Gonzales t2 Ia1

UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRES

ANÁLISIS SISMICO DINAMICO DE EDIFICIO APORTICADO

Profesor : Dr. Genner Villarreal Castro

Alumno : Gonzales Micalay Wilfredo

UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRES

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

Curso : Ingeniería Antisísmica I

CONDICIONES DEL PROBLEMA

DATOS :

USO : COLEGIO SUELO: RIGIDO UBICACIÓN: LIMA f´c : 210 KG/CM2 Fy : 4200 KG/CM2 CARGA VIVA O S/C 250 KG/CM2 USO COLEGIO CARGA MINIMA O S/C 100 KG/CM2

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 0.00T = hn / Ct Ct = COEFICIENTE DEPENDIENTE DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

h = 3.3M4NIVELES

T = 0.377segZ = ZONA DEL PROYECTO

FACTOR DE ESCALA Z= 0.4U = USO DE LA EDIFICACION

F.E = ZUS X g U = 1.5R S = TIPO DE SUELO

S = 1F.E = 0.73575 Tp = 0.4

PORTICOR = 8

MASA DE ROTACION Y TRASLACION

CALCULO:

4TO NIVEL

TRASLACION 35.6503 T.s2/m

ROTACION 3301.233 T.s2/m

3ER NIVEL



2DO NIVEL



1ER NIVEL



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 admisible

KG/CM2 % 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




DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)

DESPLAZAMIENTO (mm)NIVEL COMUN BARKAN

SISMO X+ SISMO X+1 28.23 69.222 56.34 119.093 78.18 155.924 91.29 177.59




DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)

DESPLAZAMIENTO (mm)NIVEL COMUN BARKAN

SISMO Y+ SISMO Y+1 28.00 68.672 55.23 116.763 76.11 151.884 88.51 172.43




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 ESPECTRAL BARKANFUERZA 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+)


MODELACION EN SAP 2000


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


RESULTADOS

ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN COMUN BARKAN SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+

periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759Xmax-edificio 91.29 mm - 177.59 mm -Ymax-edificio - 88.51 mm - 172.43 mm

Zmax-cimiento - - 1.54 mm 1.32 mmNmax 13.78 T 16.15 T 23.70 T 27.58 TVmax 17.17 T 17.17 T 26.84 T 26.51 TMmax 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)


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



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


ANALISIS ESPECTRAL BARKANTIEMPO HISTORIA




DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)

DESPLAZAMIENTONIVEL COMUN BARKAN

SISMO X+ SISMO X+1 7.28 12.282 14.68 22.013 20.41 29.58

4 23.76 33.91




DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)

DESPLAZAMIENTONIVEL COMUN BARKAN

SISMO Y+ SISMO Y+1 7.23 11.632 14.51 20.453 20.22 27.36

4 23.60 31.45




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 ESPECTRAL BARKANFUERZA 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+)




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+)


ASENTAMIENTO - ANALISIS ESPECTRAL BARKAN

(SISMO X+) (SISMO Y+)

ANALISIS COMUN ESPECTRAL VS ANALISIS ESPECTRAL BARKAN


RESULTADOS

ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN COMUN BARKAN SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+

periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759Xmax-edificio 23.76 mm - 33.91 mm -Ymax-edificio - 23.60 mm - 31.45 mm

Zmax-cimiento - - 0.292 mm 0.354 mmNmax 22.12 T 26.21 T 27.87 T 30.98 TVmax 25.96 T 26.47 T 26.74 T 26.96 TMmax 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)


RESULTADOS

DESPLAZAMIENTOS COMUN



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



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)


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


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 ESTAN DENTRO 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 .

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GRACIAS

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