Analisis Sismico Dinsmico Grupo 1
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UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRES
ANÁLISIS SISMICO DINAMICO DE
EDIFICIO APORTICADO
Profesor : Dr. Genner Villarreal Castro
Alumno : Gonzales Micalay Wilfredo
Curso : Ingeniería Antisísmica I
CONDICIONES DEL PROBLEMA
DATOS :
USO : COLEGIO
SUELO: RIGIDO
UBICACIÓN: LIMA
f´c : 210 KG/CM2
Fy : 4200 KG/CM2CARGA VIVA O S/C 250 KG/CM2
USO COLEGIOCARGA MINIMA O S/C 100 KG/CM2
CONDICIONES DEL PROBLEMA
DATOS :
CONDICIONES DEL PROBLEMA
DATOS :
CONDICIONES DEL PROBLEMA
DATOS :
PREDIMENSIONAMIENTO LOSA, VIGA , COLUMNA
RESULTADOS :
C-1: 0.70 X 0.70 M
C-2: 0.55 X 0.55 M
C-3: 0.55 X 0.55 M
C-4: 0.55 X 0.55 M
VP: 0.40 X 0.60 M
VS: 0.40 X 0.60 M
LOSA: 0.25M
METRADO DE CARGAS
RESULTADOS :
CUADRO RESUMEN
PISO CARGA MUERTA CARGA VIVA
4 TO NIVEL 322.17 T 55.13 T
3 ER NIVEL 322.37 T 137.81 T
2 DO NIVEL 322.37 T 137.81 T
1 ER NIVEL 336.34 T 137.81 T
TOTAL 1303.26 T 468.56 T
EXCENTRICIDAD
RESULTADOS :
ex = 0.05XLx
lx = 22.55 M
ex = 1.13 M
ey = 0.05XLy
ly = 24.55 M
ey = 1.23 M
ANALISIS DINAMICO
DATOS:
ANALISIS SISMICO DINAMICO
PERIODO FUNDAMENTAL
hn =ALTURA DEL EDIFICIO DEL NIVEL 0.00
T = hn / Ct Ct = COEFICIENTE DEPENDIENTE DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
h = 3.3M
4NIVELES
T = 0.377segZ = ZONA DEL PROYECTO
FACTOR DE ESCALA Z= 0.4U = USO DE LA EDIFICACION
F.E = ZUS X g U = 1.5
R S = TIPO DE SUELO
S = 1
F.E = 0.73575 Tp = 0.4
PORTICO
R = 8
MASA DE ROTACION Y TRASLACION
CALCULO:
4TO NIVEL
TRASLACION 35.6503 T.s2/m
ROTACION 3301.233 T.s2/m
3ER NIVEL
TRASLACION 39.88589 T.s2/m
ROTACION 3693.45 T.s2/m
2DO NIVEL
TRASLACION 39.88589 T.s2/m
ROTACION 3693.45 T.s2/m
1ER NIVEL
TRASLACION 41.30974 T.s2/m
ROTACION 3825.299 T.s2/m
PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA
CALCULO:
PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA
CALCULO:
Z-1 Z-2 Z-3 Z-4
C 1 = 188.56 T C 2 = 105.52 T C 3 = 100.48 T C 4 = 57.63 T
Ϭt carga admisible Ϭt carga admisible Ϭt carga admisible Ϭt carga admisibleKG/CM
2 % KG/CM2 %KG/CM2 % KG/CM2 %
3 6 3 6 3 6 3 6
4 4 4 4 4 4 4 4
Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5
Pt 197.989 Pt110.79087
6 Pt 105.5 Pt60.512516
4
Az (area de zapata) Az (area de zapata) Az (area de zapata) Az (area de zapata)
Az = 5.65684m2 Az = 3.1654536m2 Az = 3.0143m2 Az =1.7289290
4m2
A= 2.37841m A=1.7791721
67m A= 1.7362m A=1.3148874
6m
B= 2.37841m B=1.7791721
67m B= 1.7362m B=1.3148874
6m
A=B 2.4m A=B 1.8m A=B 1.8m A=B 1.35m
Azapata 5.76m2 Azapata 3.24m2 Azapata 3.24m2 Azapata 1.8225m2
Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata
Azapata * pp Azapata * pp Azapata * pp Azapata * pp
pp 2.4 pp 2.4 pp 2.4 pp 2.4
Hzapata = 0.7161m Hzapata = 0.7124m Hzapata = 0.6784m Hzapata = 0.6917m
Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m
COEFICIENTES DE RIGIDEZ MODELO BARKAN
CALCULO:
COEFICIENTES DE RIGIDEZ
Z-1 Z-2 Z-3 Z-4
Kz 161571.4 T/m 109532.7 T/m 106885.1 T/m 74669.0 T/m
Kx =Ky 127298.7 T/m 86298.5 T/m 84212.5 T/m 58830.1 T/m
Kϕx 43758.9 T/m 30845.4 T/m 30099.8 T/m 21749.4 T/m
Kϕy 43758.9 T/m 30845.4 T/m 30099.8 T/m 21749.4 T/m
MASAS DE ZAPATAS
CALCULO:
MASAS DE LAS ZAPATAS
Mx My Mz Mϕx Mϕy Mϕxz
Z-1 1.00 1.00 1.69 0.98 0.98 0.98
Z-2 0.41 0.41 0.68 0.23 0.23 0.23
Z-3 0.41 0.41 0.68 0.23 0.23 0.23
Z-4 1.00 1.00 My 0.41 0.41 0.41
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)
DESPLAZAMIENTO (mm)
NIVEL COMUN BARKAN
SISMO X+ SISMO X+
1 28.23 69.22
2 56.34 119.09
3 78.18 155.92
4 91.29 177.59
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)
DESPLAZAMIENTO (mm)
NIVEL COMUN BARKAN
SISMO Y+ SISMO Y+
1 28.00 68.67
2 55.23 116.76
3 76.11 151.88
4 88.51 172.43
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)
DESPLAZAMIENTO (mm)
NIVEL COMUN BARKAN
SISMO Y+ SISMO Y+
1 28.00 68.67
2 55.23 116.76
3 76.11 151.88
4 88.51 172.43
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
FUERZA AXIAL (SISMO X+)
F = 13.78T F = 23.70 T
FUERZA AXIAL (SISMO X+)
FUERZA AXIAL (SISMO Y+)F =16.15 T F =27.58 T
FUERZA AXIAL (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
FUERZA CORTANTE (SISMO X+)
F =17.17T F =26.84 T
FUERZA CORTANTE (SISMO X+)
FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)F =17.47 T F =26.51 T
FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
MOMENTO (SISMO X+)
F = 48.61 T.M F =62.27 T.M
MOMENTO (SISMO X+)
MOMENTO (SISMO Y+)F = 48.71 T.M F = 61.61 T.M
MOMENTO (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL VS ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOS
ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN
COMUN BARKAN
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759
Xmax-edificio 91.29 mm - 177.59 mm -
Ymax-edificio - 88.51 mm - 172.43 mm
Zmax-cimiento - - 1.54 mm 1.32 mm
Nmax 13.78 T 16.15 T 23.70 T 27.58 T
Vmax 17.17 T 17.17 T 26.84 T 26.51 T
Mmax 48.61 T.m 48.71 T.m 62.27 T.m 61.61 T.m
DEPLAZAMIENTO ENTRE PISOS SEGÚN NTP E.030 (ΔH<0.007)
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOS
DESPLAZAMIENTOS COMUN
NIVEL D/H D/H <0.007
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
1 28.23 28 0.007 0.007 SI CUMPLE
2 56.34 55.23 0.007 0.006 SI CUMPLE
3 78.18 76.11 0.007 0.006 SI CUMPLE
4 91.29 88.51 0.004 0.004 SI CUMPLE
DESPLAZAMIENTOS BARKAN
NIVEL D/H D/H <0.007
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
1 69.22 68.67 0.016 0.016 NO CUMPLE
2 119.09 116.76 0.015 0.015 NO CUMPLE
3 155.92 151.88 0.011 0.011 NO CUMPLE
4 177.59 172.43 0.007 0.006 SI CUMPLE
ANALISIS COMUN ESPECTRALTIEMPO - HISTORIA
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKANTIEMPO HISTORIA
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)
DESPLAZAMIENTO
NIVEL COMUN BARKAN
SISMO X+ SISMO X+
1 7.28 12.28
2 14.68 22.01
3 20.41 29.58
4 23.76 33.91
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)
DESPLAZAMIENTO
NIVEL COMUN BARKAN
SISMO Y+ SISMO Y+
1 7.23 11.63
2 14.51 20.45
3 20.22 27.36
4 23.60 31.45
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
FUERZA AXIAL (SISMO X+)
F = 22.12T F = 27.87 T
FUERZA AXIAL (SISMO X+)
FUERZA AXIAL (SISMO Y+)F = 26.21 T F =30.98 T
FUERZA AXIAL (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
FUERZA CORTANTE (SISMO X+)
F =25.96 T F =26.74 T
FUERZA CORTANTE (SISMO X+)
FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)F = 26.47 T F =26.96 T
FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL
MODELACION EN SAP 2000
ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
MOMENTO (SISMO X+)
F = 74.22 T.M F =64.78 T.MMOMENTO (SISMO X+)
MOMENTO (SISMO Y+)F = 74.69 T.M F = 62.37 T.M
MOMENTO (SISMO Y+)
MODELACION EN SAP 2000
ASENTAMIENTO - ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
(SISMO X+) (SISMO Y+)
ANALISIS COMUN ESPECTRAL VS ANALISIS ESPECTRAL BARKAN
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOS
ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN
COMUN BARKAN
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759
Xmax-edificio 23.76 mm - 33.91 mm -
Ymax-edificio - 23.60 mm - 31.45 mm
Zmax-cimiento - - 0.292 mm 0.354 mm
Nmax 22.12 T 26.21 T 27.87 T 30.98 T
Vmax 25.96 T 26.47 T 26.74 T 26.96 T
Mmax 74.22 T.m 74.69 T.m 64.78 T.m 62.37 T.m
DEPLAZAMIENTO ENTRE PISOS SEGÚN NTP E.030 (ΔH<0.007)
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOS
DESPLAZAMIENTOS COMUN
NIVEL D/H D/H <0.007
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
1 7.28 7.23 0.002 0.002 SI CUMPLE
2 14.68 14.51 0.002 0.002 SI CUMPLE
3 20.41 20.22 0.002 0.002 SI CUMPLE
4 23.76 23.60 0.001 0.001 SI CUMPLE
DESPLAZAMIENTOS BARKAN
NIVEL D/H D/H <0.007
SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+
1 12.28 11.63 0.003 0.003 SI CUMPLE
2 22.01 20.45 0.003 0.003 SI CUMPLE
3 29.58 27.36 0.002 0.002 SI CUMPLE
4 33.91 31.45 0.001 0.001 SI CUMPLE
ALABEO (MM)
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOSMODO PISOS 1 2 3 4 ALABEO
1
1 -0.278 -0.564 0.161 0.665 NO
2 -0.416 -0.844 0.242 1.01 NO
3 -0.485 -0.985 0.285 1.17 NO
4 -0.507 -1.03 0.3 1.23 NO
2
1 0.7379 -0.3234 -0.7903 0.3461 SI
2 1.0999 -0.4799 -1.1774 0.5337 SI
3 1.2803 -0.5571 -1.3695 0.6234 SI
4 1.3387 -0.5815 -1.4313 0.6512 SI
3
1 0.2476 -0.5785 0.1564 0.1961 SI
2 0.3647 -0.8591 0.2315 0.2799 SI
3 0.4202 -0.9973 0.2669 0.3265 SI
4 0.4364 -1.0408 0.2774 0.3433 SI
4
1 0.442 1.0412 -0.2014 -1.3241 NO
2 0.8848 2.0771 -0.4048 -2.6103 NO
3 1.2396 2.9085 -0.5725 -3.6279 NO
4 1.3882 3.2565 -0.6482 -4.0485 NO
PERIODO DE VIBRACIONES
MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO
RESULTADOS
COMUN BARKAN
Mode 1 = 0.67922 Mode 1 = 0.74759
Mode 2 = 0.65206 Mode 2 = 0.7201
Mode 3 = 0.52526 Mode 3 = 0.57569
Mode 4 = 0.20733 Mode 4 = 0.22314
Mode 5 = 0.19935 Mode 5 = 0.21494
Mode 6 = 0.16275 Mode 6 = 0.17423
Mode 7 = 0.10934 Mode 7 = 0.11422
Mode 8 = 0.10522 Mode 8 = 0.11001
DATO
ACELEROGRAMA 1966
Numero total de muestras = 9882Numero de puntos por línea = 1Intervalo de tiempo = 0.02Aceleración máxima = -269.336Unidades = (cm/s/s) canal 2
DATO
ACELEROGRAMA 1966
0.02 x 9882= 197.64 Numero de entrada es igual al numero de salidas
• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL MODELO ESPECTRAL COMUN CUMPLEN CON EL CONTROL DE DERIVAS SEGÚN NORMA, ESTO SE DEBE QUE EL TERRENO ES RIGIDO .
CONCLUSIONES
• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL MODELO ESPECTRAL BARKAN NO CUMPLEN CON EL CONTROL DE DERIVAS SEGÚN NORMA, LOS 3 PRIMEROS NIVELES ; DEBIDO A QUE LA EDIFICACION ES FLEXIBLE EN ESTOS NIVELES, SE DEBE REFORZAR CON MUROS.
• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS SE INCREMENTAN CON LA INTERACCION CON EL SUELO.
• AL INGRESAR EL ACELEROGRAMA DE LIMA 1966 LOS DESPLAZAMIENTOS ESTANDENTRO DE LOS PARÁMETROS DE CONTROL DE DERIVAS, DEBIDO A QUE NO SE AMPLIFICA EL VALOR DEL SISMO YA QUE LA NTP. NO LA EXIGE .
• UNA MANERA MAS ECONOMICA DE REFORZAR LA ESTRUCTURA CON COLUMNAS “T” O “L” Y TAMBIEN SE PUEDE AUMENTAR EL F´C .
GRACIAS