Trabajo Ingenieria Sísmica

INGENIERIA SÍSMICATRABAJO DE INVESTIGACIÓN N°1

ALUMNOS:• CABANILLAS SÁNCHEZ JEHOÁS OMAR• CUBA GALARRETA LUIS YEFRANN • OCHOA VARGAS RANDY ALEXANDER

DOCENTE: DR. VILLARREAL CASTRO GENNER

2014

INGENIERIA SISMICA - UPAO

SE TIENE UNA EDIFICACIÓN DE CONCRETO ARMADO DE 4 PISOS, TIPO APORTICADO CON ZAPATAS AISLADAS, TAL COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA ADJUNTA:

ESPECIFICACIONESESFUERZOS f´c = 210 kg/cm2

f’y = 4200 kg/cm2UBICACIÓN Trujillo (zona 3)DIAFRAGMA HORIZONTAL Losa aligeradaUSO Centro penitenciarioTIPO DE SUELO Suelo intermedio (1.2 kg/cm2 < qa ≤ 3 kg/cm2 ;

0,5 cm < St ≤ 1 cm ; 3 kg/cm2 < C1 ≤ 6 kg/cm2 )

DIMENSIONES L1= 5m, L2= 6m, L3= 5m


PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES


1. LOSA ALIGERADA

e hladrillo W(kg/m2)

0.25 0.20 300

𝒆=𝒍𝒏𝟐𝟓

Donde: e= espesor de losaln= luz libre

𝒆=𝟔𝒎𝟐𝟓⇒𝒆=𝟎 .𝟐𝟒⇒𝟎 .𝟐𝟓𝒎

2. VIGAS

𝒉=𝒍𝒏𝟏𝟎𝒃=

𝒉𝟐

Donde: h= peralte de vigaln= luz libre

Donde: h= peralte de vigab= ancho de vigaln= luz libre

Ln 1 = 5m Ln 2 = 6m Ln 3 = 5m

VIGA PERALTADA (VP-101)

𝒉𝟏=𝟔𝒎𝟏𝟎 𝒉𝟏=𝟎 .𝟔𝒎

𝒃𝟏=𝟎 .𝟔𝟐 𝒃𝟏=𝟎 .𝟑𝒎

VIGA PERALTADA (VP-102)

𝒉𝟐=𝟓𝒎𝟏𝟎

𝒃𝟐=𝟎 .𝟓𝟐

𝒉𝟐=𝟎 .𝟓𝒎 0.3 m (homogenizar)


COLUMNAS ZAPATAS

INNOVACIONES


VERIFICACION POR CORTANTE PUNZONAMIENTO

VERIFICACION DE CORTANTE FLEXION

DIMENSIONES DE ZAPATA

ASUIMOS H zapata = 0.6

ZAPATA AREA PERALTE DENSIDAD (kg/m3) P zapata (kg) P servicio Col. (kg) P servicio (kg) σ (kg/m2)Z-1 5.83 0.6 2400 8395.2 84602.064 92997.264 15951Z-2 8.24 0.6 2400 11865.6 122044.224 133909.824 16251Z-3 8.24 0.6 2400 11865.6 125617.728 137483.328 16684Z-4 12.75 0.6 2400 18360 196345.728 214705.728 16839

ZAPATA σ (kg/m2) σ (kg/cm2) σ (TN/m2) CUMPLEZ-1 15951 1.6 16 CUMPLEZ-2 16251 1.63 16.3 CUMPLEZ-3 16684 1.67 16.7 CUMPLEZ-4 16839 1.68 16.8 CUMPLE

ZAPATA σ (TN/m2) B (m) X (m) Vu (TN) φVc (TN) CUMPLEZ-1 16 2.5 0.025 1.00 27.10 CUMPLEZ-2 16.3 2.5 0.225 9.17 27.10 CUMPLEZ-3 16.7 2.5 0.225 9.39 27.10 CUMPLEZ-4 16.8 3.8 0.375 23.94 41.19 CUMPLE

ZAPATA σ (TN/m2) At-Ao (m2) Vup (TN) Vcp (TN) CUMPLEZ-1 16.2 2.99 48.438 193.21 CUMPLEZ-2 16.5 5.19 85.635 162.79 CUMPLEZ-3 16.9 5.19 87.711 162.79 CUMPLEZ-4 17.1 8.56 146.376 256.73 CUMPLE

ZAPATA TIPO AREA (m2)Z-1 aislada 5.83Z-2 aislada 8.24Z-3 aislada 8.24Z-4 aislada 12.75


4 PISO

ELEMENTO N° ELEMENTOS DIMENSIONES (m) DENSIDAD (kg/m3) PESO (kg)LARGO ANCHO ALTURA

LOSA ALIGERADA 1 18.3 15.3 0.25 1600 111996COLUMNAS (C-1) 4 A = 0.95 3.05 2400 27816COLUMNAS (C-2) 4 A = 1.08 3.05 2400 31622.4COLUMNAS (C-3) 4 A = 1.08 3.05 2400 31622.4COLUMNAS (C-4) 4 A = 1.55 3.05 2400 45384VIGA PERALTADA 101 4 18.3 0.3 0.6 2400 31622.4VIGA PERALTADA 102 4 15.3 0.3 0.5 2400 22032TABIQUERIA 1 36.6 2.65 100 9699ACABADO 1 30.6 2.65 100 8109

PD 319903.2

LARGO ANCHO AREA (m2) DENSIDAD (kg/m3) PESO (kg)SOBRECARGA 18.3 15.3 279.99 100 27999

PL 27999

2 ,3 PISO



PD 319903.2


PL 55998


1 PISO



PD 364639.2


PL 55998

PISO CARGA MUERTA (TN) CARGA VIVA (TN) CARGA TOTAL (TN) PESO SISMICO (TN)1 364.64 56 420.64 392.642 319.9 56 375.9 347.93 319.9 56 375.9 347.94 319.9 28 347.9 333.9

TOTAL 1324.34 196 1520.34 1422.34


ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO E.030-2006 Y 2014 (INNOVACIÓN):


ANÁLISIS MODAL

2. CENTRO DE MASAS

1. MASAS

𝑀𝑡=𝑀𝑥=𝑀𝑦=𝑃𝑝𝑖𝑠𝑜𝑔

PISO CARGA TOTAL (TN) Mt (TN.s2/m) MT =MRZ (TN.s2/m)

1 420.64 42.879 2459.1112 375.90 38.318 2197.5563 375.90 38.318 2197.5564 347.90 35.464 2033.864

TOTAL 1520.34 154.979 8888.087

g (m/s2)= 9.81

a=18.5

5

b=18.5

5

PISO Pi (TN) Xi Yi Pi.Xi Pi.Yi XCMi YCMi

1420.6

4

9.275

7.800

3901.436

3280.992

9.275

7.800

2375.9

03486.47

32932.02

0

3375.9

03486.47

32932.02

0

4347.9

03226.77

32713.62

0

TOTAL1520.

3414101.1

5411858.6

52

Lx =

18.55

Ly = 15.6

Xi =

9.275

Yi =7.80

03. EXCENTRICIDAD ACCIDENTALex =

0.93

ey =

0.78


ANÁLISIS ESPECTRAL E.030-20061. ACELERACION ESPECTRAL

𝑆𝑎=𝑍 .𝑈 .𝐶 .𝑆 .𝑔

𝑅 =𝑍 .𝑈 .𝑆 .𝑔

𝑅 . (𝐶 )=(𝐹𝑒 ) . (𝐶)

Z : ZONA SÍSMICA DEL

PROYECTO O FACTOR ZONA ZONA 3Z = 0.4

ZONA 2Z = 0.3

ZONA 1Z =

0.15U : FACTOR USO O

IMPORTANCIA DEL EDIFICIO U =

1.5 ESENCIAL

U =

1.3

IMPORTANTE

U = 1 COMÚNS : FACTOR SUELO S = 1 SUELO RÍGIDOS =

1.2

SUELO INTERMEDIO

S =

1.4 SUELO FLEXIBLE

R : FACTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA APORTICADO

R = 8

REGULARDUALR = 7

MUROS ESTRUCTURALES

R = 6

MUROS DE DUCTIBILIDAD

R = 4

R = 3/4 REGULAR IRREGULAR

g = 9.81

FE = 0.7652 Factor de Escala


2. FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

𝑪=𝟐 .𝟓 (𝑻𝒑𝑻 )≤𝟐 .𝟓Tp = 0.4 SUELO RÍGIDOTp = 0.6 SUELO INTERMEDIOTp = 0.9 SUELO FLEXIBLE

SUELO INTERMEDIOTp = 0.6

T C0 2.500.6 2.500.7 2.140.8 1.880.9 1.671 1.502 0.753 0.504 0.385 0.306 0.257 0.218 0.19

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

C vs T


3. MODOS DE VIBRACIÓNMODOS DE VIBRACION PERIODO FRECUENCIA

1 0.363228 2.7530942 0.340195 2.9394913 0.305407 3.2743174 0.094197 10.6160745 0.085378 11.7125986 0.079856 12.5224887 0.042155 23.7217328 0.036839 27.14499 0.035009 28.563874

10 0.024832 40.26989211 0.021537 46.43253112 0.020506 48.765329

0 2 4 6 8 10 12 140

0.10.20.30.4

PERIODO VS MODO

0 2 4 6 8 10 12 140

204060

FRECUENCIA VS MODO

SISMO XAXIAL MAXIMO 7.55 TN

CORTANTE MAXIMO 7.86 TNMOMENTO MAXIMO 44.92 TN.M

SISMO YAXIAL MAXIMO 8.04 TN


4. CONTROL DE DESPLAZAMIENTO

DERIVACONCRETO ARMADO 0.007ACERO 0.01ALBAÑILERÍA 0.005MUROS DE D.L 0.005

DERIVA "X" DERIVA "Y"PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO

4 15.9 0.001 4 17.34 0.0013 12.05 0.001 3 13.02 0.0012 7.6 0.001 2 8.13 0.0021 3.22 0.001 1 1.01 0.000

BASE 0 BASE 0


ANÁLISIS ESPECTRAL E.030-20141. ACELERACION ESPECTRAL

𝑆𝑎=𝑍 .𝑈 .𝐶 .𝑆 .𝑔

𝑅 =𝑍 .𝑈 .𝑆 .𝑔

𝑅 . (𝐶 )=(𝐹𝑒 ) . (𝐶)

Z : ZONA SÍSMICA DEL

PROYECTO O FACTOR ZONA

U : FACTOR USO O

IMPORTANCIA DEL EDIFICIO

S : FACTOR SUELO

R : FACTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA

g = 9.81

FE = 0.7532 Factor de Escala

ZONA 2 Z = 0.45ZONA 3 Z = 0.35ZONA 2 Z = 0.25ZONA 1 Z = 0.1

U = 1.5 ESENCIALU = 1.3 IMPORTANTEU = 1 COMÚN

ZONA S0 S1 S2 S3

ZONA 40.80

1.00

1.05

1.10

ZONA 30.80

1.00

1.15

1.20

ZONA 20.80

1.00

1.20

1.40

ZONA 10.80

1.00

1.60

2.00

APORTICADO R = 8

REGULARDUAL R = 7MUROS ESTRUCTURALES R = 6MUROS DE DUCTIBILIDAD R = 4


2. FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

S0 S1 S2 S3Tp (S)

0.30

0.40

0.60

1.00

TL (S)

3.00

2.50

2.00

1.60

SUELO INTERMEDIOTp = 0.60TL = 2.00

T C0 2.500.6 2.500.7 2.140.8 1.880.9 1.671 1.502 0.753 0.334 0.195 0.126 0.087 0.068 0.05

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

C vs T


3. MODOS DE VIBRACIÓNMODOS DE VIBRACION PERIODO FRECUENCIA

1 0.363228 2.7530942 0.340195 2.9394913 0.305407 3.2743174 0.094197 10.6160745 0.085378 11.7125986 0.079856 12.5224887 0.042155 23.7217328 0.036839 27.14499 0.035009 28.563874

10 0.024832 40.26989211 0.021537 46.43253112 0.020506 48.765329

0 2 4 6 8 10 12 140

0.10.20.30.4

PERIODO VS MODO

0 2 4 6 8 10 12 140

204060

FRECUENCIA VS MODO

4. CONTROL DE DESPLAZAMIENTO

DERIVACONCRETO ARMADO 0.007ACERO 0.01ALBAÑILERÍA 0.005MUROS DE D.L 0.005

SISMO XAXIAL MAXIMO 18.57 TN


SISMO YAXIAL MAXIMO 19.79 TN


DERIVA "X" DERIVA "Y"PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO

4 39.13 0.003 4 42.67 0.0033 29.6 0.003 3 32.03 0.0042 18.7 0.003 2 20.01 0.0041 7.91 0.002 1 8.31 0.002

BASE 0 BASE 0


COMPARATIVO ANÁLISIS DINÁMICO ESPECTRAL E.030-2006 VS E.030-2014

2006 VS 2014DERIVA "X" DERIVA "X" DIFERENCIA

PORCENTUALPISO DERIVA DESPLAZAMIENTO PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO4 15.9 0.001 4 39.13 0.003 147.53%3 12.05 0.001 3 29.6 0.003 144.94%2 7.6 0.001 2 18.7 0.003 146.35%1 3.22 0.001 1 7.91 0.002 145.65%

BASE 0 BASE 0

2006 VS 2014DERIVA "Y" DERIVA "Y" DIFERENCIA

PORCENTUALPISO DERIVA DESPLAZAMIENTO PISO DERIVA DESPLAZAMIENTO4 17.34 0.001 4 42.67 0.003 146.30%3 13.02 0.001 3 32.03 0.004 145.81%2 8.13 0.002 2 20.01 0.004 64.33%1 1.01 0.000 1 8.31 0.002 722.77%

BASE 0 BASE 0

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