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“ESTUDIO DEL USO DE ESTANQUES EN AZOTEAS, PARA REDUCIR EL EFECTO SÍSMICO SOBRE EDIFICIOS DE H.A.”
Expositores: Julio Manterola Baquedano
José Pinto Miranda
Profesor Guía:Luis Della Valle
Profesor Co-Referente:Pablo Alcaíno
Introducción
• Uso de estanques en azoteas : Comparación en la Disminución de la Demandas Sísmicas
• Inclusión Norma Neozelandesa
• Sistemas de análisis: - Sistema equivalente - Estructuras con estanque
Contenido• Antecedentes Generales.• Criterios para la modelación• Presentación de modelos.• Código Neozelandés• Sistema Equivalente• Resultados.• Conclusiones.
Mercado actual: AMS
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Propuesta para la disminución de las demandas Sísmica
Estructuración de los edificios
• N° de Pisos: 10, 15 y 20• Espesor de losa: 15 [cm]• Materialidad: Hormigón H30• Altura entrepiso: 2.5 [m]• Tipo de edificio: Habitacional• Sección agrietada: -Vigas =0.35 -Muros=0.25
-Columnas=
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
• Sobre Carga de uso NCH 1537- Sobre carga en área de uso general = 2.0 kPa- Sobre carga producto de Tabiquería = 1.0 kPa- Sobre carga Techo = 1.0 Kpa
• Combinaciones de Cargas NCH 3171
• Análisis modal Vectores de Ritz
+
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
+
• Modelos lineales.– Elementos estructurales tipo frame y Shell (Muros-columnas-vigas).– Cachos rígidos.– Diafragma rígido.– Masa sísmica (D+0.25L).– Análisis modal espectral.– Análisis “Time History”.
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
- NCH 433- Categoría del edificio II- Suelo Tipo C- Zona Sísmica 3
Espectro de Diseño
• Registro Cerro Calan
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Cargas eventuales
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-1-0.5
00.5
1
Duracion [s]
Ace
lera
cion
[g]
•• Hay que sacar esas imágenes pero es solo
para guiarse borra esto cuando lo leas
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Cargas eventuales
• Registro Santa Lucia
• Área: 297 m²
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Edificio A Edificio B
• Área: 297 m²
10 Pisos 270515 Pisos 405420 Pisos 5403
Peso sísmico [Tonf] 10 Pisos 544615 Pisos 820520 Pisos 10964
Peso sísmico [Tonf]
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
• Área 569 m²
Edificio C Torre Almendral
10 Pisos 494715 Pisos 741420 Pisos 9881
Peso sísmico [Tonf]
Edificio 10 Pisos: -5mx3mx3mEdificio 15 Pisos : - 5mx5mx3mEdificio 20 Pisos: -6mx6mx3m
Dimensionamiento Estanques
Análisis norma NeozelandesaModelo mecánico de G.W Housner .
Dimensiones estanque Valor Unidades Descripción
H = 300 cm AlturaLx= 500 cm Largo mayor Ly= 500 cm Profundidad
tw= 10 cm espesor estanqueH/L = 0.6 *para valores de tablas
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Ejemplo: estanque para edificio de 15 Psisos
Relación H/L
Modos Impulsivos
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Coeficiente de masa = 0.37Masa f (mf) = 28.1 [tonf]Masa r (mr) => mf – m0 = 0
Coeficiente de altura = 0.4Altura f (hf) = 118.8 [cm]Altura r (hr) = 1.2 [cm]
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Modos ConvectivosCoef. de masa (m1) = 0.64
Masa 1 (m1) = 47.8 [tonf]
0
Coef. de masa (m2) = 0.03
Masa 2 (m2) = 1.9 [tonf]
Coef. de altura(h1) = 0.55
Altura2 (h1) = 164.5 [cm]
• Período modo impulsivo=
• Período modo convectivos
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Coef. Período (kh) = 0.42
Tf = 164.5 [cm]
tw/L=0.02
T1 = 5.81 [s]
T2 = 2.91[s]
Cuadro resumen estanque edificio 15 Pisos
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
aquí va el dibujo que arreglarías en cad•• Hay que sacar esas imágenes pero es solo
para guiarse borra esto cuando lo leas
modo m[ton] h [cm] k [kgf/cm] c [kgf/s]r 0 1 ∞ 0f 28 119 2 691 48 164 57 20682 2 300 9 164
estructura con estanque
• Incorporación de estanque a la estructura en estudio
• Uso del mismo sistema que se obtuvo mediante los parámetros obtenidos por la norma Neozelandesa
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
• Descripción de elementos Link
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-3.0%
-2.0%
-1.0%
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0% Variación períodos en la dirección X
Torre A. CuadradaTorre B. RectangularTorre C. Almendral
n° pisos
%
5.Resultados y ComentariosVariación Períodos
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-0.5%
0.0%
0.5%
1.0%
1.5%
2.0%
2.5%
3.0%
3.5%
4.0%
4.5%
Variación período en dirección Y
Torre A. CuadradaTorre B.RectangularTorre C. Almendral
N° de pisos
%
Variación Períodos
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-30.0%
-25.0%
-20.0%
-15.0%
-10.0%
-5.0%
0.0%
5.0%
10.0%
Variación de los corte basal en X
Torre A. CuadradaTorre B. RectangularTorre C. Almendral
N° de pisos
%
Cortes Basales
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-30.000%
-25.000%
-20.000%
-15.000%
-10.000%
-5.000%
0.000%
5.000%
10.000%
15.000%
20.000%
Variación corte basal en dirección Y
Torre A. CuadradaTorre B. RectangularTorre C. Almendral
N° de pisos
%
Cortes Basales
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-45.00%
-40.00%
-35.00%
-30.00%
-25.00%
-20.00%
-15.00%
-10.00%
-5.00%
0.00%
5.00%
Variación respuesta registro 27 f calan dirección X(Corte)
Torre A. CuadradaTorre B. RectangularTorre C. Almendral
N° de pisos
%
Cortes Basales
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
8 10 12 14 16 18 20 22
-20.00%
-15.00%
-10.00%
-5.00%
0.00%
5.00%
10.00%
Variación respuesta registro 27 f Calan dirección Y(corte)
Torre A. CuadradaTorre B. RectangularTorre C. Almendral
N° Pisos
%
Cortes Basales
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
5.Resultados y ComentariosCálculos de Drift ( Derivas)
Torre A : Cuadrada 10 Pisos
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Torre A : Cuadrada 15 Pisos Cálculos de Drift ( Derivas)
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Torre A : Cuadrada 20 PisosCálculos de Drift ( Derivas)
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
Antecedentes Criterios Modelación Modelos Código Neozelandés Sistema Equivalente Resultados Conclusiones
• Cumplimientos de las disminuciones de las demandas sísmicas => Estructuras simetricas
• En edificios asimétricos …….. Se comportan de
• Colocación del estanque (centro de masas hacer coincidir con el …. Para correcto funcionamiento
• Los periodos no se reducen significativamente => Factor R disminuye escasamente
-
Conclusiones
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“ESTUDIO DEL USO DE ESTANQUES EN AZOTEAS, PARA REDUCIR EL EFECTO SÍSMICO SOBRE EDIFICIOS DE H.A.”
Gracias
Julio Manterola BaquedanoJosé Pinto Miranda