UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL SEDE HVCA
TEMA TRABAJO ESCALONADO
Docente: Ing. OMAR CABALLERO SANCHEZ Alumno:
Ciclo:
HUAMANI CASTRO JHON DAVID
“XI”
Sección:
“A” CIUDAD UNIVER UNIVER SITAR IA DE PATURPA MPA- HUANCAVE HUANCAVE LICA
UNH
Página 1
UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ÍNDICE
INTRODUCCION OBJETIVOS 1. CARACTERÍSTICAS DEL EDIFICIO 2. ESTRUCTURACIÓN 3. PREDIMENSIONAMINETO
3.1.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA 3.2.- PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS 3.3.- PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE COLUMNAS 4. - METRADO DE CARGAS
4.1.- METRADO DE CARGAS POR PISOS 4.2.- RESUMEN DEL PESO DE CARGAS POR PISO 5.- ANÁLISIS ESTÁTICO
5.1.-Para el análisis debemos considerar: 5.2- DISTRIBUCION DE LA FUERZA SISMICA POR PISOS:
6.-DETERMINACION 6.-DETERMINACION DE LATERAL POR METEDO DE MUTO 6.1.-RIGUIDECES DE LAS VIGAS 6.2.-RIGIDECES LATERALES DE COLUMNAS 6.2.1.-CÁLCULO DE LAS RIGIDECES DE COLUMNAS EMPOTRADA 6.3.-CALCULO DE RIGIDEZ LATERAL DE COLUMNAS EJE X-X y Y —Y 7.-ANALSIS DINAMICO 6.1.-ANALISIS DINAMICO EN X-X y Y.Y 8.-CALCULO DE ANALISIS ESTATICO CON ROBOT CONCLUSIONES ANEXOS BIBLIOGRAFÍA
UNH
Página 2
UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ÍNDICE
INTRODUCCION OBJETIVOS 1. CARACTERÍSTICAS DEL EDIFICIO 2. ESTRUCTURACIÓN 3. PREDIMENSIONAMINETO
3.1.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA 3.2.- PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS 3.3.- PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE COLUMNAS 4. - METRADO DE CARGAS
4.1.- METRADO DE CARGAS POR PISOS 4.2.- RESUMEN DEL PESO DE CARGAS POR PISO 5.- ANÁLISIS ESTÁTICO
5.1.-Para el análisis debemos considerar: 5.2- DISTRIBUCION DE LA FUERZA SISMICA POR PISOS:
6.-DETERMINACION 6.-DETERMINACION DE LATERAL POR METEDO DE MUTO 6.1.-RIGUIDECES DE LAS VIGAS 6.2.-RIGIDECES LATERALES DE COLUMNAS 6.2.1.-CÁLCULO DE LAS RIGIDECES DE COLUMNAS EMPOTRADA 6.3.-CALCULO DE RIGIDEZ LATERAL DE COLUMNAS EJE X-X y Y —Y 7.-ANALSIS DINAMICO 6.1.-ANALISIS DINAMICO EN X-X y Y.Y 8.-CALCULO DE ANALISIS ESTATICO CON ROBOT CONCLUSIONES ANEXOS BIBLIOGRAFÍA
UNH
Página 2
UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
INTRODUCCION Siguiendo con el avance curricular de la especialidad de ingeniería civil, en el IX semestre se lleva a cabo el curso de Ingeniería Antisísmica la cual abarca una serie de temas que ayuda a la formación profesional del alumno. En este proyecto se lleva a cabo el estudio detallado de de diseño estructural de una edificación capaz capaz de resistir sismos , el análisis sísmico utilizando el AUTODESK ROBOT
STRUCTURAL , dando inicio con la estructuración, el pre dimensionamiento de los elementos estructurales (vigas, columnas, losas), seguido el metrado de cargas de todos los componentes inertes de la estructura incluyendo la sobre carga que varía de acuerdo al tipo de edificación en este caso la edificación es una Vivienda multifamiliar en la ciudad de HUANCAVELICA (S/C = 300 Kg/m2) esto para obtener el peso de la estructura por nivel, un edificio de 5 pisos en la ciudad de Huancavelica.
LOS ALUMNOS.
UNH
Página 3
UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
OBJETIVOS
Realizar el pre-dimensionamiento de los elementos estructurales (Vigas, columnas y losas) del edificio aporticado considerando los parámetros sísmicos y las normas de edificación.
Proporcionar al lector una metodología y secuencia para continuar con el pre-dimensionamiento de las estructuras aporticadas.
Proporcionar una herramienta de trabajo para el cálculo posterior de las rigideces laterales del edificio.
UNH
Realizar el análisis sísmico con el PROGRAMA ROBOT.
Página 4
UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
. CARACTERÍSTICAS DEL EDIFICIO La figura corresponde a la planta típica de un edificio de 5 pisos ubicado en la ciudad de Huancavelica.
Las normas asumidas fueron tomadas en base a la construcción de un vivienda multifamiliar (PERO TOMAS SEGÚN EL DOCENTE COMO UN
HOSPITAL SOBRE CARGA = 300 kg/m2)
Las normas tomadas en cuenta fueron la NORMA TÉCNICA E.030
DISEÑO SISMO RESISTENTE y la NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN E.020 CARGAS VISTA DEL PROYECTO INICIAL
UNH
Página 5
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA A
E
D
C
B
B 3
3
COCINA NPT=+0.15
SALON GENERAL NPT=+0.15
SALA - COMEDOR
PASADIZO
NPT=+0.15
2
2
. H H . S S
SALA - COMEDOR A
DORMITORIO - 3
. H H . S S
NPT=+0.15
. L A H N H . O S R S E S P
DORMITORIO
NPT=+0.15
GENERAL
COCINA
. L A H N H . O S R S E S P
NPT=+0.15
NPT=+0.15
A
NPT=+0.15 NPT=+0.15
NPT=+0.15
DORMITORIO - 3
TRAGA LUZ
DORMITORIO
DORMITORIO - 2
DORMITORIO - 2
GENERAL
NPT=+0.15
1
1
B
A
B
C
D
E
VISTA DE PLANTA
UNH
Página 6
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ELEVACION EN X – X
UNH
Página 7
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ELEVACION Y – Y 2. ESTRUCTURACIÓN
VISTA ELEVACION X-X
Vista en elevación del edificio aporticado en la dirección X-X UNH
Página 8
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
VISTA ELEVACION Y- Y
3. PREDIMENSIONAMIENTO Se
indican
los
criterios
y
recomendaciones
tomadas
para
el
predimensionamiento de los elementos estructurales, basados en la experiencia de ingenieros y NORMA TÉCNICA E.030 DISEÑO SISMO RESISTENTE y la NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN E.020 CARGAS.
3.1.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA: Para
el
dimensionamiento
de
los
aligerados
se
tomó
Como referencia los espesores de losa para cada longitud de Luz libre, tomados del libro de C oncreto A rmado del Ing . A ntonio B lanco.
ESPESOR
UNH
DEL ESPESOR
DEL PARA
LUCES
ALIGERADO(CM)
LADRILLO(CM)
(LN) DE
17
12
Menores a 4m
20
15
Entre 4 y 5.5m
Página 9
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
25
20
Entre 5 y6.5m
30
25
Entre 6 y 7m
Dichos espesores pueden usarse para aligerados armados en una dirección y que se tengan sobrecargas normales del orden máximo de 300-350 kg/m2. En nuestro caso la sobrecarga de diseño es de 300 kg/m2. (NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN E.020 CARGAS)
EL PERALTE DE LA LOSA SE CALCULA CON:
h
L max
6.30
25
25
0.25
Finalmente Trabajaremos con:
Una losa aligerada de 0.25 m.
Una sobre carga de 300 kg/m2.
3.2.- PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS: Son las que soportan el peso de la losa aligerada que conjuntamente con las columnas constituyen los pórticos principales. Para las vigas principales, el peralte (h) y el ancho de la base (b) se predimensionan tomando en cuenta el libro de R oberto Morales Morales (C oncreto A rmado I).
b h
UNH
b
At
20
h
Ln 10
o
Ln 12
Página 10
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
PREDIMENCIONAMIENTO EN MATLAB PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA EJE EJE 1-2 2-3 3-4 4-5 EJE 1-2 2-3 3-4 4-5 EJE 1-2 3-4 4-5 EJE EJE 1-1 2-2 3-3
UNH
X-X A-A AT (m) 3.15 3.15 3.15 3.15 B-B AT (m) 5.975 4.15 5.975 5.975 C-C AT (m) 2.987 2.987 2.987 Y-Y AT (m) 3.55 5.87 3.8
b (m) L (m) 0.1575 7.1 0.1575 4.64 0.1575 2.96 0.1575 6.15 b (m) L (m) 0.2987 7.1 0.2075 4.64 0.29875 2.96 0.29875 6.15 b (m) L (m) 0.14935 7.1 0.14935 2.96 0.14935 6.15 b (m) L (m) 0.1775 6.3 0.2935 6.3 0.19 6.3
h (m) b ? 0.25(m) 0.64545 0.25 0.42182 0.25 0.26909 0.25 0.55909 0.25 h (m) b ? 0.25(m) 0.64545 0.25 0.42182 0.25 0.26909 0.25 0.55909 0.25 h (m) b ? 0.25(m) 0.64545 0.25 0.26909 0.25 0.55909 0.25 h (m) b ? 0.25(m) 0.57273 0.25 0.57273 0.25 0.57273 0.25
hm (m) 0.512 0.3348 0.2136 0.4438 hm (m) 0.7056 0.3843 0.2942 0.6112 hm (m) 0.4989 0.2080 0.4321 hm (m) 0.4826 0.6206 0.4993
Sección 0.25X0.50 0.25X0.50 0.25X0.30 0.25X0.50 Sección 0.25X0.70 0.25X0.50 0.25X0.30 0.25X0.70 Sección 0.25X0.50 0.25X0.30 0.25X0.50 Sección 0.25X0.50 0.25X0.65 0.25X0.50
Página 11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 4-4 0.25X0.55 5-5 3.075
4.555
0.22775
0.15375
6.3
6.3 0.57273
0.57273 0.25
0.25 0.4491
0.5466 0.25X0.50
DISTRIBUCIÓN FINAL DE VIGAS
UNH
Página 12
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
VISTA PLANTA SEÑALIZACION DE CADA VIGA
VISTA PLANTA 3.3.- PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS UNH
Página 13
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
4.1
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Tomando en cuenta el libro de Roberto Morales Morales (Concreto
Armado I). La ecuación de pre dimensionamiento es:
= ′ D
b
TIPO Columna Central
SIMBOLO C1 (para los primeros pisos) C1 (para los 4 últimos pisos superiores)
Columna extrema de un pórtico principal interior C2 (de pórticos interiores) Columna extrema de un pórtico secundario interior C3 (de pórticos interiores) Columna en esquina C4
k
n
1.1
0.3
1.1
0.25
1.25
0.25
1.25
0.25
1.5
0.2
PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE COLUMNAS EN MATLAB PREDIMENCIONAMIENTO DE COLUMNAS
UNH
Página 14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
COLUMNA C-1 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x3.55 0.25x0.50x2400x3.15 300x3.15x3.55 120x3.15x3.55 100x3.15x3.55 300x3.15x3.55 0.5X0.5X2400X2.7
TOTAL(kg) 1065 945 3354.75 1345.68 1124.55 3383.1 1620 12838.08
SEGUNDO PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x3.55 0.25x0.50x2400x3.15 300x3.15x3.55 120x3.15x3.55 100x3.15x3.55 300x3.15x3.55 0.5X0.5X2400X2.55
TOTAL(kg) 1065 945 3354.75 1345.68 1124.55 2819.25 1530 12184.23
C-1 C-1 PRIMER PISO 2, 3 , 4, 5 PISO TOTAL
PESO 12838.08 50992.32 63830.4
AREA(cm2)
2279.65714
BxH(m)
0.45X0.50
COLUMNA C-2 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x5.87 0.25x0.65x2400x3.15 300x3.15x5.87 120x3.15x5.87 100x3.15x5.87 300x3.15x5.87 0.5X0.5X2400X2.7
TOTAL(kg) 1761 1228.5 5547.15 2218.86 1849.05 5547.15 1620 19771.71
SEGUNDO PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x5.87 0.25x0.65x2400x3.15 300x3.15x5.87 120x3.15x5.87 100x3.15x5.87 300x3.15x5.87 0.5X0.5X2400X2.55
TOTAL(kg) 1761 1228.5 5547.15 2218.86 1849.05 5547.15 1530 19681.71
C-2 C-2 PRIMER PISO
UNH
PESO 19771.71
AREA(cm2)
BxH(m)
Página 15
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA TOTAL
2, 3 , 4, 5 PISO 78726.84 98198.55 2345.2
0.50X0.50
COLUMNA C-3 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.30x2400x4.55 0.25x0.55x2400x3.15 300x3.15x4.55 120x3.15x4.55 100x3.15x4.55 300x3.15x4.55 0.5X0.5X2400X2.7
TOTAL(kg) 819 1039.5 4299.75 1719.9 1433.25 4299.75 1620 15231.15
SEGUNDO PISO PESO VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x4.55 0.25x0.55x2400x3.15 300x3.15x4.55 120x3.15x4.55 100x3.15x4.55 300x3.15x4.55 0.5X0.5X2400X2.55
TOTAL(kg) 1365 1039.5 4299.75 1719.9 1433.25 4299.75 1530 15687.15
C-3 C-3 PRIMER PISO 2, 3, 4, 5 PISO TOTAL
PESO 15231.15 62748.60 77979.75
AREA(cm2)
1856.7
BxH(m)
0.45X0.45
COLUMNA C-4 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.70x2400x5.87 0.25x0.65x2400x5.98 300x28.5 120x28.5 100x28.5 300x28.5 0.5X0.5X2400X2.7
TOTAL(kg) 2465.4 2332.2 8550 3420 2850 8550 1620 29787.60
SEGUNDO PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.70x2400x5.87 0.25x0.65x2400x5.98 300x28.5 120x28.5 100x28.5 300x28.5 0.5X0.5X2400X2.55
TOTAL(kg) 2465.4 2332.2 8550 3420 2850 8550 1530 29697.60
C-4 C-4
UNH
PESO
AREA(cm2)
BxH(m)
Página 16
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA PRIMER PISO 2, 3 , 4, 5 PISO TOTAL
29787.60 118790.40 148578 2594.2
0.55X0.55
COLUMNA C-5 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL: SEGUNDO PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL: C-5 C-5 PRIMER PISO 2, 3 , 4, 5 PISO TOTAL
METRADO 0.25x0.50x2400x3.8 0.25x0.50x2400x5.98 300x15.5 120x15.5 100x15.5 300x15.5 0.5X0.5X2400X2.7
TOTAL(kg) 1140 1794 4650 1860 1550 4650 1620 17264.00
METRADO 0.25x0.50x2400x3.8 0.25x0.50x2400x5.98 300x15.5 120x15.5 100x15.5 300x15.5 0.5X0.5X2400X2.55
PESO 17264.00 68696.00 85960
AREA(cm2)
1500.9
TOTAL(kg) 1140 1794 4650 1860 1550 4650 1530 17174.00 BxH(m)
0.40X0.40
COLUMNA C-6 PRIMER PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.30x2400x1.48 0.25x0.50x2400x2.83 300x1.48X2.83 120x1.48X2.83 100x1.48X2.83 300x1.48X2.83 0.5X0.5X2400X2.7
SEGUNDO PISO PESO DE VIGA X-X PESO DE VIGA Y-Y PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA TOTAL:
METRADO 0.25x0.50x2400x1.48 0.25x0.50x2400x2.83 300x1.48X2.83 120x1.48X2.83 100x1.48X2.83 300x1.48X2.83 0.5X0.5X2400X2.55
C-6 ESQUINA C-6
UNH
PESO
TOTAL(kg) 266.4 849 1256.52 502.608 418.84 1047.1 1620 6138.07
AREA(cm2)
TOTAL(kg) 444 849 1256.52 502.608 418.84 1047.1 1530 6048.07
BxH(m)
Página 17
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA PRIMER PISO 2, 3 , 4, 5 PISO TOTAL
6169.89 24319.55 30489.44
532.4
0.25X0.25
DISTRIBUCIÓN FINAL DE COLUMNAS
VISTA PLANTA
4.- METRADO DE CARGAS
UNH
Página 18
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
OBSERVACION: Donde según normal los hospitales pertenecen a la categoría A Edificaciones Esenciales donde la sobre carga es multiplicada por 50% a todos los pisos hasta el antepenúltimo. A la sobre carga de la azotea se le multiplica por 25%
UNH
Página 19
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
5.1.- METRADO DE CARGAS POR PISOS EN MATLAB METRADO DE CARGAS PRIMER PISO PESO DE VIGAS EN X-X PESO VIGAS EN X-X VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 PESO DE VIGA Y-Y VIGA 104 VIGA 105 PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA C-1 COLUMNA C-2 COLUMNA C-3 COLUMNA C-4 COLUMNA C-5 COLUMNA C-6 MURO FACHADA MUROS INTERIORES TOTAL: SEGUNDO PISO PESO VIGAS EN X-X VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 PESO DE VIGA Y-Y VIGA 104 VIGA 105 PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA C-1 COLUMNA C-2 COLUMNA C-3 COLUMNA C-4 COLUMNA C-5 COLUMNA C-6 MURO FACHADA MUROS INTERIORES TOTAL:
UNH
METRADO
0.25*0.50*17.89*2*2.4 0.25*0.70*13.5*1*2.4 0.25*0.30*2.96*3*2.4 0.25x0.65x11.95x1x2.4 0.25x0.55x11.95x1x2.4 0.3x249.5 0.12x249.5 0.1x249.5 0.300x249.5x0.50 0.45x0.50x2.63x2.4x5 0.50x0.50x2.63x2.4x3 0.45x0.45x2.63x2.4x3 0.55x0.55x2.63x2.4x2 0.40x0.40x2.63x2.4x1 0.25x0.25x2.63x2.4x1 80.8x0.15x2.63x1.4 72x0.15x2.63x1.4
METRADO 0.25*0.50*17.89*2*2.4 0.25*0.70*13.5*1*2.4 0.25*0.30*2.96*3*2.4 0.25x0.65x11.95x1x2.4 0.25x0.55x11.95x1x2.4 0.3x249.5 0.12x249.5 0.1x249.5 0.300x249.5x0.50 0.45x0.50x2.55x2.4x5 0.50x0.50x2.55x2.4x3 0.45x0.45x2.55x2.4x3 0.55x0.55x2.55x2.4x2 0.40x0.40x2.55x2.4x1 0.25x0.25x2.55x2.4x1 68x0.15x2.55x1.4 85x0.15x2.55x1.4
TOTAL (ton)
10.73 5.67 1.60 4.66 3.94 74.85 29.94 24.95 37.43 7.10 4.73 3.83 3.82 1.01 0.39 44.63 39.77 299.06 TOTAL (ton) 10.73 5.67 1.60 4.66 3.94 74.85 29.94 24.95 37.43 6.89 4.59 3.72 3.70 0.98 0.38 36.41 45.52 295.96
Página 20
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
TERCER PISO PESO VIGAS EN X-X VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 PESO DE VIGA Y-Y VIGA 104 VIGA 105 PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA C-1 COLUMNA C-2 COLUMNA C-3 COLUMNA C-4 COLUMNA C-5 COLUMNA C-6 MURO FACHADA MUROS INTERIORES TOTAL: CUARTO PISO PESO VIGAS EN X-X VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 PESO DE VIGA Y-Y VIGA 104 VIGA 105 PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA C-1 COLUMNA C-2 COLUMNA C-3 COLUMNA C-4 COLUMNA C-5 COLUMNA C-6 MURO FACHADA MUROS INTERIORES TOTAL:
UNH
METRADO
TOTAL (ton)
0.25*0.50*17.89*2*2.4 0.25*0.70*13.5*1*2.4 0.25*0.30*2.96*3*2.4
10.73 5.67 1.60
0.25x0.65x11.95x1x2.4 0.25x0.55x11.95x1x2.4 0.3x249.5 0.12x249.5 0.1x249.5 0.300x249.5x0.50 0.45x0.50x2.55x2.4x5 0.50x0.50x2.55x2.4x3 0.45x0.45x2.55x2.4x3 0.55x0.55x2.55x2.4x2 0.40x0.40x2.55x2.4x1 0.25x0.25x2.55x2.4x1 68x0.15x2.55x1.4 85x0.15x2.55x1.4
4.66 3.94 74.85 29.94 24.95 37.43 6.89 4.59 3.72 3.70 0.98 0.38 36.41 45.52 295.96
METRADO
TOTAL (ton)
0.25*0.50*17.89*2*2.4 0.25*0.70*13.5*1*2.4 0.25*0.30*2.96*3*2.4
10.73 5.67 1.60
0.25x0.65x11.95x1x2.4 0.25x0.55x11.95x1x2.4 0.3x249.5 0.12x249.5 0.1x249.5 0.300x249.5x0.50 0.45x0.50x2.55x2.4x5 0.50x0.50x2.55x2.4x3 0.45x0.45x2.55x2.4x3 0.55x0.55x2.55x2.4x2 0.40x0.40x2.55x2.4x1 0.25x0.25x2.55x2.4x1 68x0.15x2.55x1.4 85x0.15x2.55x1.4
4.66 3.94 74.85 29.94 24.95 37.43 6.89 4.59 3.72 3.70 0.98 0.38 36.41 45.52 295.96
Página 21
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
QUINTO PISO PESO VIGAS EN X-X VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 PESO DE VIGA Y-Y VIGA 104 VIGA 105 PESO DE LOSA PESO ACABADO PESO TABIQUERIA SOBRECARGA COLUMNA C-1 COLUMNA C-2 COLUMNA C-3 COLUMNA C-4 COLUMNA C-5 COLUMNA C-6 MUROS INTERIORES TOTAL:
METRADO
TOTAL (ton)
0.25*0.50*17.89*2*2.4 0.25*0.70*13.5*1*2.4 0.25*0.30*2.96*3*2.4
10.73 5.67 1.60
0.25x0.65x11.95x1x2.4 0.25x0.55x11.95x1x2.4 0.3x249.5 0.12x249.5 0.1x249.5 0.300x249.5x0.25 0.45x0.50x1.3x2.4x5 0.50x0.50x1.3x2.4x3 0.45x0.45x1.3x2.4x3 0.55x0.55x1.3x2.4x2 0.40x0.40x1.3x2.4x1 0.25x0.25x1.3x2.4x1 85x0.15x2.55x1.4
4.66 3.94 74.85 29.94 24.95 18.71 3.51 2.34 1.90 1.89 0.50 0.20 45.52 230.90
4.2.- RESUMEN DEL PESO DE CARGAS POR PISO
RESUMEN
UNH
PISO
PESO (TN)
1
299.06
2
295.96
3
295.96
4
295.96
5
230.90
Página 22
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
5.- ANÁLISIS ESTÁTICO 5.1.-Para el análisis debemos considerar: Parametros
Valores
Descripcion
Z
0.40
Zona 3 ( Huancavelica )
U
1.50
Edificacion para hoteles
S
1.40
Suelos flexibles (S3)
R
8.00
coeficiente de reducción (R) Sistema Aporticado
Tp
0.90
Factor que depende de "S"
hn
12.90
Altura total de la edificacion (mts)
Ct
60.00
Coeficiente para estimar el periodo fundamental
T
0.22
C calculado
10.47
Coeficiente de amplificacion sismica
C asumido
2.50
Coeficiente de amplificacion sismica
P ( Tn )
1,417.84
V ( Tn )
372.18
Periodo fundamental de la estructura
Peso total de la edificacion Fuerza cortante en la base de la estructura
Las fórmulas para los cálculos son estas:
= .
≤ . UNH
= ∗
. = = = . ≤ .
= . Página 23
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
5.2- DISTRIBUCION DE LA FUERZA SISMICA POR PISOS:
= ∗∑ ∗ ∗ −
≤ . ⇒ = > . ⇒ = . ∗∗
T = 0.225 ≤ 0.70⇒Fa = 0
= ∑ ∗∗
CALCULO CON MATLAB PPISO 1 2 3 4 5 SUMA
UNH
Pi 299.06 295.96 295.96 295.96 230.90 1,417.84
hi 2.70 5.25 7.80 10.35 12.90
Pi x hi 807.45 1,553.79 2,308.49 3,063.19 2,978.66 10,711.57
Pi x hi /∑(Pi x hi) 0.075 0.145 0.216 0.286 0.278
Fi 27.91 53.97 80.39 106.44 103.47 372.18
Vi 372.18 344.27 290.30 209.91 103.46
Página 24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
FUERZAS INERCIALES (Fi)
FUERZAS CORANTES (Vi)
5.-CALCULO DEL ANALISIS ESTATICO. CÁLCULO DE RIGIDECES PRIMER PISO
PISOS SUPERIORES
. + + = ( + + )∗ ∗ +∗+ + = (+ +∗+ + )∗ ∗
Donde:
B: BASE(cm)
H: ALTURA (cm)
L: LUZ DE LA VIGA (cm)
H: ALTURA DE COLUMNA (cm)
UNH
Página 25
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
E:15000
En
este
√ fc
(tn/cm2)
caso
utilizaremos
fc=210kg/cm2entonces
E=217.37tn/cm2
RIGIDEZ DE LA COLUMNA Y VIGAS EN DIRECCION X-X
∗ =
∗ =
RIGIDEZ DE LA COLUMNA Y VIGAS EN DIRECCION Y-Y
∗ =
∗ =
6.-DETERMINACION DE LATERAL POR METEDO DE MUTO DATOS SIMBOLO
VALOR
UNIDAD
E
217
Tn/cm2
VIGA 101
25X50
Cm2
VIGA 102
25x70
Cm2
VIGA 103
25x30
Cm2
VIGA 104
25x65
Cm2
VIGA 105
25x55
Cm2
CALCULO DEMOMENTO DE INNERCIA VIGAS V 101 V 102 V 103 V 104 V 105
SECCION 25 * 50 25 * 70 25 * 30 25 * 65 25 * 55
I(cm4) 260416.67 714583.33 56250.00 572135.42 34661
6.1.-RIGUIDECES DE LAS VIGAS EJE X-X PARA PORTICO A-A VIGAS Iv(cm4) V1 260416.67
UNH
L(cm) 710
K v(cm3) 366.78
Página 26
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA V2 V3 V4 VOLADIZO
260416.67 260416.67 296 260416.67 615 260416.67 125
464 561.24 879.79 423.44 2083.33
PARA PORTICO VIGAS V1 V2 V3 V4 VOLADIZO
B-B Iv(cm4) 714583.33 714583.33 714583.33 714583.33 714583.33
K v(cm3) 1006.46 1540.05 2414.13 1161.92 5716.67
L(cm) 710 464 296 615 125
PARA PORTICOS C-C; TRAMO 1-2 VIGAS Iv(cm4) L(cm) K v(cm3) V1 56250.00 710 79.23 PARA PORTICOS C-C; TRAMO 3-5 VIGAS Iv(cm4) L(cm) V1 6250.00 296 V2 56250.00 615 VOLADIZO 56250.00 125
K v(cm3) 190.03 91.46 450.00
6.2.-RIGIDECES LATERALES DE COLUMNAS Y CÁLCULO DE LAS RIGIDECES DE COLUMNAS EMPOTRADA COLUMNAS
SECCION
Ic(cm4)
ALTURA(cm)
Kc (cm3)
KEMP(tn/cm)
C-1 1 piso
45
50
468750.00
270
1736.11
62.12
2 -5 piso
45
50
468750.00
255
1838.24
73.74
1 piso
50
50
520833.33
270
1929.01
69.02
2 -5piso
50
50
520833.33
255
2042.48
81.93
1 piso
45
45
341718.75
270
1265.63
45.29
2-5 piso
45
45
341718.75
255
1340.07
53.76
1 piso
55
55
762552.08
270
2824.27
101.06
2-5 piso
55
55
762552.08
255
2990.40
119.96
1 piso
40
40
213333.33
270
790.12
28.27
2-5 piso
40
40
213333.33
255
836.60
33.56
1 piso
25
25
32552.08
270
120.56
4.31
2-5 piso
25
25
32552.08
255
127.66
5.12
C-2
C-3
C-4
C-5
C-6
UNH
Página 27
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
6.3.-CALCULO DE RIGIDEZ LATERAL DE COLUMNAS EJE X-X PARA PORTICO A-A PRIMER C-1 Kv1 366.78 C-2 Kv1 366.78 C-3 Kv2 561.24 C-3 Kv3 879.79 C-1 Kv4 423.44
PISO:
Kc1 KEMP 1736.11 62.12
K 0.21
a 0.32
KC1 (tn/cm) 19.98
Kv2 561.24
Kc2 KEMP 1929.01 69.02
K 0.48
a 0.40
KC2 (tn/cm) 27.29
Kv3 879.79
Kc3 KEMP 1265.63 45.29
K 1.14
a 0.52
KC2 (tn/cm) 23.64
Kv4 423.44
Kc3 KEMP 1265.63 45.29
K 1.03
a 0.50
KC2 (tn/cm) 22.86
Kv1 Kc1 KEMP 2083.33 1736.11 62.12
K 1.44
a 0.56
KC3 (tn/cm) 35.06
SEGUNDO-QUITO PISO: C-1 Kv1 Kc1 KEMP 366.78 1838.24 73.74 C-2 Kv1 Kv2 Kc2 366.78 561.24 2042.48 C-3 Kv2 Kv3 Kc3 561.24 879.79 1340.07 C-3 Kv3 Kv4 Kc3 879.79 423.44 1340.07 C-1 Kv4 Kv Kc1 423.44 2083.33 1838.24
K 0.20
a 0.09
KC1 (tn/cm) 6.69
KEMP 81.93
K 0.45
a 0.19
KC2 (tn/cm) 15.17
KEMP 53.76
K 1.08
a 0.35
KC2 (tn/cm) 18.80
KEMP 53.76
K 0.97
a 0.33
KC3 (tn/cm) 17.59
KEMP 73.74
K 1.36
a 0.41
KC3 (tn/cm) 29.90
PARA PORTICO B-B PRIMER PISO: C-2 Kv1 Kc2 KEMP K 1006.46 1929.01 69.02 0.52 C-4 Kv1 Kv2 Kc4 KEMP 1006.46 1540.05 2824.27 101.06 C-5 Kv2 Kv3 Kc5 KEMP 1540.05 2414.13 790.12 28.27 C-4 Kv3 Kv4 Kc4 KEMP
UNH
a 0.41
KC1 (tn/cm) 27.97
K 0.90
a 0.48
KC2 (tn/cm) 48.82
K 5.00
a 0.79
KC2 (tn/cm) 22.22
K
a
KC2 (tn/cm)
Página 28
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 2414.13 1161.92 1265.63 45.29 C-2 Kv4 Kv Kc2 KEMP 1161.92 5716.67 1736.11 62.12 SEGUNDO C-2 Kv1 1006.46 C-4 Kv1 1006.46 C-5 Kv2 1540.05 C-4 Kv3 2414.13 C-2 Kv4 1161.92
2.83
0.69
31.21
K 3.96
a 0.75
a 0.20
KC1 (tn/cm) 16.20
Kv2 Kc4 KEMP 1540.05 2990.40 119.96
K 0.85
a 0.30
KC2 (tn/cm) 35.82
Kv3 Kc5 2414.13 836.60
K 4.73
a 0.70
KC2 (tn/cm) 23.58
Kv4 Kc4 KEMP 1161.92 2990.40 119.96
K 1.20
a 0.37
KC3 (tn/cm) 44.89
Kv Kc2 KEMP 5716.67 2042.48 81.93
K 3.37
a 0.63
KC3 (tn/cm) 51.41
- QUINTO
KC3 (tn/cm) 46.49
PISO:
Kc2 KEMP 2042.48 81.93
K 0.49
KEMP 33.56
PORTICOS C - C; TRAMO 1 - 2 PRIMER PISO: C-1 Kv1 Kc1 1006.46 1736.11 C-1 Kv1 Kc1 1006.46 1736.11
KEMP 62.12
K 0.58
a 0.42
KC1 (tn/cm) 26.00
KEMP 62.12
K 0.58
a 0.42
KC1 (tn/cm) 26.00
a 0.22
KC1 (tn/cm) 13.96
a 0.22
KC1 (tn/cm) 13.96
K 20.02
a 0.93
KC1 (tn/cm) 4.02
Kc3 KEMP 1265.63 45.29
K 2.83
a 0.69
KC2 (tn/cm) 31.21
Kc1 KEMP 1736.11 62.12
K 3.96
a 0.75
KC3 (tn/cm) 46.49
SEGUNDO - QUINTO PISO: C-1 Kv1 Kc1 KEMP K 1006.46 1736.11 62.12 0.58 C-1 Kv1 Kc1 KEMP K 1006.46 1736.11 62.12 0.58
PORTICOS C - C; TRAMO 3-4-5 PRIMER PISO: C-6 Kv3 Kc6 2414.13 120.56 C-3 Kv3 Kv4 2414.13 1161.92 C-1 Kv4 Kv 1161.92 5716.67
KEMP 4.31
SEGUNDO - QUINTO
UNH
PISO:
Página 29
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA C-6 Kv3 Kc6 2414.13 127.66 C-3 Kv3 Kv4 2414.13 1161.92 C-1 Kv4 Kv 2414.13 5716.67
KEMP 5.12
K 18.91
a 0.90
KC1 (tn/cm) 4.63
Kc3 KEMP 1340.07 53.76
K 2.67
a 0.57
KC3 (tn/cm) 30.73
Kc1 KEMP 1838.24 73.74
K 4.42
a 0.69
KC3 (tn/cm) 50.78
RESUMENES DE RIGIDEZ LATERAL EJE X-X PORTICO
PISO 1
PISO 2
A-A
128.85
87.38
87.38
87.38
87.38
B-B
176.70
171.89
171.89
171.89
171.89
C-C:1-2
52.00
27.92
27.92
27.92
27.92
C-C:3-5
81.72
86.14
86.14
86.14
86.14
SUMA
439.26
373.33
PISO 3
PISO 4
373.33
373.33
PISO 5
373.33
PARA PORTICO 1-1, PARA PORTICO 5-5 PRIMER C-1 Kv1 99.56 C-2 Kv1 99.56 C-1 Kv2 89.29
PISO:
Kc1 1406.25 Kv2 89.29
KEMP K 50.32 0.07
Kc2 1929.01
Kv3 750.00
Kc3 1406.25
KEMP 69.02 KEMP 50.32
a 0.28 K 0.10 K 0.60
KC1 (tn/cm) 13.87 a 0.28 a 0.42
KC2 (tn/cm) 19.67 KC2 (tn/cm) 21.25
SEGUNDO-QUITO PISO: C-1 Kv1 Kc1 KEMP K a KC1 (tn/cm) 99.56 1488.97 59.73 0.07 0.03 1.93 C-2 Kv1 Kv2 Kc2 KEMP K a KC2 (tn/cm) 99.56 89.29 2042.48 81.93 0.09 0.04 3.62 C-1 Kv2 Kv3 Kc3 KEMP K a KC2 (tn/cm) 89.29 750.00 1488.97 59.73 0.56 0.22 13.13
PARA PORTICO 2-2 PRIMER PISO: C-1 Kv1 Kc2
UNH
KEMP
K
a
KC1 (tn/cm)
Página 30
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 1012.63 C-4 Kv1 1012.63 C-2 Kv2 908.15
1406.25
50.32 0.72
0.45
22.57
Kv2 Kc4 908.15
KEMP 2824.27
K
a 101.06
KC2 (tn/cm) 0.68 0.44 44.50
Kv3 Kc5 7628.47
KEMP 1929.01
K
a 69.02 4.43
KC2 (tn/cm) 0.77 52.91
SEGUNDO - QUINTO PISO: C-1 Kv1 Kc2 KEMP K a 1012.63 1488.97 59.73 0.68 C-4 Kv1 Kv2 Kc4 KEMP K 1012.63 908.15 2990.40 C-2 Kv2 Kv3 Kc5 KEMP K 908.15 7628.47 2042.48
0.25
KC1 (tn/cm) 15.16
a 119.96
KC2 (tn/cm) 0.64 0.24 29.16
a 81.93 4.18
KC2 (tn/cm) 0.68 55.42
PORTICOS 3-3 PRIMER PISO: C-6 Kv1 Kc1 KEMP K a KC1 (tn/cm) 99.56 120.56 120.56 0.83 0.47 56.56 C-5 Kv1 Kc1 KEMP K a KC1 (tn/cm) 99.56 89.29 790.12 28.27 0.24 0.33 9.33 C-3 Kv1 Kc1 KEMP K a KC1 (tn/cm) 89.29 750.00 1265.63 45.29 0.66 0.44 19.78 SEGUNDO - QUINTO PISO: C-6 Kv1 Kc1 KEMP K a KC1 (tn/cm) 99.56 127.66 5.12 0.78 0.28 1.44 C-5 Kv3 Kv4 Kc3 KEMP K a KC2 (tn/cm) 99.56 89.29 836.60 33.56 0.23 0.10 3.40 C-3 Kv4 Kv Kc1 KEMP K a KC3 (tn/cm) 89.29 750.00 1340.07 53.76 0.63 0.24 12.82
PORTICOS 4-4 PRIMER PISO: C-3 Kv3 Kc6 KEMP 613.48 1265.63 C-4 Kv3 Kv4 Kc3 613.48 550.18
UNH
K a 45.29 0.48
KC1 (tn/cm) 0.40 17.95
KEMP 2824.27
a 101.06
K
KC2 (tn/cm) 0.41 0.38 38.21
Página 31
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA C-3 Kv4 Kv Kc1 550.18 4621.53 SEGUNDO - QUINTO PISO: C-3 Kv3 Kc6 KEMP 613.48 1340.07 C-4 Kv3 Kv4 Kc3 613.48 550.18 C-3 Kv4 Kv Kc1 550.18 4621.53
KEMP 1265.63
K
a 45.29 4.09
KC3 (tn/cm) 0.75 34.12
K a 53.76 0.46
KC1 (tn/cm) 0.19 10.01
KEMP 2990.40
K
a 119.96
KC3 (tn/cm) 0.39 0.16 19.54
KEMP 1340.07
K
a 53.76 3.86
KC3 (tn/cm) 0.66 35.41
RESUMENES DE RIGIDEZ LATERAL EJE Y-Y PORTICO
PISO 1
PISO 2
PISO 3
PISO 4
PISO 5
1-1
54.79
18.69
18.69
18.69
18.69
2-2
119.98
99.73
99.73
99.73
99.73
3-3
85.67
17.66
17.66
17.66
17.66
4-4
90.28
64.96
64.96
64.96
64.96
5-5
54.79
18.69
18.69
18.69
18.69
405.52
219.72
219.72
219.72
219.72
SUMA
RIGIDEZ GENERAL DE X-X y DE Y-Y
RIGIDEZ LATERAL EJE PISO
X-X
Y-Y
1
439.26
405.52
2
373.33
219.72
3
373.33
219.72
4
373.33
219.72
5
373.33
219.72
7.- CALCULO DE ANALISIS DINAMICO SE CALCULO EL ANALISIS DINAMICO CON EL PROGRAMA DE HP 50G Y MATLAB
UNH
Página 32
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
1.-Formulacion matricial para el análisis dinámico Peso
Gravedad
Masa
PISO
X-X
299.06
980
0.305
1
439.26
295.96
980
0.302
2
373.33
295.96
980
0.302
3
373.33
295.96
980
0.302
4
373.33
230.90
980
0.236
5
373.33
2.-Calculo de los periodos y formas de modo de vibración
w2 w 105.042 10.249
UNH
t 0.613
{Ø1} 1.000 2.082 2.971 3.585
Página 33
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 3.865 w2 w 754.502 27.468
t 0.229
{Ø2} 1.000 1.391 0.702 -0.532 -1.354
w2 1813.993
w 42.591
t 0.148
{Ø3} 1.000 0.289 -0.961 -0.416 0.907
w2 2879.181
w 53.658
t 0.117
{Ø4} 1.000 -0.819 -0.210 1.021 -0.776
w2 4641.152
w 68.126
t 0.092
{Ø5} 1.000 -1.594 1.760 -1.454 0.759
3.-Cálculo de los Factores de Participación Modal (FPMi)
Ø 1.000 2.082 2.971 3.585 3.865 0.000 0.000 0.000 FPM1=
UNH
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.327
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
32.741
SUMA 0.305 0.629 0.897 1.083 0.911 0.000 0.000 0.000 3.82449
CUAD. 0.305 1.309 2.666 3.881 3.520 0.000 0.000 0.000 11.681
%
Página 34
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
modo 2 Ø 1.000 1.391 0.702 -0.532 -1.354 0.000 0.000 0.000 FPM2=
0.294
modo 3 Ø 1.000 0.289 -0.961 -0.416 0.907 0.000 0.000 0.000 FPM3=
modo 5 Ø 1.000 -1.594 1.760 -1.454 0.759 0.000 0.000 0.000 FPM5=
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.034
SUMA 0.305 0.087 -0.290 -0.126 0.214 0.000 0.000 0.000 0.190
CUAD. 0.305 0.025 0.279 0.052 0.194 0.000 0.000 0.000 0.855
SUMA 0.305 -0.247 -0.063 0.308 -0.183 0.000 0.000 0.000 0.120
CUAD. 0.305 0.203 0.013 0.315 0.142 0.000 0.000 0.000 0.978
SUMA 0.305 -0.481 0.532 -0.439 0.179 0.000 0.000 0.000 0.095
CUAD. 0.305 0.767 0.935 0.638 0.136 0.000 0.000 0.000 2.782
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
3.415
CUAD. 0.305 0.584 0.149 0.085 0.432 0.000 0.000 0.000 1.556
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
12.263
SUMA 0.305 0.420 0.212 -0.161 -0.319 0.000 0.000 0.000 0.458
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
22.246
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.123
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
29.411
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.222
modo 4 Ø 1.000 -0.819 -0.210 1.021 -0.776 0.000 0.000 0.000 FPM4=
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
%
4.-Cálculo de la aceleración espectral: (Sai)
UNH
Página 35
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA Sa=(Z*U*S*Ci)*g/R Parámetros Sísmicos: Z= 0.4 Huancavelica U= 1 hotel S= 1.2 suelo intermedio R= 7 sistema mixto Tp = 0.6
Modos modo 1 modo 2 modo 3 modo 4 modo 5 modo 6 modo 7 modo 8 modo 9 modo 10 modo 11 modo 12 modo 13 modo 14 modo 15
T(seg) 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500
C C ? 15.000 7.500 5.000 3.750 3.000 2.500 2.143 1.875 1.667 1.500 1.364 1.250 1.154 1.071 1.000
2.5 Sa(cm/seg) 2.500 1.682 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.440 2.500 1.260 2.500 1.120 2.500 1.008 2.500 0.916 2.500 0.840 2.500 0.775 2.500 0.720 2.500 0.672
5.-Fuerza cortante en la base V1 V2 V3 V4 V5
2.103663251 0.226078535 0.071115825 0.024703363 0.005451445
6.-Fuerza inercial para cada modo FMODO
1
V NIVEL Ø W1 Ø*W1 F1 2.103663251 1 1.000 299.056 299.05556 0.167852714 2.103663251 2 2.082 295.960 616.1889282 0.345852067 2.103663251 3 2.971 295.960 879.2974571 0.493528574 2.103663251 4 3.585 295.960 1061.016959 0.595523372 2.103663251 5 3.865 230.904 892.442414 0.500906524
FMODO
2
FMODO
UNH
V NIVEL Ø 0.226078535 1 1.000 0.226078535 2 1.391 0.226078535 3 0.702 0.226078535 4 -0.532 0.226078535 5 -1.354
W1 299.056 295.960 295.960 295.960 230.904
Ø*W1 299.05556 411.68049 207.76399 -157.4507 -312.6434
V NIVEL Ø 0.071115825 1 1.000
W1 Ø*W1 299.056 299.05556
F1 0.150778698 0.207562266 0.10475105 -0.079383987 -0.157629492
F1 0.114047199
Página 36
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 0.071115825 2 0.289 295.960 85.532468 0.032618482 3 0.071115825 3 -0.961 295.960 -284.4176 -0.108464919 0.071115825 4 -0.416 295.960 -123.1194 -0.046952556 0.071115825 5 0.907 230.904 209.42956 0.0798676 FMODO V NIVEL Ø W1 Ø*W1 F1 0.024703363 1 1.000 299.056 299.05556 0.062870277 0.024703363 2 -0.819 295.960 -242.3913 -0.050957787 4 0.024703363 3 -0.210 295.960 -62.15162 -0.013066099 0.024703363 4 1.021 295.960 302.17526 0.063526131 0.024703363 5 -0.776 230.904 -179.1811 -0.037669159 FMODO
5
V NIVEL 0.005451445 1 0.005451445 2 0.005451445 3 0.005451445 4 0.005451445 5
Ø 1.000 -1.594 1.760 -1.454 0.759
W1 299.056 295.960 295.960 295.960 230.904
Ø*W1 299.05556 -471.7603 520.88977 -430.3259 175.25583
F1 0.017508338 -0.027619417 0.030495718 -0.025193622 0.010260429
7.-CALCULO DE FUERZAS DE SISMO R1 R2 R3 R4 R5
1.274757696 0.302923989 0.156921131 0.088929855 0.039855339
PARA EL EJE Y-Y |
Gravedad
Masa
PISO
Y-Y
299.06
980
0.305
1
405.52
295.96
980
0.302
2
219.72
295.96
980
0.302
3
219.72
295.96
980
0.302
4
219.72
230.90
980
0.236
5
219.72
2.-Calculo de los periodos y formas de modo de vibración
w2 w 109.600 10.469
UNH
t 0.600
{Ø1} 1.000 2.739 4.191
Página 37
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 5.202 5.666
w2 w 499.076 22.340
t 0.281
{Ø2} 1.000 1.962 1.209 -0.599 -1.885
w2 1182.672
w 34.390
t 0.183
{Ø3} 1.000 0.752 -1.053 -0.678 1.101
w2 1824.828
w 42.718
t 0.147
{Ø4} 1.000 -0.383 -0.542 1.030 -0.690
w2 2820.035
w 53.104
t 0.118
{Ø5} 1.000 -1.047 0.940 -0.694 0.346
3.-Cálculo de los Factores de Participación Modal (FPMi)
modo 1 Ø m 1.000 2.739 4.191 5.202 5.666 0.000 0.000 0.000 FPM1=
M SUMA CUAD. 0.305 0.305 0.305 0.302 0.302 0.827 0.302 0.302 1.266 0.302 0.302 1.571 0.236 0.236 1.335 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 5.30402 0.225 22.463 %
0.305 2.266 5.304 8.172 7.564 0.000 0.000 0.000 23.612
modo 2
UNH
Página 38
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA Ø 1.000 0.305 1.962 0.302 1.209 0.302 -0.599 0.302 -1.885 0.236 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 FPM2=
0.223
modo 3 Ø 1.000 0.752 -1.053 -0.678 1.101 0.000 0.000 0.000 FPM3=
modo 4 Ø 1.000 -0.383 -0.542 1.030 -0.690 0.000 0.000 0.000 FPM4=
FPM5=
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.134
SUMA 0.305 0.227 -0.318 -0.205 0.259 0.000 0.000 0.000 0.269
CUAD. 0.305 0.171 0.335 0.139 0.286 0.000 0.000 0.000 1.235
SUMA 0.305 -0.116 -0.164 0.311 -0.163 0.000 0.000 0.000 0.174
CUAD. 0.305 0.044 0.089 0.320 0.112 0.000 0.000 0.000 0.871
SUMA 0.305 -0.316 0.284 -0.210 0.082 0.000 0.000 0.000 0.145
CUAD. 0.305 0.331 0.267 0.146 0.028 0.000 0.000 0.000 1.077
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
13.440
CUAD.
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
20.017
M SUMA 0.305 0.305 0.593 1.163 0.365 0.441 -0.181 0.108 -0.444 0.837 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.638 2.855
%
M 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
21.770
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.200
modo 5 Ø 1.000 -1.047 0.940 -0.694 0.346 0.000 0.000 0.000
22.341
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
0.218
m 0.305 0.302 0.302 0.302 0.236 0.000 0.000 0.000
%
4.-Cálculo de la aceleración espectral: (Sai) Sa=(Z*U*S*Ci)*g/R
UNH
Página 39
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA Z= U= S= R= Tp =
Modos modo 1 modo 2 modo 3 modo 4 modo 5 modo 6 modo 7 modo 8 modo 9 modo 10 modo 11 modo 12 modo 13 modo 14 modo 15
Parámetros Sísmicos: 0.4 Huancavelica 1 hotel 1.2 suelo intermedio 7 sistema mixto 0.6
T(seg) 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500
C C ? 15.000 7.500 5.000 3.750 3.000 2.500 2.143 1.875 1.667 1.500 1.364 1.250 1.154 1.071 1.000
2.5 Sa(cm/seg) 2.500 1.682 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.680 2.500 1.440 2.500 1.260 2.500 1.120 2.500 1.008 2.500 0.916 2.500 0.840 2.500 0.775 2.500 0.720 2.500 0.672
5.-Fuerza cortante en la base V1 V2 V3 V4 V5
2.001667959 0.239373979 0.098352188 0.058612727 0.032681087
6.-Fuerza inercial para cada modo FMODO
V NIVEL Ø W1 2.001667959 1 1.000 299.056 2.001667959 2 2.739 295.960 2.001667959 3 4.191 295.960 2.001667959 4 5.202 295.960 2.001667959 5 5.666 230.904
Ø*W1 299.05556 810.6347139 1240.368779 1539.58444 1308.299798
F1 0.115162844 0.312166071 0.477651699 0.592876196 0.50381115
V NIVEL Ø 0.239373979 1 1.000 0.239373979 2 1.962 0.239373979 3 1.209 0.239373979 4 -0.599 0.239373979 5 -1.885
W1 299.056 295.960 295.960 295.960 230.904
Ø*W1 299.05556 580.67371 357.81576 -177.2800 -435.2532
F1 0.114535656 0.222392939 0.137040297 -0.067896723 -0.16669819
FMODO V NIVEL Ø 0.098352188 1 1.000 0.098352188 2 0.752 3 0.098352188 3 -1.053
W1 299.056 295.960 295.960
Ø*W1 299.05556 222.56199 -311.6459
F1 0.11160838 0.083060765 -0.116307162
1
FMODO
2
UNH
Página 40
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA 0.098352188 4 -0.678 0.098352188 5 1.101 230.904 FMODO
4
V NIVEL 0.058612727 1 0.058612727 2 0.058612727 3 0.058612727 4 0.058612727 5
Ø 1.000 -0.383 -0.542 1.030 -0.690
FMODO V NIVEL Ø 0.032681087 1 1.000 0.032681087 2 -1.04 5 0.032681087 3 0.940 0.032681087 4 -0.69 0.032681087 5 0.346
W1 299.056 295.960 295.960 295.960 230.904 W1 299.056 295.960 295.960 295.960 230.904
295.960 -200.6609 -0.074887232 254.22486 0.094877437 Ø*W1 299.05556 -113.4119 -160.3511 304.83890 -159.3234
F1 0.102620917 -0.038917298 -0.055024509 0.104605471 -0.054671854
Ø*W1 299.05556 -309.8702 278.20249 -205.4850 79.938826
F1 0.068904071 -0.07139583 0.064099408 -0.047344914 0.018418352
7.-CALCULO DE FUERZAS DE SISMO R1 R2 R3 R4 R5
1.229187455 0.31280075 0.188034201 0.142383756 0.103616165
8.- DIMENSIONAMIENTO EN PROGRAMA AUTODESK ROBOT STRUCTURAL
UNH
Página 41
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Inicio del programa
Insertando la características del concreto Fc =210 kg/cm2
UNH
Página 42
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Distancias en el eje X-X y el eje Y-Y
Ingresando dimensiones de las vigas y columnas respectivas ya que son de distintas dimensiones cada una de ellas, 5 tipos de columnas y 4 tipos de vigas.
UNH
Página 43
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Dibujando las columnas de la edificación
Vista de las columnas y vigas.
UNH
Página 44
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Dibujando las vigas y la losa de la edificación.
Vista de toda la edificación.
UNH
Página 45
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Coordenadas de las vigas y columnas
Edificación en 3D
UNH
Página 46
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Introduciendo cargas de barra y de superficie
Cálculos de viento que asumimos 0.2 ton
UNH
Página 47
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Calculando la combinación de cargas donde peso propio (1.50), sobrecarga (1.50) y carga de viento (1.40)
Realizando el análisis estático de la edificación
UNH
Página 48
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
Calculo de Los desplazamientos
Algunas tablas de los cálculos
UNH
Página 49
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
ANEXO PROGRAMAS EN HP 50G QUE SE REALIZARON PARA LOS CALCULOS «" JUNIOR R. G. (GIJAREGO) -------------------------------**SIST.<4GDL MOD.CTE** DATOS ASI: K1 K2 K3 K4 " "" INPUT OBJ• • K1 K2 K3 K4 « 'K1+K2' EVAL '-1*K2' EVAL '1*0' EVAL '1*0' EVAL '-1*K2' EVAL 'K2+K3' EVAL '-1*K3' EVAL '1*0' EVAL '1*0' EVAL '-1*K3' EVAL 'K3+K4' EVAL '-1*K4' EVAL '1*0' EVAL '1*0' EVAL '-1*K4' EVAL UNH
Página 50
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
'1*K4' EVAL {44} • ARRY 3 RND R STO "MATRIZ DE RIG DE MASAS" { { "MATRIZ DE RIG M =" " EDITAR LA MATRIZ 4*4 " 3 } { "MATRIZ DE RIG K =" "ESCRIBIR R " 3 } } {10} {} { } INFORM DROP EVAL R5 STO M5 STO R5 k * R1 STO M5 m * M1 STO M1 w2 * M2 STO R1 M2 - R3 STO R3 K / R4 STO R4 { M5 R5 R } PURGE »
UNH
Página 51
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
SEGUNDO PROGRAMA REALIZADO « "(W) , (T) , (1 / T)" { { " – =" "CALCULADO Ó IGUAL =1" } { "K =" "RIGIDEZ DEL NIVEL (TN/CM)" } { "P =" "PESO (TN)...NO MASA" } } {10} {} {} INFORM DROP EVAL P STO K STO Y STO '(Y*K*981/P)^(1/2)' EVAL W STO W • STR "W(rad/seg) =" SWAP + CLLCD MSGBOX 6.283185 W / T STO T • STR "T(seg) =" SWAP + CLLCD MSGBOX { P K Y W T } PURGE »
UNH
Página 52
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA INGENIERIA ANTISISMICA
CONCLUSIONES
Es necesario el uso de normas ya que estas nos dan los parámetros necesarios para un buen diseño.
El presente trabajo es una herramienta útil para introducirnos al diseño estructural y al programa AUTODESK ROBOT STRUCTURAL.
En el presente llegamos a tener presente los cálculos de las fuerzas y cortantes que actúan esa edificación.
UNH
También llegamos a conocer las sobre cargas de un hospital (300kg/m2)
Página 53