ANÁLISIS SÍSMICO CON EL MÉTODO DE MUTO

GENERALIDADES

• El planteamiento estructural del proyecto, tiene por objetivo principal buscar la seguridad y estabilidad de todos sus componentes, la norma específica que las edificaciones ante sismos leves no deben presentar daños, en caso de sismos moderados se puede considerar la posibilidad de daños estructurales leves y para sismos severos se debe considerar daños severos con una posibilidad remota colapso de la estructura.

DESCRIPCION DEL PROYECTO:

• La presente estructura es un modelo de edificios de 3 niveles el cual cuenta con un área de 144 m2 en todos los niveles, esta edificación se encuentra destinada para funcionar como centro comercial teniendo un sistema de construcción que está basado en un sistema a porticado diseñado de componentes estructurales de concreto armado como columnas, losas aligeradas y vigas.

• El módulo está conformado por un edificio de tres niveles, con un total de 9.50 m de altura.

OBRAS DE CONCRETO ARMADO

• Entiéndase en ésta partida a los elementos compuestos por concreto y armadura de refuerzo, en los cuales se considera zapatas, columnas, losas, vigas y demas elementos estructurales.

• El concreto será una mezcla de agua, cemento, arena gruesa y piedra, en proporciones que permitan alcanzar la resistencia a la compresión a los 28 días de edad, un mínimo de 210 Kg/cm2.

OBRAS DE CONCRETO ARMADO

• MATERIALES• CEMENTO• El cemento empleado en la preparación del concreto deberá

cumplir con los requisitos de las especificaciones ITINTEC para cementos.

• El cemento utilizado en obra deberá ser del mismo tipo y marca que el empleado para la selección de las proporciones de la mezcla de concreto.

• AGREGADOS• Los agregados deberán cumplir con los requisitos de la Norma

ITINTEC 400.037, que se complementarán con los de esta Norma y las especificaciones técnicas.

CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANALISIS

• La estructura deberá diseñarse para resistir todas las cargas que puedan obrar sobre ella durante su vida útil.Las cargas de gravedad que se utilizaron cumplen con la norma E-20 del reglamento Nacional de Edificaciones, para este proyecto se contemplaron 3 tipos de carga:

• Carga Muerta (CM): • Estas son cargas permanentes que la estructura soporta.

Considera el peso real de los • materiales que conforman la edificación, dispositivos de

servicio, tabiques y otros • elementos soportados por la edificación incluyendo su

peso propio.

CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANALISIS

Carga Viva (CV):Es el peso eventual de todos los ocupantes, materiales, equipos y otros elementos moviblessoportados por la estructura también llamada sobrecarga.Para el presente proyecto se consideraran las siguientes cargas según el Reglamento Nacionalde Edificaciones.Para el presente proyecto se consideraran los siguientes pesos unitarios y cargas según elReglamento Nacional de Edificaciones.

CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANALISIS

• Carga de Sismo (CS): • Es la carga que se genera debido a la

acción sísmica sobre la estructura. Para calcular los

• esfuerzos que estas cargas producen en la estructura. Se aplica el método modal espectral para

• el cálculo de los cortantes, y la cortante basal.

PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL:

Vista en Planta:

• Vista Elevación: • Vista Frontal:

• Vista Lateral:

• PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL:• 1.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA• Se selecciona un espesor tentativo de losa de 17 cm, para

las 3 plantas, con loseta de compresión• de 5 cm., nervios de 10 cm de espesor y alivianamientos de

bloque de arcilla de 30 cm x 30 cm, • de 12 cm de altura, lo que es tradicional en nuestro medio.

• Se consideró el caso más desfavorable para “L=400cm”,

• Para el dimensionamiento:

• CONTROL DE DEFLEXIONES:• El peralte equivalente de la losa nervada

se calcula determinando la altura de una losa maciza que tenga la misma inercia que la losa nervada propuesta.

• PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA:• VIGAS PRINCIPALES:• El pre dimensionamiento se realizará primero para el caso

de las vigas principales, para el caso de las vigas principales laterales se considerará el mismo peralte que las vigas principales centrales para no disminuir la rigidez.

• Para el ancho de la viga la N.T.E. E-60 indica que debe ser como mínimo 25cm y que la relación ancho peralte de las vigas no deberá ser menor que 0.3, en caso se trate de vigas que formen parte de pórticos o elementos sismo-resistentes.

• Para una luz que varia entre 5.50m. y 6.50m. Se recomienda una viga de 25x60cm, 30x60cm, 40x60cm.

• VIGAS SECUNDARIAS: • El predimensionamiento para el caso de

las vigas secundarias, se considerará un peralte aproximado a las vigas principales para no disminuir la rigidez en una dirección.

• Para luces menores de 5.50m. Se recomienda una viga de 25x50cm o 30x50cm.

• PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

• Para pre-dimensionar la columna, se tomara la columna más crítica y se asumirá las dimensiones obtenidas para todas la columnas.

METRADO DE CARGAS

ESPECTRO DE DISEÑO

PROYECTO : EDIFICACION DE 3 NIVELESCALCULO DE PARAMETROS SISMICOS

CALCULO DE FUERZA POR SISMO

• Para calcular la fuerza por sismo nos basamos en las normas de Diseño Sismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones.

• La fuerza horizontal o cortante total en la base debido a la acción sísmica se determinara por la formula siguiente:

CALCULO DE PERIODO DE VIBRACIÓN FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA.

• Según el Reglamento Sismo Resistente para edificios cuyos elementos resistentes ala fuerza sísmica están constituidos únicamente por pórticos y las cajas de los ascensores, sin otros elementos que rigidicen la estructura se empleara la formula:

DISTRIBUCION DE LA FUERZA DE SISMO.

• La fuerza horizontal o cortante H se distribuira en la altura de la edificacion según la sgte formula:

CALCULO DE RIGIDECES LATERALES USANDO EL MÉTODO DE MUTO

• Para el calculo de las rigideces laterales se debe cumplir que "k" sea mayor a 0.20, debido a que las limitaciones del metodo estan dadas por el valor "k".

• Valores de "k" menores a 0.20 hacen que el metodo no sea util para fines practicos.

ANALISIS DE LOS ESTADOS DE CARGA

• METODOLOGIA A APLICAR EN LA COMBINACION DE LOS ESTADOS DE CARGA:

• Para el diseño de elemento de concreto armado hacemos primero el analsis de fuerzas horizontales y de cargas verticales de acuerdo a la teoria expuesta. En esta parte se presentara un portico de los 4 que se tienen, sometiendolo a los diferentes tipos de cargas.

• Luego se hara las combinaciones de los momentos flectores y momentos cortantes, hallados para cada estado de carga.

• Con estos resultados pasamos al diseño trabajando con los valores mas desfavorables.A continuacion se presenta los diagramas de momento flector y fuerza cortantepor:

Con los valores hallados calculamos los momentos ultimos para lo cual trabajaremos con lassiguientes formulas:Requisitos generales de resistencia.La resistencia requerida para cargas muertas y cargas vivas sera como minimo:

• Cuando en el diseño se tiene que considerar cargas de sismo, ademas de lo uindicado,

• la resistencia requerida sera como minimo:

El analisis se hara en el EJE 2-2 entre EJES A'-C, obteniendose los valores finales. Se trabajara conel caso mas desfavorable.