EXAMEN DINAMICA

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PREGUNTA Nº2.- para la planta que se muestra en la figura se pide determinar el número de elementos resistentes en ambas direcciones de tal manera que se cumplan las normas sísmicas considerando solamente traslación sabiendo que: LOSA e = 0.2m, f’c=210 Kg / cm 2 , fy =4200Kg / cm 2 Numero de pisos=1 , Uso=vivienda, Alturade entrepiso =2.60 m Γt= 1.80Kg / cm 2 , Df =1.40 m Vigas pre dimensionar con L/14 uniformizar en ambas direcciones % mínimo de área libre a utilizar = 20% Columnas SOLUCION 1) Primer paso.- distribuimos las columnas. 1.5 * L2 (mt) 8 (mt) Fachada 6 + L3 1.5 * L1 0.04 0.08 0.38 g As 40 cm 25cm L1 = apellido paterno (mt) L2 = apellido materno (mt) L3 = primer nombre (mt) Seg L1 = apellido paterno (mt)………PARRA……..L1 = 5 Obs : 1. = redondear a un L2 = apellido materno (mt)………BAILON…….…….L2 = 6 L3 = primer nombre (mt)………RICARDO……..….L3 = 7

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Analisis dinamica de una vivienda de un piso

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PREGUNTA Nº2.- para la planta que se muestra en la figura se pide determinar el número de elementos resistentes en ambas direcciones de tal manera que se cumplan las normas sísmicas considerando solamente traslación sabiendo que:

LOSA e = 0.2m, f ’ c=210Kg /cm2,fy=4200Kg /cm2

Numerode pisos=1 , Uso=vivienda, Alturadeentrepiso=2.60m Γt=1.80Kg /cm2, Df=1.40m Vigas pre dimensionar con L/14 uniformizar en ambas direcciones % mínimo de área libre a utilizar = 20%

Columnas

SOLUCION

1) Primer paso.- distribuimos las columnas.

1.5 * L2 (mt)

8 (mt)

Fachada

6 + L3 1.5 * L1

0.04 0.08

0.38g

As (t)

Seg

40 cm

25cm

L1 = apellido paterno (mt) L2 = apellido materno (mt)

L3 = primer nombre (mt)

Obs : 1. = redondear a un numero entero

L1 = apellido paterno (mt)………PARRA……..L1 = 5L2 = apellido materno (mt)………BAILON…….…….L2 = 6

L1 = apellido paterno (mt)………COTRINA…….L1 = 7 L3 = primer nombre (mt)………RICARDO……..….L3 = 7

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Área libre = 20 % del total Areatotal=21∗17=357m2

Arealibre= 20100

∗357=71.4m2 17 Y = 71.4………..Y = 4.2

hallando la altura de la columna.

Altura de la columna = 2.6 + (1.4 - 0.6)

Altura de la columna = 3.4 mt

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 3.70 3.70 3.703.70 Y =4.2

16.8

6 + L3 = 13 1.5 * L1 = 7.5⩭ 8

21

0.25

0.25

0.25

0.25

0.25

3.95

3.95

3.95

3.90

1.5*L2 = 9

8

17

2.6

Df = 1.40.6

3.4

Page 3: EXAMEN DINAMICA

2) Segundo paso.- dimensionamos la viga.

b=25 (sismicidad moderadaabaja) , ademas parauniformizar con las columnas

h= L14

=3.9514

=0.282⩭0.3 vigas=0.25∗0.3

Verificamos:h≤2.5b⥤0.3≤2.5∗0.25⥤ 0.3≤0.625 ok!

3) Tercer paso.- Hallamos las inercias y Ec.

Ec=15100√ f ’c=15000√210∗10=2188197.889 tn /m2

Ixx= 112

b∗h3= 1120.4∗0.253=5.2∗10−4m4

Iyy= 112

b∗h3= 1120.25∗0.43=1.33∗10−3m4

4) Cuarto paso.- Metrado de cargas.

Aligerado: 0.3 (16.8∗17−3.7∗0.25∗20−3.95∗0.25∗15−3.90∗0.25∗5−0.4∗0.25∗25 )=73.474 tn

Vigas X: 2.4 (3.7∗0.25∗20 )∗0.3=13.32tnVigas Y: 2.4 (3.95∗0.25∗15+3.90∗0.25∗5 )∗0.3=14.175 tnColumnas:

2.4 (0.4∗0.25∗3.4 /2 )∗25=10.2 tnTabiquería: 1.8 (67.6∗0.13∗1.2 )=18.982 tnAcabados: 0.06 (17∗16.8 )=17.136 tnS/C:

0.10 (0.25∗17∗16.8 )=7.14 tnSumando todo y halando el peso total:

Wt=154.427 tn⥤m=Wtg

=154.4279.81

=15.742 tn−seg2

m5) quinto paso.- hallamos el periodo admisible.

Tadm= hCt

=3.445

=0.0755⥤Wadm=2ΠT

= 2Π0.0755

=83.22 radseg

6) sexto paso.- Análisis en la dirección Y-Y⥤(Eje mas desfavorable)

X

Y

0.4 X

0.25 X

Iyy = 2.56 Ixx

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Kcrit=12EIxx∗numero deColh3

=12∗2188197.889∗5.2∗10−4∗25

3.43=8685.092 tn

m

Kaprox=Wadm2∗m=83.222∗15.742=109022.298 tnm

KPLyy=Kaprox−Kcrit=109022.298−8685.092=100337.206 tnm

Asumimos el espesor de la placa ⥤e = 0.15 Asumimos el número de placas con criterio⥤Numero de placas = 4

KPLyy=12EIxx∗numero de Plh3

=12∗2188197.889∗0.15∗Lyy3∗4

12∗¿¿

Ixx= 112

∗0.15∗Lyy3

7) séptimo paso.- Análisis en la dirección X-X (Eje menos desfavorable)

Kcrit=12EIyy∗numero deColh3

=12∗2188197.889∗1.3∗10−3∗25

3.43=21712.731 tn

m

Kaprox=Wadm2∗m=83.222∗15.742=109022.298 tnm

KPLxx=Kaprox−Kcrit=109022.298−21712.731=87309.567 tnm

Asumimos el espesor de la placa ⥤e = 0.15 Asumimos el numero de placas con criterio⥤Numero de placas = 4

Lyy=1.32⩭1.35 mt

0.15 X

Lyy X

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KPLxx=12 EIyy∗numerode Plh3

=12∗2188197.889∗0.15∗Lxx3∗4

12∗¿¿

Iyy= 112

∗0.15∗Lxx3

8) Octavo paso.- Metrado considerando las placas.Aligerado: 0.3 (16.8∗17−3.7∗0.25∗20−3.95∗0.25∗15−3.90∗0.25∗5−0.4∗0.25∗25 )=73.474 tn

Vigas X: 2.4 (3.7∗0.25∗20 )∗0.3=13.32tnVigas Y: 2.4 (3.95∗0.25∗15+3.90∗0.25∗5 )∗0.3=14.175 tnColumnas:

2.4 (0.4∗0.25∗3.4 /2 )∗25=10.2 tnTabiquería: 1.8 (67.6∗0.13∗1.2 )=18.982 tnAcabados: 0.06 (17∗16.8 )=17.136 tnS/C:

0.10 (0.25∗17∗16.8 )=7.14 tn

Placas X-X: 2.4 (0.15∗1.30∗(3−0.3 )∗4∗0.5 )=2.5272 tn

Placas X-X:2.4 (0.15∗1.35∗(3−0.3 )∗4∗0.5 )=2.6244 tn

Sumando todo y halando el peso total: Wt=159.579 tn⥤m=Wtg

=159.5799.81

=16.267 tn−seg2

m

9) Noveno paso.- Rigidez total en Y-Y.

Kty− y=Kcrity− y+Kply− y

Kty− y=8685.092+ 12∗2188197.889∗0.15∗1.353∗4

12∗¿¿

Lxx=1.26⩭1.30 mt

0.15 X

Lxx

X

Page 6: EXAMEN DINAMICA

Kty− y=117116.243

W=√ Kty− ym 1

=√ 117116.24316.267=84.85 rad / seg

T 1=2Πw

= 2Π84.85

=0.074

10) Decimo paso.- Rigidez total en X-X.

Ktx−x=Kcritx−x+Kplx−x

Ktx−x=21712.731+ 12∗2188197.889∗0.15∗1.33∗4

12∗¿¿

Kty− y=118536.647

W=√ Ktx−xm1

=√ 118536.64716.267=85.364 rad /seg

T 1=2Πw

= 2Π85.364

=0.074

T 1 ‹T⥤ 0.074 ‹0.0755OK !

T 2 ‹T⥤ 0.074 ‹0.0755OK !

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11) Onceavo paso.- Verificación del desplazamiento en Y-Y.

Umax=Uesty− y∗FAD

Uesty− y=

fo∗mKty− y

∗3

4∗R

Uesty− y=

0.38∗9.81∗16.267116398.156

∗3

4∗7

Uesty− y=2.74∗10−3

FAD⥤ del graficoTdT

= 0.080.074

=1.08⥤FAD=1.52

Umax=2.74∗10−3∗1.52=4.16¿10−3

Del reglamento:∆hm

=0.007⥤∆=3.4∗0.007=0.0238

12) Doceavo paso.- Verificación del desplazamiento en X-X.

Umax=Uesty− y∗FAD

Uesty− y=

fo∗mKtx−x

∗3

4∗R

Uesty− y=

0.38∗9.81∗16.267117895.468

∗3

4∗7

Uesty− y=2.70∗10−3

FAD⥤ del graficoTdT

= 0.080.074

=1.08⥤FAD=1.52

Umax‹ ∆⥤0.00416 ‹ 0.0238 OK!

Page 8: EXAMEN DINAMICA

Umax=2.70∗10−3∗1.52=4.10¿10−3

Del reglamento:∆hm

=0.007⥤∆=3.4∗0.007=0.0238

Umax‹ ∆⥤0.00410 ‹0.0238 OK!