1.Proyecto Diseño

Tabla de contenido

1.PREDIMENSIONAMIENTO PLACA ALIGERADA5Tabla 1. Resultados62.1.Uso edificacin72.2.Carga viva8Tabla 2. Cargas vivas mnimas uniformemente distribuidas.82.3.Caractersticas de las divisiones9Tabla 3. Cargas muertas mnimas de los elementos no estructurales verticales (muros)93.LOCALIZACIN10Tabla 4. Coeficientes y curva de diseo11Tabla 5. Valor de Aa y Av para las ciudades capitales de departamento11Tabla 6. Nivel de amenaza ssmica segn valores de Aa y Av124.DISTRIBUCIN DE VIGUETAS124.1.Sector A A112Tabla 7. Distribucin de viguetas sector A-A1124.2.Sector A1 - B13Tabla 8. Distribucin de viguetas sector A1-B134.3.Sector B - C13Tabla 9. Distribucin de viguetas sector B-C134.4.Evaluacin de cargas14Tabla 10. Evaluacin de cargas vigueta 1.14Tabla 11. Evaluacin de cargas vigueta 2.14Tabla 12. Evaluacin de cargas vigueta 3.15Tabla 13. Evaluacin de cargas vigueta 4.155.CLCULO Y DISEO DE LAS VIGUETAS165.1.Vigueta 116Diagramas cortantes y momento vigueta 1.16Tabla 14. Tabla de cortantes y momentos vigueta 1175.2.Vigueta 218Diagramas cortantes y momento vigueta 2.185.4Vigueta 4206.21Tabla 15. Tabla de cortantes y momentos vigueta 1215.3.Vigueta 424Diagramas cortantes y momento vigueta 4.245.4.Vigueta 527Datos vigueta 4275.5.Vigueta 529Datos vigueta 5296.CARGAS DE LAS VIGAS CON LAS REACCIONES DE LAS VIGUETAS Y LA ESCALERA347.1.Vigas pisos 2, 3, 4.34Viga 1 Sector AB34Viga 2 Sector AB34Viga 3 Sector AB35Viga 4 Sector AB35Viga 1 Sector BC35Viga 2 Sector BC36Viga 3 Sector BC36Viga 4 Sector BC367.2.Vigas de la cubierta36Viga 1 Sector AB36Viga 2 Sector AB37Viga 3 Sector AB37Viga 4 Sector AB37Viga 5 Sector BC38Viga 6 Sector BC38Viga 7 Sector BC38Viga 8 Sector BC388.MASA DE LA EDIFICACIN399.1.Masa del primer piso39Clculos muros, columnas y vigas primer piso399.2.Masa del segundo piso41Clculos muros, columnas y vigas segundo piso419.3.Masa del tercer piso42Clculos muros, columnas y vigas piso tres.429.4.Masa de la cubierta44Clculos muros, columnas y vigas cubierta449.5.Masa total del edificio45Masa total del edificio454610.ESPECTRO ELSTICO DE ACELERACIONES46Zona de microzonificacin46Descripcin de las zonas de respuesta ssmica47Coeficientes de diseo.48Coeficientes de diseo PIEDEMONTE C48Valores de T y Sa4911.CLCULO DEL PERIODO APROXIMADO DE LA EDIFICACIN5013.1.Clculo aproximado de la edificacin50Valor de los parmetros Ct y para el clculo del periodo aproximado5113.2.Clculo de la aceleracin espectral5114.CORTANTE SSMICO EN LA BASE52Peso de la edificacin nivel5215.CLCULO DEL CENTRO DE MASA5316.DISTRIBUCIN DE LA FUERZA SSMICA5319.1.Distribucin de la fuerza ssmica53Clculo de la distribucin de la fuerza ssmica5419.2.Clculo del periodo fundamental de la edificacin54Periodo fundamental5720.HIPOTESIS DE CARGA PARA EL CLCULO DE LAS DERIVAS57Hiptesis de carga5721.MODELO EN SAP DE LAS DERIVAS58Propiedades de la seccin58Casos de carga59Patrones de carga59Carga distribuida5922.CUADROS DE DESPLAZAMIENTOS EN X y Y61Desplazamientos61Clculo de derivas6123.COEFICIENTE DE CAPACIDAD DE DISIPACIN DE ENERGA6224.HIPTESIS DE CARGA PARA DISEO6225.MODIFIACIN DEL MODELO6226.ENVOLVENTE DE CORTANTE Y MOMENTO6227.CLCULO Y DISEO DE LA ZAPATA B-363

1. PREDIMENSIONAMIENTO PLACA ALIGERADA

El pre dimensionamiento de la placa est basado en la direccin en la cual trabaje, para este caso asumimos que la placa trabaja en una direccin.Determinacin del espesor de la placa:Figura 1. Vista en planta

Fuente: Elaboracin propia. (Archivo AutoCAD)

Para la determinacin del espesor de placa se utiliza la siguiente Tabla Construccin en una sola direccin, indicada en el numeral C.9.5, tabla C.9-1(a)

Sentido horizontal:

Sentido vertical:

Voladizo

Tabla 1. Resultados SENTIDO HORIZONTAL

EJELONGITUD (m)ECUACINESPESOR (m)

A 1-26L/120.500

A 2-36.95L/140.496

A 3-46.5L/140.464

A 4-VOL1.5L/50.300

SENTIDO VERTICAL

EJELONGITUD (m)ECUACINESPESOR (m)

1 AB6.75L/140.4821

1 BC5.85L/120.4875

Fuente: Elaboracin propia. (Archivo Excel)

El mayor espesor obtenido fue de 0.50 metros.

2. USO ASIGNADO, IMPORTANCIA CARGA VIVA Y CARACTERSTICAS DE LAS DIVISIONES

Uso: Educativo, salones de clases.Zona de microzonificacin: Divisiones: Mampostera bloque arcilla paetado ambas caras e=0.15m

2.1. Uso edificacinSe toma el coeficiente de importancia, I = 1.25GRUPO DE USO: Al ser un establecimiento educativo, para salones de clases, de acuerdo con la NSR-10 en el titulo A numeral 2.5.1, se ubica en el grupo de uso III, edificaciones de atencin a la comunidad.

IMPORTANCIA: Por lo tanto su correspondiente coeficiente de importancia es de 1.25

Fuente: NSR-10 Ttulo B.2.2. Carga vivaLa carga viva que ser usada para el diseo de la estructura, debe ser la mxima carga que podra llegar a soportar la edificacin, de acuerdo al grupo de uso en el que se encuentra, para ello se emplea la tabla B.4.2.1-1, donde se especifican las cargas vivas mnimas uniformemente distribuidas.Tabla 2. Cargas vivas mnimas uniformemente distribuidas.

Fuente: NSR-10 Ttulo B.De acuerdo con la tabla B.4.2.1-1, el valor de la carga viva que se debe emplear para el diseo de acuerdo al uso como salones de clases, es de CV= 2.0 KN/m2

2.3. Caractersticas de las divisiones

Para las divisiones, se asigna un valor de 2.90 KN/m2, obtenido de la tabla B.3.4.2-4, ya que la mampostera es maciza de arcilla y sin paetar y con un espesor igual a 0.15 m.Tabla 3. Cargas muertas mnimas de los elementos no estructurales verticales (muros)

Fuente: NSR-10 Titulo

1. 2. LOCALIZACINLa estructura se ubica en la ciudad de Bogot D.C., la cual tiene una zona de amenaza ssmica intermedia, con coeficiente Aa= 0,15 y Av= 0,20 como se muestra en la tabla 4, adems corresponde a zona de microzonificacin cerros presente en la parte oriental, sur y centro norte de color azul oscuro en el mapa 1.

MAPA 1

Fuente: Secretaria de planeacin distritalLa ubicacin del proyecto es en la ciudad de Bogot, la zona asignada de microzonificacin es LACUSTRE 200, de acuerdo a la tabla 3 de Coeficientes de diseo del DECRETO 523 DEL 16 DE DIC DE 2010, obtenemos los siguientes datos.

Tabla 4. Coeficientes y curva de diseo

Fuente: NSR-10 Ttulo A.Tabla 5. Valor de Aa y Av para las ciudades capitales de departamento

Fuente: NSR-10 Ttulo A.Tabla 6. Nivel de amenaza ssmica segn valores de Aa y Av

Fuente: NSR-10 Ttulo A.

DISTRIBUCIN DE VIGUETAS

Para la realizacin de la distribucin de las viguetas, se tomaron dos sectores AB y BC, se calcularon sus respectivas cargas y se obtuvo la carga por metro de longitud de vigueta.3. 4. 4.1. Sector A A1

Tabla 7. Distribucin de viguetas sector A-A1SECCION A-A12,5m

250cm

vigueta10cm

caseton85cm

(vigueta + caseton)95cm

N de viguetas2,62

N VT(vigueta + caseton)190cm

60cm

4.2. Sector A1 - BTabla 8. Distribucin de viguetas sector A1-BSECCION A1-B3,85m

385cm

vigueta10cm

caseton90cm


N de viguetas3,93


85cm

4.3. Sector B - CTabla 9. Distribucin de viguetas sector B-CSECCION B-C5,55m

555cm

vigueta10cm

caseton85cm


N de viguetas5,85


80cm

4.4. Evaluacin de cargas

Tabla 10. Evaluacin de cargas VIGUETA 1.PESO PLAQUETA SUPERIOR1.0mX1.0mX0.05mX24KN/m31.20KN/m2

PESO PLAQUETA INFERIOR1.0mX1.0mX0.03mX24KN/m30.72KN/m2

PESO AFINADO PISO1.0mX1.0mX0.04mX23KN/m30.92KN/m2

PESO PAETE INFERIOR1.0mX1.0mX0.02mX23KN/m30.46KN/m2

PESO POR VIGUETAS(0.10mX0.42mX1.0mX24KN/m3)/0.85m1.19KN/m2

PESO POR CASETON (NSR-10)0.40KN/m2

PESO POR MUROS (NSR-10)3.00KN/m2

CARGA MUERTA TOTAL(CM)7.89KN/m2

CARGA VIVA (CV) (NSR-10) EDUCATIVOS SALONES DE CLASE 2.00KN/m2

CARGA TOTAL9.89KN/m2

CARGA MAYORADA(1.3*D)+(1.6*L)13.45

UCARGA MAYORADA/CARGA TOTAL1.36

FACTOR DE SEGURIDADU/1.51

CARGA ULTIMAWu=C MAYORADA* LONG CASETON11.43





PESO POR VIGUETAS(0.12mX0.42mX1.0mX24KN/m3)/0.90 m1.12KN/m2



CARGA MUERTA (CM)7.82KN/m2



































CLCULO Y DISEO DE LAS VIGUETAS

Los anlisis pertinentes a los clculos de las viguetas se realizan teniendo en cuenta el nmero de apoyos, para la determinacin de estos clculos se hace referencia al mtodo de Cross, a continuacin se visualiza el diseo correspondiente por flexin y cortante de acuerdo a las propiedades de los materiales suministrados por el ejercicio.5.

5.1. VIGUETA 2Diagramas de cargas

Reacciones

Cortante Momento

Tabla 14. Tabla de cortantes y momentos vigueta 1

ANALISIS DE LA VIGUETAcalculos de cortantes y momentos

Vu34,3034,30

Xo=3

Mu51,45

diseo para flexion

Mu51,45

k2329,2

p0,006541451

As (m2)0,000307448

As (mm2)307

Ref. Superior-

Ref. inferior 2#4+1#3 (As=329)

diseo para cortante

Vud27,2127,21

Vc31,1431,14

Vs-3,93-3,93

Ref

5.2. VIGUETA 2Diagramas de cargas

Reacciones

Cortante

Momento

ANALISIS DE LA VIGUETA 2

10,460,540,550,451,000

36,09-36,0948,42-48,4242,35-42,3513,53

-36,09-5,73-6,603,372,7028,82

-18,041,68-3,3014,41

7,618,75-6,17-4,94

0,00-3,084,380,00

1,431,65-2,43-1,95

0,00-1,210,820,00

0,560,65-0,46-0,37

0,00-0,230,320,00

0,110,12-0,18-0,14

0,00-0,090,060,00

0,040,05-0,03-0,03

0,00-0,020,020,00

0,010,01-0,01-0,01

0,00-50,1150,11-52,0252,02-13,5313,53

CALCULOS DE CORTANTES Y MOMENTOS POSITIVOS

Vi36,0936,0941,8041,8039,1039,109,02

M/L8,350,285,929,02

Vu27,7444,4441,5342,0845,0233,1718,04

Xo=2,313,693,453,503,74-2,761,5

Mu31,9850,1121,5752,0232,2113,53


Mu31,9850,1121,5752,0232,2113,53

k1447,62268,3976,52355,01458,1612,6

p0,00396860,00635930,00333330,00661840,00399840,0033330

As (m2)0,0001865220,000298890,0001566650,0003110650,000187930,000156651

As (mm2)187299157311188157

Ref. Superior1#5+1#4 (As=328)2#4+1#3 (As=329)1#4+1#3 (As=200)

Ref. inferior 3#3 (As=213)1#4+1#3 (As=200)3#3 (As=213)

DISEO PARA CORTANTE

Vud20,2836,9833,4742,6125,1110,59

Vc31,14

Vs-10,865,842,322,8811,47-6,03-20,56

Ref

2.3 Vigueta 3Diagramas de cargas

Reacciones

Cortante

Momento

ANALISIS DE LA VIGUETA


Vi34,3034,3019,7219,72

M/L-6,4811,27

Vu27,8240,7830,998,45

Xo=2,433,572,710,74

Mu33,8538,883,13

DISEO PARA FLEXION

Mu33,8538,883,13

k1532,31760,0141,5

p0,00421160,00486590,0033330

As (m2)0,0001979450,0002286950,000156651

As (mm2)198229157

Ref. Superior2#4(As=258)

Ref. inferior 1#4+1#3 (As=200)1#4+1#3 (As=200)

DISEO PARA CORTANTE

Vud20,7333,1223,331,94

Vc31,14

Vs-10,411,98-7,81-29,21

Ref

2.4 Vigueta 4

Figura 10. Distribucion de Cargas

Figura 11. Reacciones de Vigueta

Figura 12. Diagrama de Cortante

Figura 13. Diagrama de Momentos

calculos de cortantes y momentos positivos

Vu35,1839,1417,15

Xo3,083,421,5

Mu54,1212,86

diseo para flexion

Mu54,1212,86

k2450,2582,3

p0,00690290,0033330

As (m2)0,0003244370,000156651

As (mm2)324157

Ref. Superior1#5+1#4 (As=328)

Ref. inferior 1#4+1#3 (As=200)

diseo para cortante

Vud28,0932,0510,06

Vc31,1431,1431,14

Vs-3,05-0,91-21,08

Ref

6. DE LAS VIGAS CON LAS REACCIONES DE LAS VIGUETAS Y LA ESCALERA

Para obtener la carga viva y muerta sobre las vigas se deben tomar los cortantes que se generan sobre estas y se determina la carga distribuida de la siguiente manera.

7. MASA DE LA EDIFICACION PISO POR PISO

PisoArea placa (m2)Carga de placa + muros (kN)carga de columnas kN carga escalera KNArea escalera (m2)peso total por piso (KN)

Cubierta128,92567,24853,990455,3238,1676,5614

Nivel 3233,873189,9868107,9808110,6468,13408,6136

Nivel 2233,873189,9868107,9808110,6468,13408,6136

Nivel 1233,873189,986853,990455,3238,13299,3002

carga total edificacin 10793,0888

ESPECTRO ELASTICO DE ACELERACIONESPERIODO APROXIMADO, CALCULO DE LA ACELERACION ESPECTRAL (Sa)

PARMETROS VALOR

Zona de importancia ssmicaINTERMEDIO

coeficiente de importancia 1,25

Coeficiente Aa0,15

Coeficiente Av0,20

Fa Lacustre-2001,2

Fv Lacustre-2003,50

Tc1,87

Tl4

To0,39

Ta0,43

Sa0,56

Ct0,047

H11,84

ALPHA0,9

El periodo aproximado se encuentra entre To y Tc, por lo tanto la ecuacin usada para el clculo del espectro de aceleracin de diseo es:

CORTANTE SISMICO EN LA BASE

Sa = 0,5625

nivelreaWshh(acum)Wh^k

cubierta128,92676,562,9611,848010,49

3233,873408,612,968,8830268,49

2233,873408,612,965,9220178,99

1233,873299,302,962,969765,93

TOTAL10793,09TOTAL68223,90

Vs6071,11

CALCULO DE CENTRO DE MASA

CALCULOS CORRESPONDIENTES DE CENTROIDES DE CADA PISO

StoryDiaphragmMassXMassYXCMYCM

1D15581,04725581,047210,525,944

2D25426,94965426,949610,5475,93

3D35285,76695285,766910,3625,865

CUBIERTAD42760,32782760,32785,7735,406

DISTRIBUCION DE FUERZA SISMICA DE LA BASE POR PISOS

NivelAreaWsHH(acum)Wh^kCvxFx

cubierta128,92676,562,9611,848010,490,12712,84

4233,873408,612,968,8830268,490,442693,53

3233,873408,612,965,9220178,990,301795,69

2233,873299,302,962,969765,930,14869,05

TOTAL10793,09TOTAL68223,901,00

HIPOTESIS DE CARGA PARA CALCULO DE DERIVAS

MODELO SAP

DESPLAZAMIENTOS DE LA COLUMNA B-3, DETERMINACION DEL DESPLAZAMIENTO EN CADA PISO Y CALCULO DE DERIVAS ENTRE PISOS.

PISOPUNTOCOMBODESP XDESP YDERIVA XDERIVA Y

CUBIERTAB-31.05D+1.28L+1.0Ex0,2743-0,00370,0066370,000246

NIVEL 3B-31.05D+1.28L+1.0Ex0,2547-0,00290,0167140,000193

NIVEL 2B-31.05D+1.28L+1.0Ex0,2052-0,00240,025930,000424

NIVEL 1B-31.05D+1.28L+1.0Ex0,1284-0,00110,032430,000278

PISODeriva XDeriva YDerivaDeriva Max

CUBIERTA0,0071490,0008860,010320150,0296

NIVEL 30,0174540,0014450,00970580,0296

NIVEL 20,0271280,002230,006113980,0296

NIVEL 10,0331840,001390,03321310,0396

CALCULO DEL COEFICIENTE DE CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIALos valores establecidos por la NSR 10, en su captulo A-3, para los coeficientes de reduccin (capacidad de disipacin de energa, causados por irregularidades en altura de la edificacin, en la planta y por ausencia de redundancia en el sistema de resistencia ssmica), que nos determinan el Coeficiente de capacidad de disipacin de energa que se emplea en el diseo (R) son:a: 0.8p: 0.9r: 1Adems, el coeficiente de capacidad de disipacin de energa para ser empleado en el diseo (Ro), de acuerdo al sistema usado es de:Ro: 5

Usando la ecuacin definida en el captulo A-3, tenemos que R equivale a:R = a x p x rR = 3.6

HIPOTESIS DE CARGA PARA DISEO

MODELO MODIFICADO PARA DISEO

ENVOLVENTE DE CORTANTE Y MOMENTO DE LA VIGA EJE B EN EL SEGUNDO NIVEL, DISEO Y DESPIECE

CALCULO Y DISEO DE LA ZAPATA ENTRE EJES B-3

Reacciones en las viga 1calculo de cargas uniformes equivalente para la viga

VIGUETA 134,30Km0,95m

W1KN/m1m

W1 =36,11KN/m

VIGUETA 227,74Km1m

W2KN/m1m

W2 =27,74KN/m

VIGUETA 327,82Km0,95m

W3KN/m1m

W3 =29,29KN/m

VIGA 2-A

calculos de cortantes y momentos

Vu24,1324,13

Xo=1,325

Mu15,99

diseo para flexion

Mu15,99

k412,9

p 0,0011

As (m2)9,71407E-05

As (mm2)97

Ref. Superior-

Ref. inferior 2#4 (As=142)

diseo para cortante

Vud

Vc58,3158,31

Vs-58,31-58,31

Ref

VIGA A-1

calculos de cortantes y momentos

R2=12,15

R3=11,98

Xo=3,45

Mu41,93

diseo para flexion

Mu41,93

k1082,9

p0,003333

As (m2)0,000293304

As (mm2)293,3

Ref. Superior-

Ref. inferior 2#5 (As=398)

diseo para cortante

Vud

Vc58,31037644

Vs-58,31037644

Ref

VIGA-2

1,000,540,461,00

MF102,97-102,97136,47-153,56

-102,97-17,95-15,55153,56

-51,4976,78

-13,55-11,74

0,00-185,95185,950,00

CALCULOS DE CORTANTES Y MOMENTOS

Vi105,61105,61113,03

M/L-31,7927,55

Vu73,83137,40140,58

Xo2,043,813,43

Mu75,47185,95161,58

DISEO PARA FLEXION

Mu75,47185,95161,58

k974,62401,32086,5

p0,00265980,00735620,0058163

As (m2)0,0004681240,0012946980,001023661

As (mm2)46812951024

Ref. Superior2#7+2#6 (As=1342)

Ref. inferior 3#5 (As=597)3#6+1#5 (As=1051)

VIGA 3

FD1,000,540,461,00

MF105,61-105,61304,41-242,59

-105,61-106,50-92,30242,59

-52,81121,29

-36,69-31,80

0,00-301,61301,610,00


Vi108,32108,32271,72193,01

M/L-51,5644,68

Vu56,76159,88316,40148,32

Xo1,534,322,744,01

Mu43,51301,61297,03

DISEO PARA FLEXION

Mu43,51301,61297,03

k561,83894,73835,6

p0,00333000,01146460,0112686

As (m2)0,000586080,0020177770,001983268

As (mm2)58620181983

Ref. Superior4#8 (As=2040)

Ref. inferior 3#5 (As=597)4#8 (As=2040)

VIGA 4


Vi193,71193,71256,58237,68

M/L-61,3253,14

Vu132,39255,02309,72184,54

Xo2,003,851,262,79

Mu132,33358,70257,12

DISEO PARA FLEXION

Mu132,33358,70257,12

k1708,84632,03320,2

p0,00471880,01397660,0095982

As (m2)0,0008305060,0024598820,001689279

As (mm2)83124601689

Ref. Superior5#8 (As=2550)

Ref. inferior 3#6 (As=852)3#7+2#6 (As=2550)

VIGA-A

U=1,36CMCV

Wu=9,7580%20%

w=7,175,741,43

h=1,35m

carga por muro perimetral4,05KN/m

DESMAYORADA

WCM9,79KN/m7,20KN/m

WCv1,43KN/m

VIGA-B

U=1,36CMCV

Wu=10,02KN/m80%20%

w=7,37KN/m5,901,47

h=2,4m


DESMAYORADA

WCM13,10KN/m9,63KN/m

WCv1,47KN/m

VIGA-CU=1,36CMCV

Wu=9,7580%20%

w=7,175,741,43

h=1,35m


DESMAYORADA

WCM9,79KN/m7,20KN/m

WCv1,43KN/m

MASA DE LA EDIFICACIN

Para llevar a cabo este clculo se tuvo en cuenta el peso de los muros, columnas, vigas y escaleras, para el clculo de la del primer piso se considero el 50% de la masa de las columnas, escaleras y muros. El clculo resumido de peso por piso se muestra detalladamente en las siguientes tablas.

Fuente: Elaboracin propia

ESPECTRO ELSTICO DE ACELERACIONES

Para la construccin de edificaciones se debe adoptar las disposiciones de microzonificacin de acuerdo con los estudios, el decreto 523 de 2010 reglamenta la microzonificacin como se muestra en la tabla 42 y tabla 43.Zona de microzonificacin

Fuente: Decreto 523 de 2010

Descripcin de las zonas de respuesta ssmica


Coeficientes de diseo.


Luego de saber la zona de microzonificacin (PIEDEMONTE C) y obtener los valores de los parmetros se procede a elaborar la curva de espectro de aceleraciones. Coeficientes de diseo PIEDEMONTE CCoeficientes de diseo

Fa1.80

Fv1.70

Tc0.60

TL3.00

Ao0.24

Aa0.15

Av0.20

I1.50

Para la realizacin de la curva se utilizan las formulas de aceleracin espectral (g) mostradas a continuacin:

Valores de T y Sa TSa

01.013

0.601.013

0.601.020

0.840.729

1.080.567

1.320.464

1.560.392

1.800.340

2.040.300

2.280.268

2.520.243

2.760.222

3.000.204

3.000.204

3.240.175

3.480.152

3.720.133

3.960.117


Espectro de aceleraciones


CLCULO DEL PERIODO APROXIMADO DE LA EDIFICACIN

2.5 Clculo aproximado de la edificacin

Para el clculo aproximado de la edificacin se debe tener en cuenta los siguientes parmetros de acuerdo con la NSR-10:Valor de los parmetros Ct y para el clculo del periodo aproximado

Para calcular el periodo aproximado de la edificacin se utiliza la siguiente ecuacin:

Donde:Ta = Periodo aproximadoCt =Parmetro (Tabla 47) = Parmetro (Tabla 47)h = Altura de la edificacin desde la base.

2.6 Clculo de la aceleracin espectral

Al periodo aproximado Ta encontrado en el numeral anterior le corresponde una aceleracin espectral la cual obtenemos con la ecuacin 1:

Aceleracin espectral

Fuente: Elaboracin propia.

CORTANTE SSMICO EN LA BASE

Con los clculos de la masa del edificio y la aceleracin espectral realizados anteriormente, se calcul el cortante ssmico en la base de la siguiente manera: Peso de la edificacin nivelNivelPeso por nivel

11873.62kN

22404.63kN

32390.07kN

42314.10kN

8982.43Total

CLCULO DEL CENTRO DE MASA

DISTRIBUCIN DE LA FUERZA SSMICA

2.7 Distribucin de la fuerza ssmica

Para determinar la distribucin de la fuerza ssmica en el edificio se utilizaron las siguientes ecuaciones:

Clculo de la distribucin de la fuerza ssmicaNivelMasa = mx(kg)Altura desde la base (h)T < 0.5 K = 1hkmx * hkCvxFx

1190991.042.691.002.695137660.08108737.36

2245120.455.381.005.3813187480.208111892.68

3243635.938.071.008.0719661420.310272821.82

Cubierta235892.2410.761.0010.7625382000.400553642.85

6336856.3561.000009094.71


2.8 Clculo del periodo fundamental de la edificacin

El periodo fundamental de la edificacin se puede obtener usando una distribucin de fuerzas horizontales, las cuales encontramos de una manera similar a las fuerzas smicas, para ello se utilizo la misma distribucin de fuerzas ssmicas obtenidas anteriormente.Modelo en SAP

Fuente: Elaboracin propia, Software SAP2000 v15Deformaciones causadas por fuerzas horizontales

Fuente: Elaboracin propia, Software SAP2000 v15

Desplazamiento en los nudos 10, 22, 34 y 46


Periodo fundamentalNivelMasa = mx (kg)(m)2(m)f (N)mx * 2f *

1190991.040.0001572.4649E-08737360.7930.004707738115.765645

2245120.450.0000867.396E-091892677.410.001812911162.770257

3243635.930.0000573.249E-092821822.140.000791573160.843862

Cubierta235892.240.000011E-103642845.022.35892E-0536.4284502

0.007335811475.808214

T 0.02467107

Fuente: Elaboracin propia HIPOTESIS DE CARGA PARA EL CLCULO DE LAS DERIVASHiptesis de cargaTABLE: Combination Definitions

ComboComboAutoCaseCaseScaleSteelConcAlumColdGUIDNotes

NameTypeDesignTypeNameFactorDesignDesignDesignDesign

TextTextYes/NoTextTextUnitlessTextTextTextTextTextText

COMB1Linear AddNoLinear StaticCM1.4NoneNoneNoneNone

COMB1Linear StaticLIVE1.4

COMB2Linear AddNoLinear StaticDEAD1.2NoneNoneNoneNone




COMB3Linear StaticWIND0.5



COMB4Linear StaticLIVE1

COMB4Linear StaticLIVEUP0.5


COMB5Linear StaticSISMOX1




COMB6Linear StaticSISMOY1.6


COMB7Linear StaticQUAKE1

COMB7Linear StaticSISMOY1.6

COMB8EnvelopeNoLinear StaticCM1NoneNoneNoneNone

COMB8Response ComboCOMB11

COMB8Linear StaticDEAD1

COMB8Response SpectrumEQXX1

COMB8Response SpectrumEQYY1


COMB8Linear StaticLIVEUP1

COMB8Linear StaticQUAKE1

COMB8Linear StaticSISMOX1

COMB8Linear StaticSISMOY1

COMB8Linear StaticWIND1

Fuente: Elaboracin propia, Software SAP2000 v14 MODELO EN SAP DE LAS DERIVAS

Propiedades de la seccinTABLE: Frame Section Properties 01 - General

SectionNameMaterialShapet3t2AreaTorsConstConcColConcBeamTotalWt

TextTextTextmmm2m4Yes/NoYes/NoKN

C1-40*50concretoRectangular0.50.40.20.005474YesNo198.912




V1-40*50concretoRectangular0.50.40.20.005474NoYes1756.8

VTA1concretoI/Wide Flange0.420.870.10290.000195NoNo0

VTA5concretoI/Wide Flange0.420.920.10640.000197NoNo0


Casos de cargaTABLE: Load Case Definitions

CaseTypeInitialCondModalCaseBaseCaseDesTypeOptDesignTypeDesActOptRunCase

TextTextTextTextTextTextTextTextYes/No

DEADLinStaticZeroProg DetDEADProg DetYes

MODALLinModalZeroProg DetQUAKEProg DetYes

CMLinStaticZeroProg DetSUPER DEADProg DetYes

LIVELinStaticZeroProg DetREDUCIBLE LIVEProg DetYes

LIVEUPLinStaticZeroProg DetROOF LIVEProg DetYes

SISMOXLinStaticZeroProg DetQUAKEProg DetYes

SISMOYLinStaticZeroProg DetQUAKEProg DetYes

EQXXLinRespSpecMODALProg DetQUAKEProg DetYes

EQYYLinRespSpecMODALProg DetQUAKEProg DetYes


Patrones de cargaTABLE: Load Pattern Definitions

LoadPatDesignTypeSelfWtMult

TextTextUnitless

DEADDEAD1

CMSUPER DEAD0

LIVEREDUCIBLE LIVE0

LIVEUPROOF LIVE0

SISMOXQUAKE0

SISMOYQUAKE0


Carga distribuidaTABLE: Frame Loads - Distributed

FrameLoadPatCoordSysTypeDirDistTypeRelDistARelDistBAbsDistAAbsDistBFOverLAFOverLB

TextTextTextTextTextTextUnitlessUnitlessmmKN/mKN/m

1DEADGLOBALForceGravityRelDist0105.522.8222.82

1LIVEGLOBALForceGravityRelDist0105.55.75.7























































CUADROS DE DESPLAZAMIENTOS EN X y Y Desplazamientos TABLE: Joint Displacements

JointOutputCaseCaseTypeU1U2U3R1R2R3

TextTextTextmmmRadiansRadiansRadians

CB3-41.05D+128L+1ExCOMIBINATION-0.00013-0.00013-0.00293-0.000960.00037-1.70E-06

CB3-31.05D+128L+1ExCOMIBINATION-0.00013-0.00013-0.00280.0006010.000075-1.60E-06

CB3-21.05D+128L+1ExCOMIBINATION-0.00014-0.00013-0.00148-0.001090.00044-6.40E-06

CB3-11.05D+128L+1ExCOMIBINATION-0.00013-0.00013-0.00379-8.40E-050.000255-1.10E-06


Clculo de derivasx [m]y[m]Hpiso [m]a [cm]p [cm]

Cubierta-0.000004839-0.0004752.302.3

Piso 30.000016-0.0002472.302.3

Piso 2-0.000149-0.0009642.302.3

0.196.90


COEFICIENTE DE CAPACIDAD DE DISIPACIN DE ENERGAHIPTESIS DE CARGA PARA DISEOMODIFIACIN DEL MODELOENVOLVENTE DE CORTANTE Y MOMENTO

Envolvente de momento


Envolvente de cortante

Fuente: Elaboracin propia, Software SAP200 v15CLCULO Y DISEO DE LA ZAPATA B-3

30

PROYECTO FINAL DE DISEO DE ESTRUCTURAS

CARLOS ARAUJO FANDIO 1101102JUAN DAVID CHINCHILLA 1101116CAMILO CRDOBA GMEZ 1101118Presentado por:

ING. JOS ELIAS PEDRAZA PEREZPresentado a:

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVILDISEO DE ESTRUCTURASBOGOT NOVIEMBRE2013

1.Proyecto Diseño

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