Trabajo sismos

TRABAJO DE INVESTIGACION N° 01

INGENIERIA ANTISISMICA

ESPECIFICACIONES

F’c = 210 Kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

Ubicación : Melgar

Uso : Oficina

Tipo de suelo : Suelos Intermedios

Dimensión en planta:

L1 = 4m

L2 = 5m

L3 = 7m

Número de pisos: 4 Se tiene Sobre Cargas: 250 Kg/m2 (según norma E 020)

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

1.1. ALIGERADO

El Reglamento Nacional de Construcciones da peraltes mínimos para no verificar deflexiones: “ En losas aligeradas continuas conformadas por viguetas de 10 cm. de ancho, bloques de adrillo de 30 cm. de ancho y losa superior de 5 cm., con sobrecargas menores a 300 Kg/cm2 y luces menores de 7.5 m. , el peralte debe cumplir : h =L / 25” (L : luz libre).

Así tenemos:

H=

5m0.25

+ 7m0.25

+ 5m25

3=0.30m

Usaremos un peralte total de 30 cm (sobrecarga 250 Kg/m2).

1.2. VIGAS

Al pre dimensionar las vigas, se tiene que considerar la acción de cargas de gravedad y de sismo las vigas serán todas principales por que el sismo no distingue si es principal o secundaria porque pueda darse en cualquier dirección.

h= L10

@ L12 Dónde: “L” luz libre

L12

≤H ≤ L10

H3≤B≤ H

2

812

=0.70m≤H≤ 810

=0.80m 0.70m3

=0.23m≤B≤ 0.70m2

=0.35m

Viga = (0.30 x 0.70)

1.3 COLUMNAS

a) Columnas Centrales :

Area=P(servicio )0.45(f 'c)

b) Columnas Exteriores o Esquineras :

Area=P(servicio)0.35(f 'c)

Siendo:

P (servicio) = P.A.N

Edificio categoría A (ver E030) P = 1500 Kg/m2

Edificio categoría B (ver E030) P = 1250 Kg/m2

Edificio categoría C (ver E030) P = 1000 Kg/m2

A= área tributaria

N= número de pisos

Como se trata de una vivienda de categoría A se utiliza una carga p=1500 Kg/m2

según norma E030.

TIPO DE AREA PESO POR NUMERO DE F'c AREA DE LA

COLUMNAS TRIBUTARIA UNIDAD PISOS (Kg/cm2) COLUMNA C - 1 12.00 1500 4 210 979.59C - 2 24.00 1500 4 210 1959.18C - 3 24.00 1500 4 210 1959.18C - 4 48.00 1500 4 210 3047.62

TIPO DE COLUMNAS

AREA DE LA COLUMNA (cm2)

LADO DE COLUMNA (cm)

LADO DE COLUMNA DESIGNADO (cm)

C - 1(esquinada) 979.59 31.30 0.35x0.35C - 2(excéntrica) 1959.18 44.26 0.45x0.45C - 3(excéntrica) 1959.18 44.26 0.45x0.45C - 4(central) 3047.62 55.21 0.60x0.60

2. METRADO POR SISMO

1° NIVEL

DESCRIPCIONPESO

UNITARIO(Kg/m2)

AREA(m2)

L(m)

B(m)

H(m) n PESO

(Kg)

HOSPITAL 300 432 0.50 64800.00LOSA ALIGERADA 420 432 181440.00

ACABADOS 100 432 43200.00T.MOVIL 150 432 64800.00

COLUMNASPESO

UNITARIO(Kg/m3)

AREA(m2)

L(m)

B(m)

H(m) n PESO

(Kg)

c-1 2400 0.35 0.35 3.60 4.00 4233.60c-2 2400 0.45 0.45 3.60 4.00 6998.40c3 2400 0.45 0.45 3.60 4.00 6998.40c-4 2400 0.60 0.60 3.60 4.00 12441.60

PESO VIGA EN "X" 2400 24.00 0.30 0.40 4.00 27648.00PESO VIGA EN "Y" 2400 16.80 0.30 0.40 4.00 19353.60

S. TOTAL 431913.60 Kg

431.91 Tn

2°,3° NIVEL

DESCRIPCIONPESO

UNITARIO(Kg/m2)

AREA(m2)

L(m)

B(m)

H(m) n PESO

(Kg)

HOSPITAL 300 432 0.50 64800.00LOSA ALIGERADA 420 432 181440.00

ACABADOS 100 432 43200.00T.MOVIL 150 432 64800.00

COLUMNASPESO

UNITARIO(Kg/m3)

AREA(m2)

L(m)

B(m)

H(m) n PESO

(Kg)

c-1 2400 0.35 0.35 2.60 4.00 3057.60c-2 2400 0.45 0.45 2.60 4.00 5054.40

2400 0.45 0.45 2.60 4.00 5054.40 2400 0.60 0.60 2.60 4.00 8985.60

PESO VIGA EN "X" 2400 24.00 0.30 0.40 4.00 27648.00PESO VIGA EN "Y" 2400 16.80 0.30 0.40 4.00 19353.60

S. TOTAL 423393.60 Kg

423.39 Tn

4° NIVELDESCRIPCION PESO AREA L B H n PESO

UNITARIO(Kg/m2) (m2) (m) (m) (m) (Kg)

AZOTEA 300 432 0.25 32400S. TOTAL 390993.60 Kg

390.99 TnPESO TOTAL POR

SISMO

NIVEL PESO (Tn)

1 431.914

2 423.394

3 423.394

4 390.994

P = 1669.694

3.-RIGIDEZ RELATIVA EN VIGAS Y COLUMNAS

Vigas en dirección x

Kv 1. .2=Kv2. .3=Kv 3..4= 30∗703

12∗800=1071.875 cm3

Vigas en dirección Y

KvA ..B=KvB ..C=KvC ..D= 30∗703

12∗600=1429.167 cm3

COLUMNAS

Nivel 1 dirección X Nivel 2, Nivel 3, Nivel 4

Kc1= 35∗353

12∗430=290.819 cm3Kc1= 35∗35

3

12∗330=378.946 cm3

Kc 2=Kc3= 45∗453

12∗430=794.695 cm3Kc2=Kc3= 45∗45

3

12∗330=1035.511cm3

Kc4= 60∗603

12∗430=2511.628cm3Kc4= 60∗60

3

12∗330=3272.727 cm3

Nivel 1 dirección Y Nivel 2, Nivel 3, nivel 4

Kc1= 35∗353

12∗430=290.819 cm3Kc1= 35∗35

3

12∗330=378.946 cm3

Kc 2=Kc3= 45∗453

12∗430=794.695 cm3Kc2=Kc3= 45∗45

3

12∗330=1035.511cm3

Kc4= 60∗603

12∗430=2511.628cm3Kc4= 60∗60

3

12∗330=3272.727 cm3

DIRECCION X

Pórticos A y D Pórtico B y C

Viga=1071.875 cm3 Viga=1071.875cm3

Rigidez en la columna del tercer piso del pórtico A y D

R . A=R . D= 48 E

330 cm(4(330cm)

2 (378.946 cm3 )+2(1035.511cm3)+ 330cm+330 cm3 (1071.875 cm3 )

+ 330 cm+330 cm3 (1071.875 cm3 )

)=0.166 E

Rigidez en la columna del tercer piso del pórtico B y C

R .B=R .C= 48 E

330cm(4(330 cm)

2 (1035.511cm3 )+2(3272.727 cm3)+ 330 cm+330 cm3 (1071.875 cm3)

+ 330 cm+330cm3 (1071.875 cm3 )

)=0.258 E

DIRECCION Y

Pórticos 1 y 4 Pórtico 2 y 3

Viga=1429.167 cm3 Viga=1429.167cm3

Rigidez en la columna del tercer piso del pórtico 1 y 4

R .1=R .4= 48E

330 cm(4 (330 cm)

2 (378.946 cm3 )+2(1035.511cm3)+ 330 cm+330 cm3 (1429.167 cm3 )

+ 330 cm+330cm3 (1429.167 cm3 )

)=0.188E

Rigidez en la columna del tercer piso del pórtico 2 y 3

R .2=R .3= 48 E

330 cm(4 (330 cm)

2 (1035.511 cm3 )+2(3272.727cm3)+ 330 cm+330 cm3 (1429.167 cm3 )

+ 330 cm+330 cm3 (1429.167 cm3 )

)=0.315 E

ANALISIS ESTATICO POR LA NORMA PERUANA E030

Edificios regularesAltura ≤ 45m

Cortante basal amplificación sísmica periodo fundamental

V=(Z ) (U ) (C ) ( S )

R(P )C=

2.5(Tp)T

≤2.5T=hnCt

T=hnCt

T=14.235

=0.406 seg

Coeficiente de Amplificación Sísmica

Se define de acuerdo a las condiciones de sitio y se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo.

C=2.5(Tp)

T≤2.5C=

2.5 (0.4 )0.406

=2.5≤2.5

Siendo Tp – período correspondiente al perfil de suelo

Factor de Suelo

Se define tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte

TIPO DESCRIPCION Tp(seg) S

S1 ROCA O SUELO MUY RIGIDOS 0.4 1.0

S2 SUELO INTERMEDIOS 0.6 1.2S3 SUELOS FLEXIBLES 0.9 1.4

Coeficiente de Reducción Sísmica

Los sistemas estructurales se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección

Factor de Uso o Importancia

Depende de la categoría de la edificación, incrementando la aceleración espectral de diseño, en función a las pérdidas que podría ocasionar su colapso

CATEGORIA DESCRIPCION U

A ESENCIALES 1.5B IMPORTANTES 1.3C COMUNES 1D MENORES *

Factor de Zona

Aceleración máxima del suelo firme con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años, Sandia zona sísmica asignada 1

FACTOR DE ZONAZONA Z

3 0.42 0.31 0.15

FUERZA CORTANTE EN LA BASE

Donde Z – zona sísmica, U – uso o importancia de la edificación, S – factor de suelo, C – coeficiente de amplificación sísmica, R – coeficiente de reducción sísmica

V=(Z ) (U ) (C ) (S )

R(P )V=

(0.4 ) (1.5 ) (2.5 ) (1 )8

(1798.776Ton )=337.271Ton

Comprobando

NIVEL Pi hi Pi(hi) Fi Vx=Vy4 390.994 14.2 5552.109 42.162 42.1623 423.394 10.9 4614.990 35.046 77.2082 423.394 7.6 3217.791 24.436 101.6431 431.914 4.3 1857.228 14.104 115.747Ʃ 15242.12

Efectos de torsión

•La fuerza Fi actúa en el centro de masas (C.M.)•Debe considerarse una excentricidad accidental igual a 0.05 el ancho perpendicular de la planta a la dirección del sismoex = 0.05Lx ey = 0.05Ly ex = 0.05(24)=1.20m ey = 0.05(18)=0.90mMtx=(Vx)(ey) Mty=(Vy)(ex) Mtx=(223.190)(0.90)=200.871tn-m Mty=(223.190)(1.20)=267.828tn-m

PISO 4

CORTANTE DIRECTOEJE Rxi Y(m) (Rxi)(Y) Yt (Rxi)(Yt) (Rxi)(Yt^2) Vdirecto Vtx Vt ƳA 0.045 0 0 -9 -0.405 3.645 7.149 -2.139 5.010 0.006B 0.198 6 1.188 -3 -0.594 1.782 31.455 -3.137 28.318 0.002C 0.198 12 2.376 3 0.594 1.782 31.455 3.137 34.592 0.004D 0.045 18 0.81 9 0.405 3.645 7.149 2.139 9.288 0.003Ʃ 0.486 4.374 10.854

Yt= 9

EJE Ryi X(m) (Ryi)(X) Xt (Ryi)(Xt) (Ryi)(Xt^2) Vdirecto Vty Vt Ƴ1 0.071 0 0 -12 -0.846 10.152 9.533 -5.957 3.576 0.0032 0.215 8 1.72 -4 -0.86 3.440 29.071 -6.055 23.016 0.0063 0.215 16 3.44 4 0.86 3.440 29.071 6.055 35.127 0.0044 0.071 24 1.692 12 0.846 10.152 9.533 5.957 15.489 0.007Ʃ 0.571 6.852 27.184

Xt= 12

Piso 3

Piso 2

Piso 1


Yt= 9


Xt= 12

CENTRO DE TORCIONCT= 95.694


Yt= 9


Xt= 12



Yt= 9


Xt= 12


ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO POR LA NORMA PERUANA E030

PESOS

DIRECCION X KK1= 1.251 210 262.71 4 1050.84K2= 1.007 210 211.378 4 845.5104K3= 0.671 210 140.91 4 563.64K4= 0.486 210 102.06 4 408.24

DIRECCION Y KK1= 1.139 210 239.19 4 239.19K2= 0.847 210 177.87 4 177.87K3= 0.708 210 148.68 4 148.68K4= 0.571 210 119.91 4 119.91

W1= 431.914W2= 423.394W3= 423.394W4= 390.994

Trabajo sismos

Engineering

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