7/23/2019 Introduccion Diseño Sismico

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Estructuras 1

Profesora: Claudia Torres Gilles

Ayudante: Pablo Rojas

Carrera: A r q u i t e c t u r a

11_Introducción al

diseño sísmico

k

d

M

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DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXIONESCOMPUESTAS

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k

d

M

Q 0 = Corte total acumulado a nivel basal C = coeficiente sísmico I = importancia del edificio P = peso total del edificio

Para construcciones de 1 piso Q 0 = H

P*I*CQ 0  

REPRESENTACIÓN TEÓRICA DEL SISMO

T

t

s

FUERZAS DINAMICAS

Nch 433 Of.2009 Mod. 2011 Diseño sísmico de edificios.

H

Q 0

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1. Diseño sísmico de elementos

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FUERZAS DINAMICAS

Nch 433 Of.2009 Mod. 2011 Diseño sísmico de edificios.

ZONAS SISMICAS

TIPOS DE SUELO

SISTEMAS

ESTRUCTURALES

MURO

PORTICO

ARRIOSTRADO

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1. Diseño sísmico de elementos

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Coeficientes símicos máximos para construcciones

ACEROCmax =0,60 S A0/g Zona 1 Zona 2 Zona 3

0,20 g 0,30 g 0,40 g

Tipo A 0,90 0,099 0,149 0,198Tipo B 1,00 0,110 0,165 0,220Tipo C 1,05 0,126 0,189 0,252

Tipo D 1,20 0,132 0,198 0,264Tipo E 1,30 0,143 0,215 0,286

MADERA

Cmax =0,40 S A0/g Zona 1 Zona 2 Zona 30,20 g 0,30 g 0,40 g

Tipo A 0,90 0,072 0,108 0,144

Tipo B 1,00 0,080 0,120 0,160

Tipo C 1,05 0,084 0,126 0,168

Tipo D 1,20 0,096 0,144 0,192Tipo E 1,30 0,104 0,156 0,208

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1. Diseño sísmico de elementos

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NORMATIVA: Nch 433 Of.96. Diseño sísmico de edificios.

Define seguridad según su importancia:

TIPO II = 0,6

TIPO III = 1,0

TIPO IIII = 1,2

TIPO IVI = 1,2

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1. Diseño sísmico de elementos

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FORMULAS DE INTERACCION EN RANGO ELASTICO

TRACCION COMPRESION

1f  k

AN

admct

1f 

AN

 d

FLEXION

1f 

WM

d

N

N

N

N

N

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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta

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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta

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ELEMENTOS EN FLEXION COMPUESTA

TRACCION + FLEXION

1f 

WM

d

1f k

AN

admct

  1f 

WM

f k

AN

dadmct

 

 

 

 

N

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FORMULAS DE INTERACCION EN RANGO ELASTICO

ELEMENTOS EN FLEXION COMPUESTA

1f 

WM

f  k

AN

dadmct

 

 

 

 1

f 

WM

f 

AN

dd

 

 

 

 

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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta

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ESTRUCTURAS CON EMPUJES

1f W

M

f A

N

dd

 

 

 

 

PILAR 

N

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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta

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AceroCmax =0,165≈ 0,17Zona 2

Suelo Tipo BPeso Cubierta : 100 kg/m2

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3. Diseño sísmico de elementos

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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 2,60 m

P = 1.040,00 kg

Cmax =0,17Factor I = 1,00

H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 1.040,00 kg

H = 176,80 kg

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3. Diseño sísmico de elementos

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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 7,20 m

P = 2.880,00 kg

Cmax =0,17Factor I = 1,00

H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 2.880 kg

H = 489,60 kg

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3. Diseño sísmico de elementos

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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 7,20 m

P = 2.880,00 kgCmax =0,17Factor I = 1,00

H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 2.880 kg

H = 489,60 kg

H/3 = 163,20 kg

H

H/3 H/3 H/3

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3. Diseño sísmico de elementos

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DISEÑO DEL PILAR METALICO

KL

i 

i

KL

cmcm

i  74,2199

 260*1,21

 

cmcm

i  05,1199

 260*8,02  

2

2cm81,3

cmkg/273

kg1040A  

K = 2,1

K = 0,8

Peso Total

N =100 kg/m2

* 4,00 m * 2,60 mN = 1.040,00 kg

 

f 

NA 

A

Nf 

d

d

2 daxm cm/kg273f  199  

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Momento Volcante

M = 176,80 kg * 2,6 mM = 459,68 kgm

d

df 

MW 

W

Mf   

3

2cm92,31

cm/kg440.1

kgcm968.45W  

DISEÑO DEL PILAR METALICO

2cm81,3A     cmi  74,21    cmi  05,12

  3

x cm92,31W  

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DISEÑO DEL PILAR METALICO

Comprobación: factibilidad del perfil tubular 150/50/3

i

KL

10785,106cm11,5

cm260*1,2x  

 cm

kg842f 2d  

9774,96cm15,2

cm260*8,0y  

 cmkg922f 

2d  

K = 2,1

K = 0,8

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3. Diseño sísmico de elementos

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 1f 

WM

f 

AN 

dd

DISEÑO DEL PILAR METALICO

Comprobación: factibilidad del perfil tubular 150/50/3

ES FACTIBLE

1

cm

kg440.1

cm78,39

kgcm968.45

cm

kg842

cm41,11

kg040.1

2

3

2

2

 

 

 

 

1

cm

kg440.1

cm

kg56,155.1

cm

kg842

cm

kg14,91

2

2

2

2

 

 

 

 

180,011,0

kgcm968.45M  

ESFUERZOS MÁXIMOS

FORMULA

i

KL

kg040.1N

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  cos*TH

cos

HT

2

2cm56,0

cm/kg440.1*85,0

kg40,692A 

admct   f *k

NA  

La diagonal trabaja a tracción

Solución una barra de 10 mm A = 0,78 cm2

 1f *k

AN

 

admct

ESFUERZOS MÁXIMOS

FORMULA

i

KL

kg60,489H  

DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO A : TENSORES

kg40,692NT  

kg40,692º45cos

kg60,489T  

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Solución un perfil L 80/80/3 i = 2,14 cm

max

min

KLi

La diagonal trabaja a compresión

 1f 

AN

 

d

ESFUERZOS MÁXIMOS

FORMULA

i

KL

kg60,489H  

  cos*CH

cos

HC

kg40,692º45coskg60,489C  

kg40,692NC  

DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO B : PERFILES

cm85,1199

cm368*1i  min  

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 1

f 

AN

 

d

ESFUERZOS MÁXIMOS

FORMULA

i

KL

 kg60,489H 22 cmkg365

cm65,4kg40,692

172171,96cm2,14

cm368*1

 cm

kg365f 

2d  

Comprobación del perfil L 80/80/3

22 cm

kg365

cm

kg90,148  

ES FACTIBLE

DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO B : PERFILES

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BIBLIOGRAFIA DISEÑO Y CALCULO DE ESTRUCTURAS

Bernardo Villasuso (1994) –

El Ateneo –

Buenos Aires - Argentina. MECANICA VECTORIAL PARA INGENIEROS - ESTATICA

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr (1990)   – EdicionesMcGraw-Hill.

MECANICA DE MATERIALES

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr , John T. DeWolf  (2004) – Ediciones McGraw-Hill.

DISEÑO ESTRUCTURAL

Rafael Riddell C., Pedro Hidalgo O. (2002) 3°Ed. Ediciones PUCde Chile.

FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ESTRUCTURAL PARA

ESTUDIANTES DE ARQUITECTURARafael Riddell C., Pedro Hidalgo O. (2000) Ediciones PUC deChile.

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