBsmicas ue registran los aceler%grafos en cuanto a su duraci%n y regularidadN >onga el e$emplo de un sismo ue presento tales caracterBsticas.

a onda es de duraci%n moderadamente larga y con mucCa irregularidad. 8! de 8 <8T5 48 <=51*0 y la mayorBa de sismo des del anillo circumpacifico son de este tipo.

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PROBLEMA 4. !e dispone de la siguiente informaci%n para anali'ar sBsmicamente

una edificaci%n& se trata de un edificio de madera de tres niveles y de planta 8OU& ubicada en provincia de Cuamanga& yacucCo& destinado a un Cotel de cinco estrellas. !eg"n el informe geot#cnico el suelo de cimentaci%n donde se ubicara tiene un estrato de /m de arena densa con A+P con velocidades de ondas de corte muy cercanas al de una roca. 8l peso propio para pisos tBpicos será de 0.*0Tn,m - y 0.70Tn,m- en la a'otea& las sobrecargas pisos podrá será de 0.3+Tn,m - y en la a'otea de 0.-+Tn,m-. 8l primer y segundo niveles tienen un area construida de 1/00m - cada uno y el tercer nivel 100m -. as alturas de entrepisos tBpicas son de -.*0m. 8n base a esta informaci%n y UT245  5 !!58!!T8T8 89030& se pide determinar:

. 8l periodo de vibraci%n de la estructura (en segundos). ;. a fuer'a cortante basal en el primer piso del edificio (en Ton). <. as fuer'as laterales en cada piso (en toneladas). 4. 8l momento de volteo en la cimentaci%n del edificio (en Ton9m). 8. 8l diagrama de fuer'as cortantes y momentos flectores de todo el edificio. SOLUCION:

MODELAMIENTO TRES PISOS

DATOS. • • • • • •

-

8l peso propio por piso : 0.*0Tn,m >esopropioen la a'otea : 0.70Tn,m !obrecargas en pisos : 0.3+Tn,m !obrecarga en la a'otea : 0.-+Tn,m ?rea en tercer piso 100m ?rea en 1Q y -Q piso 1/00m- cada uno

3 2.90m

2 2.90m

1 2.90m

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INGENIERIA SISMICA CALCULO DEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO.

!eg"n la norma sismorresistente 89030 en capitulo  y rtBculo 16.3 peso de la edificació.

8l peso& se calculara adicionando a la carga permanente y total de la edificaci%n un >orcenta$e de la ca!"a #i#a o so$!eca!"a.

a. 8n edificaciones de la categorBa C& se tomara el +&( de la carga viva. b. 8n a)o*eas y tecCos en general se tomara el +&( de la carga viva. D3A 100([email protected])A77.+0Tn •

DiA 1/0(0.*0E-+F@0.0)A1/0.00Tn

•

, DE PISOS

CAR-A/'T0+2

SOBRECAR-A /'T0+2

PESOT2

-

0.*0 0.70

0.0 0.30

360.00 77.+0

A3OTEA

Peso *o*al de la edificació P2

<45.&'

A. CALCULO DEL PERIODO T DE 7IBRACION DEL EDIFICIO T=

•

GnAaltura total del edificio& G n A/.7m

•

TA

•

H n C T

8.7

A

35

A0.-+s

B. CALCULO DE LA FUER3A BASAL

a2 Calc8lo del Coeficie*e s9sico "lo$al

α

:

α=

4548: C:
2ona - entonces 3;'.4 !1: suelo arena densa con A+ entonces Tp;'.< % S;1.'

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INGENIERIA SISMICA Uso Cotel entonces U;1.'

•

R=

•

3 4

7

=5.25

c2 Calc8lo del coeficie*e de Aplificació S9sica C =2.5 C =2.5

T P T

; C ≤ 2.5

0.4 0.25

= 4.00

α

se!>:

ZUCS 0.3∗1∗ 2.5∗1 = =0.14 R 5.25

E*oces la f8e!)a $asal se!>: α

IA0.1@37.+0A61.-+Tn C. Las f8e!)as la*e!ales e cada piso e *oeladas2.

!i T'.5s& una parte de la fuer'a cortante I& denominada = a A 0.07@T@I

≤

1+FI

deberá aplicarse como fuer'a concentrada en la parte superior de la estructura.
Fi =

n

∗(V )

Pi∗hi ∑ = i

1

CUADRO DE FUERZAS LATERALES NIVEL Pi(Tn ) 3 77.50 2

180.0

hi(m)

Pi*hi

Fi=(V)*Pi*hi/∑Pi*hi

Qi(Tn )

i=Fi*hi(Tn!m)

8.70

674.25

18.43

18.43

53.46

5.80

1044.0

28.54

46.98

189.70

14.27

61.25

367.32

& =

3'$32

0

1

180.0

0 2.90

522.00

0

SUA = 22"#$ 2%

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D. El dia"!aa de f8e!)as co!*a*es % flec*o!as de *odo el edificio.

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