estudio sismico con etabs 2013

8/10/2019 estudio sismico con etabs 2013

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AGRADECIMIENTOS

Este informe es una pieza importante en el rompecabezas para completar

mis estudios universitarios en la carrera que por vocacin escog, no puedo negarde ninguna manera la ayuda y el apoyo que muchas personas que por amor a mipersona pudieron brindarme, es incontable la cantidad de apoyo que he recibido yquizs la lista me sea interminable.

En primer lugar quiero agradecer a mi madre Egdyluz Vasquezquien medio la vida, a mi hermano Franklin Diazquien sin ningn inters me apoyo en misestudios hasta el final, a mi tutor, amigo y padre Hctor Aguana Rodrguez, quienpara mi es el mejor ingeniero del mundo y quien puso la semilla de la IngenieraEstructural en mi (no s qu hubiera sido de mi sin l).

A la empresa FA&A CONSULTORES, donde trabaje de pasante, deboreconocer la absoluta ayuda altruista y humilde COMPROMETIDATOTALMENTE CON LA EDUCACIONde quien para mi es uno de los mejoresIngenieros que he conocido, me refiero al Ingeniero Spartaco Ciccarelli(para mla persona ms genial del mundo) y a todo el personal que all labora, quienes merecibieron con mucha amabilidad y brindaron amistad y acojo.

A mi inspiracin, los estudios y personajes que hicieron del mundo un lugarmejor. Ingenieros, cientficos, fsicos, matematicos y filsofos como lo fueronSocrates, Platon, Aristoteles, Galileo Galilei, Sir Isaac Newton, MichaelFaraday, Leonard Euler, Blaise Pascal, Albert Einstein, Nicola Tesla, Carl

Sagan, Stephen Timoshenko, Sir Andrew Wiles, Steve Jobs, Salvador Dali,Mario Paparoni, Federico Nietzsche y Charles Thorton. Mi mayor deseo es serpor lo menos un 10 por ciento de lo que fueron ellos.

Al resto de familiares y amigos le agradezco inmensamente sin palabraspara expresar toda la ayuda.

Uno viene a este mundo a tratar de dejar las cosas mejor que como lasencontr, si en vez de eso se dejan peor, entonces uno vino a este mundo a joder.

Jose Luis Diaz V.


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RECONOCIMIENTO

Al I.U.P. Santiago Mario por ofrecer una educacin de calidad en todomi periodo Universitario.

A los profesores Hctor Aguana Rodrguez, Rosirys Rondn, GustavoVelsquez Gautier y el profesor Pedro Rondn, quienes fueron los profesoresms destacados y comprometidos con la educacin Universitaria que alguna vezpisaron el Instituto.

A mi gran hermano Franklin Diaz por su ayuda monetaria y apoyoincondicional en todo mi periodo Universitario.

Jose Luis Diaz V.


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SUMARIO

El presente informe tiene como finalidad presentar el trabajo en la divisin

de proyectos de la empresa FA&A CONSULTORES, como pasante de Ingenieraen el rea de proyectos profesionales, donde se desarroll un trabajo de clculoestructural denominado Vulnerabilidad sismo resistente del Edificio de la SegundaSede del Instituto Universitario Politcnico Santiago Marino. Este trabajo iniciocomo una propuesta al Ingeniero Spartaco Ciccarelli quien viendo el entusiasmo einters de mi persona por la Ingeniera Estructural, Rama de la Ingeniera de lacual es norte de metas y ambiciones por amor a la humanidad organizada ysostenible, me fue encomendada la tarea de analizar esttica y dinmica mente laedificacin mencionada para simular una accin de amenaza de sismo quepudiera presentarse segn datos ssmicos de la zona donde impera el edificio.

La realizacin de este trabajo no fue fcil y amerito un gran esfuerzo en elcampo de la mecnica dinmica e interpretacin de cdigos de construccin comola norma 1756 Edificaciones Sismo resistente, por lo tanto el tiempo paracompletar el estudio consumi en concordancia con lo establecido por el tiempoque duran las pasantas.

El resultado de este estudio es necesariamente importante ya que de ahderivan las incgnitas sobre el riesgo y estabilidad de la edificacin de nuestrainstitucin.


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INTRODUCCIN

La ingeniera civil es la rama de la ingeniera que se encarga de dar

soluciones a los problemas de infraestructura para mejorar el desarrollo de la vidahumana, la importante labor de los profesionales est en su totalidad guiada porlos estudios de la ciencia moderna como la conocemos, el ingeniero civil debeestar capacitado segn una base cientfica para poder lograr la excelencia en lalabor encomendada ligada a la expansin de las poblaciones y explotacin derecursos naturales para la ejecucin de obras que permitan un desarrollosostenible.

Aun siendo la Ing. Civil una de las ramas de la Ingeniera esta a su vezTiene sub ramas que complementan las especializaciones depende del caso.

Para llevar a cabo una obra primeramente se elaboran los proyectos esdecir los cdigo y especificaciones para culminar una empresa, en lo general estase sustenta mediante planos que llevan la informacin de cada fase del proyecto,estos planos llevan la visin y minuciosa dedicacin de los arquitectos eingenieros de proyectos, personas con un gran intelecto, creatividad y afinidadpara los clculos. Estos dan con los esquemas y sin ellos no podra llevarse acabo proyecto alguno.

Los resultados de Los planos llevan de por medio una responsabilidadenorme, responsabilidad donde la incompetencia puede costar vidas humanas yes de gran importancia resguardar la integridad de cualquier proyecto.

En este trabajo se presenta la manera adecuada de llevar a cabo unainvestigacin y es muestra fiel de resultados exactos segn un cdigo de moral ytica que demuestra las aptitudes de un estudiante de la carrera de Ingeniera Civildel Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario.


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NDICE

CONTENIDO Pg.

Agradecimiento..........iReconocimiento..iiSumario..............iiiIntroduccin...........1

CAPTULO

I. LA PASANTIA

Objetivos de la pasanta..........3Alcance4Limitaciones4

II. LA EMPRESA

Identificacin de la empresa.5Misin-visin...5Organizacin...8Organigrama de la empresa12

III. METODOLGIA

rea tcnica...14Cronograma...15descripcin detallada de las actividades...16

IV. RESULTADOSAnlisis e interpretacin de resultados.....27Conclusiones..28Recomendaciones...................29

V. BIBLIOGRAFIAS

Referencias Bibliogrficas...30

VI. ANEXOS

PlanosPresupuesto

Anlisis de precio unitario


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CAPTULO I

LA PASANTIA

Objetivo General

Realizar un estudio sobre Vulnerabilidad Sismo resistente del Edifico de laSegunda Sede del Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario para deducirsu capacidad de estabilidad y disipacin de energa Cintica.

Objetivos Especficos

- Levantar un plano arquitectnico del edificio.- Modelar la estructura segn sus caractersticas geomtricas y

mecnicas.- Deducir los espectros ssmicos segn la zona.- Analizar la estructura esttica y dinmicamente.- Chequear el diseo de los componentes estructurales.- Deducir resultados para conclusiones del estudio.

EL ALCANCE

Durante la ejecucin de las pasantas, el pasante debe aplicar los

conocimientos tericos que obtuvo durante el proceso de formacin a lo largo de

la carrera, para as obtener la experiencia prctica que se requiere para su

completa formacin profesional.

Los alcances de la pasanta se basaron, en el desenvolvimiento de la rama

de la ingeniera estructural referente a la estructuracin de la evaluacin de una

estructura en actual uso con el objetivo de comparar la visin de diseo del

periodo de la planificacin original con el periodo actual, esto debido al cambio de


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los coeficientes ssmicos en la norma covenin 1756. Todas estas actividades

siendo vigiladas por el tutor industrial.

LIMITACIONES

La pasanta tuvo como limitacin el tiempo para una adecuacin de diseo

sismo resistente que d solucin ingenieril completa en caso de un resultado

desfavorable. En tal caso se deja como referencia el estudio para la posteridad de

una continuacin en valor de gua para otro investigador.


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CAPITULO II

LA EMPRESA

IDENTIFICACION DE LA EMPRESA

NOMBRE DE LA EMPRESA

FA&A CONSULTORES

DIRECCION

La divisin de proyectos de la empresa queda ubicada en la quinta 246 en

la calle Onoto de la ciudad de Lechera Estado Anzotegui.

VISION

Apoyar nuestra gestin en la formacin, desarrollo y conservacin de

un equipo humano altamente profesional, con la suficiente experticia en los

aspectos tcnicos, administrativos, legales, prcticos, de seguridad y salud

laboral, con una genuina vocacin de servicio y los ms elevados principios

ticos Para proponer soluciones enfocadas a las necesidades del cliente.

MISION

Ofrecer servicios y proyectos de alta calidad, basndonos en las

necesidades y exigencias surgidas de nuestros clientes, implementando

sistemas de avanzada tecnologa, con el fin de optimizar, consolidar y

salvaguardar nuestros recursos tanto capitales como humanos, logrando

con esto la mayor satisfaccin y el bienestar de nuestros clientes y

trabajadores.


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Obtener las mejores soluciones que surgen con el trabajo en equipo,

logrando para los accionistas del negocio los mayores mrgenes de

rentabilidad

ORGANIZACIN

MATERIA PRIMA

El objeto principal de esta empresa es la realizacin de trabajos de

construccin y mantenimiento de obras civiles usando como materia prima

primordial los materiales de construccin.

PRODUCTO FINAL DE LA EMPRESA


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Elaboracin de proyectos de ingeniera de detalle y estudios

geotcnicos para la ejecucin de una obra, incluye las siguientes

disciplinas:

estudio de suelos. anteproyecto.

proyecto de arquitectura.

proyecto de estructura.

proyecto de instalaciones sanitarias.

proyecto de electricidad.

proyecto de instalaciones contra incendios.

MERCADO

Obras civiles.

PRINCIPALES CLIENTES

Centro Empresarial Oleus

Lecheria.


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Centro Comercial Vanessa Mall

Charallave.

Casas del Sol.

Repblica Dominicana.


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Urbanizacin Ciudad Charallave.

Centro Comercial

Ponte Reale.

Conjunto Residencial

Colinas de Charallave.


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Centro Comercial Colinas.

Residencias Aquamarina Suites.

UBICACIN AEREA DE FA&A EN LECHERIA ESTADO ANZOATEGUI


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UBICACIN GEOGRAFICA


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CAPTULO III

DESCRIPCIN DETALLADA DEL TRABAJO

ANZOTEGUI


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REA TCNICA

Divisin de proyectos en el rea de ingeniera y arquitectura dirigido por el

Ingeniero Spartaco Ciccarelli.

Cronog rama de act iv idades.

Descripcin Semanas

1 2 3 4 5 6 7 8

Levantamiento Arquitectnico de laedificacin.Modelado en tres dimensionesDefinicin de parmetros de calculoInclusin de datos SsmicosRealizacin del primer anlisisCorreccin del primer anlisisChequeo en Diseo decomponentesConclusiones del estudio


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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIO

SEDE BARCELONAPUERTO LA CRUZINGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 1

Fecha: 19/05/2014.

PROCESOS PARA DETERMINAR LA ESTABILIDAD Y CAPACIDADSISMO RESISTENTE DE LA EDIFICACIN DE LA SEGUNDA SEDE

DEL INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO SANTIAGO MARINO,BARCELONA ESTADO ANZOTEGUI.

Descripcin de los antecedentes y situacin actual.

En el ao 1991 fue inaugurado un segundo edificio propiedad delinstituto universitario politcnico Santiago Mario, el cual tuvo lugar en laciudad de Barcelona con el propsito de ampliar la oferta de espaciosacadmicos para la continuidad y expansin de las escuelas de ingenieray arquitectura.

La estructura hecha es un edificio de 5 pisos con una altura de 15metros de altura, con vigas y columnas de acero estructural laminado enfrio de costura electro soldada, ms comnmente denominada ConduvenECO, debido a la empresa que fabrica el componente en el pas.

La planta Baja (PB 0m) est destinada en parte a las oficinasadministrativas, direccin y recepcin. Tambin en Planta Baja se


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encuentra Aulas, el laboratorio de computacin, la Biblioteca (principal dela Institucin) y el comedor de la Universidad.

El primer piso (P1 3m) est destinado a la facultad de IngenieraIndustrial, el cual cuenta con aulas, pasillos, baos y el laboratorio dequmica.

El segundo piso (P2 6m) est destinado a la Facultad de IngenieraCivil, con configuraciones de espacios en utilidad similares a los de lafacultad de Ingeniera Industrial a excepcin de que este piso no cuentacon un laboratorio.

El tercer piso (P3 9m) destinado a la facultad de Arquitectura,

cuenta con oficinas, aulas, talleres y un pequeo auditorio paraexposiciones de trabajos de grado.

El ultimo nivel corresponde a el techo (NT 15m) el cual cuenta conlas reas de depsitos para los componentes de refrigeracin del institutoy solo es accesible para el personal de mantenimiento del edificio, tieneun solo acceso y una azotea pequea, pero se toma en cuenta como pisoya que existe continuidad en las columnas que vienen soldadas en laestructura y son relevantes para un anlisis sismo resistente.

Las losas de entrepiso fueron diseadas con una losacero

(metaldeck) calibre 18, conectada a las columnas y vigas mediantepernos y soldaduras. La construccin consta tambin de configuracionesde espacio, distribucin arquitectnica para aulas, fachada, escalerasprincipal y de emergencia, azotea y otras caractersticas que serndefinidas a detalle adjuntas a imgenes que facilitan la comprensin de lasituacin actual.

Imagen 1.Proyeccin en 3 dimensiones d el edi f ic io de la segunda sede delI.U.P.Santiago Marino.


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Para poder analizar la edificacin se debi proceder a unlevantamiento arquitectnico de la misma ya que no se contaba con los

datos de los planos originales debido a que son propiedad de launiversidad y solo se facilitan para fines legales. Se realiz entonces unamedicin completa del edificio, dando con los datos de todas las plantasinclusive sus materiales, espesor de paredes, cantidad de vigas ycolumnas, tipos de perfiles, denominacin y nomenclatura. En conclusinse trat de recrear por la va de la medicin, el modelo computarizadoms exacto de la edificacin actual. Se presentaran a continuacin cadauna de las configuraciones y vistas seguidas de su descripcin de cadauna de las plantas que conforman el edificio.

Imagen 2. Vista en planta del piso d e la facultad de Ing. Indu str ial.

La recreacin arquitectnica se realiz mediante la herramienta deAutodesk Revit Arquitecture en su versin para el ao 2014, siendo este

uno de los software ms utilizados a nivel mundial en la industria en laconstruccin por diseadores y arquitectos, de la misma familia deAutoCAD, el cual se ha vuelto muy popular en nuestro pas gracias a suprecisin y capacidad de formato en ploteo de planos e informacin decaracteres. Una vez dibujadas las plantas segn los datos de lasmediciones en la herramienta Autodesk Revit Arquitecture, se recolecto lasiguiente informacin.


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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO

SANTIAGO MARIOSEDE BARCELONAPUERTO LA CRUZINGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 2Fecha: 26/05/2014.

Componentes estructurales desde el piso de planta baja (PB0m) hasta el techo (NT 15m).

El edificio cuenta con componentes estructurales que rigen elcomportamiento esttico y dinmico del edificio, son visibles en todos los

pisos y la presencia de dichos componentes que no varan desde la base,manteniendo as las mismas configuraciones geomtricas.

Las vigas que se encuentran presentes en la estructura son de 3 tipos:

Vigas de carga en la direccin X. Vigas de carga en la direccin Y. Vigas correas o trabes.

Las dimensiones de estos elementos son las siguientes:

Viga conduven ECO grado C, 160x65 mm (viga de correa en ladireccin Y).

Cuyas caractersticas mecnicas y geomtricas principales son:

Material; Acero A992 Fy 50 Psi (3515 Kgf/m2), galvanizadolaminado en frio con costura electro soldada ERW (ElectricResistece Welded).

Altura total (H); 160 mm. Base (B); 65 mm.


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Espesor (e); 3.4 mm. Radio de esquina (R); 6.8 mm. Denominacin; Steel tube-cold formed.

Viga conduven ECO grado C, 180x65 mm (viga de Carga en ladireccin Y).

Cuyas caractersticas mecnicas y geomtricas principales son:


Altura total (H); 180 mm. Base (B); 65 mm. Espesor (e); 4 mm. Radio de esquina (R); 8 mm. Denominacin; Steel tube-cold formed.

Viga conduven ECO grado C, 350x170 mm (viga de carga en ladireccin X).



Viga conduven ECO grado C, no prismtica (Cartela en la direccinX).

Material; Acero A992 Fy 50 Psi (3515 Kgf/m2), galvanizadolaminado en frio con costura electro soldada ERW (Electric

Resistece Welded).


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Seccin tranrversal inicial; conduven 180x65 mm. Seccin transversal final; conduven 360x65 mm. Denominacin; Steel tube-cold formed.

Imagen 3. Cartelas en voladizo en la direcc in X.

Las columnas que se encuentran en el edificio son de dos tipos:

Columnas Esquineras. Columnas de borde.

Columna conduven ECO grado C, 175x175 mm (columnasesquineras y de borde).


Altura total (H); 175 mm. Base (B); 175 mm. Espesor (e); 5.5 mm. Radio de esquina (R); 11 mm. Denominacin; Steel tube-cold formed.


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Columna conduven ECO grado C, 220x220 mm (columnas de centro).



Las losas que se encuentran en el edificio son de dos tipos:

Losaacero (metaldeck), armada en la direccin X. Losa maciza de concreto para simulacin de escaleras en el

programa ETABS.

Losacero (metaldeck) calibre 18.

Material de la losa; Concreto de fc 250 Kgf/cm2. Material del encofrado metlico (deck); Acero ASTM A611,

grado C. Espesor de losa sobresaliente (tc); 120 mm. Espesor de la costilla (hr= (hs-tc)); 76 mm. Ancho mayor de la costilla (wrt); 144 mm. Ancho menor de la costilla (wrb); 61 mm. Especio entre costillas (sr); 270 mm.


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Espesor de encofrado metalico a cortante (deck shearthickness); 1.2 mm.

Peso unitario del encofrado metalico (deck); 12.25 kgf/m2. Dimetro de perno de anclaje; 19 mm. Altura de perno de anclaje (hs); 150 mm. Fuerza a tensin del perno de anclaje (Fu); 407.89 kgf/mm2. material de la losa; concreto de fc 210 kgf/cm2. tipo de losa; maciza. espesor; 200 mm.

Losa para simulacin de la escalera en el programa ETABS.

Caractersticas de las plantas segn sus reas, componentesestructurales y no estructurales en cantidades segn geometra entres dimensiones (X, Y y Z).

El piso de la Planta Baja (PB 0m) cuenta con los siguientes datos:

El rea del piso tiene 1349 m2. Este piso cuenta con 5 aulas, undepsito, baos de damas y caballeros, un pasillo principal, un pasillopara el acceso de las escaleras de emergencia y un laboratorio, oficinas,Biblioteca Principal y comedor.


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La cantidad de componentes estructurales y no estructurales segn suclasificacin, distribuidas en el piso de Planta Baja por encima de su base

hasta los 3 metros es la siguiente:

Columna conduven ECO (175x175x 3000) mm: 29 Unidades. Columna conduven ECO (220x220x 3000) mm: 49 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x6000) mm: 208 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2340) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x1350) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x4000) mm: 8 Unidades.

Viga conduven ECO (160x65x2300) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (350x170x4000) mm: 66 Unidades. Viga conduven ECO (180x65x6000) mm: 70 unidades. Viga conduven ECO (180x65x4000) mm: 4 unidades. Viga conduven ECO (180x65x2300) mm: 2 unidades. Viga Cartela (no prismtica 0.86 m de longitud): 10 Unidades. Paredes: N.A.

El piso de la facultad de Ingeniera Industrial cuenta con los

siguientes datos:El rea del piso tiene 1346.46 m2, aunque se utilizan 1161.42 m2

debido a la disposicin y distribucin de los espacios sobre el techo dePB.

Este piso cuenta con 15 aulas, un depsito, baos de damas ycaballeros, un pasillo principal, un pasillo para el acceso de las escalerasde emergencia y un laboratorio.

La cantidad de componentes estructurales segn su clasificacin,distribuidas en el piso de Planta Baja por encima de su base hasta los 3metros es la siguiente:

Columna conduven ECO (175x175x 3000) mm: 20 Unidades. Columna conduven ECO (220x220x 3000) mm: 48 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x6000) mm: 172 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2340) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x1350) mm: 4 Unidades.


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Viga conduven ECO (160x65x4000) mm: 8 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2300) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (350x170x4000) mm: 54 Unidades. Viga conduven ECO (180x65x6000) mm: 67 unidades. Viga conduven ECO (180x65x4000) mm: 4 unidades. Viga conduven ECO (180x65x2300) mm: 2 unidades. Viga Cartela (no prismtica 0.86 m de longitud): 17 Unidades. Paredes de bloques de arcilla de 15 cm de espesor frisadas por

ambas caras: 1165.393 m2.

El piso de la facultad de Ingeniera civil cuenta con los siguientesdatos:

El rea del piso tiene 1161.42 m2, aunque se utilizan 1084.26 m2debido a la disposicin y distribucin de los espacios sobre el techo delpiso de la facultad de Ingeniera Industrial.

Este piso cuenta con 17 aulas, un depsito, baos de damas ycaballeros, un pasillo principal, un pasillo para el acceso de las escalerasde emergencia adems de pasillos auxiliares.

La cantidad de componentes estructurales segn su clasificacin,

distribuidas en el piso de Ingeniera civil por encima de su base hasta los3 metros es la siguiente:

Columna conduven ECO (175x175x 3000) mm: 16 Unidades. Columna conduven ECO (220x220x 3000) mm: 48 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x6000) mm: 160 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2340) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x1350) mm: 4 Unidades.

Viga conduven ECO (160x65x4000) mm: 8 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2300) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (350x170x4000) mm: 51 Unidades. Viga conduven ECO (180x65x6000) mm: 62 unidades. Viga conduven ECO (180x65x4000) mm: 4 unidades. Viga conduven ECO (180x65x2300) mm: 2 unidades. Viga Cartela (no prismtica 0.86 m de longitud): 16 Unidades. Paredes de bloques de arcilla de 15 cm de espesor frisadas por

ambas caras: 1127.997 m2


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El piso de la facultad de Arquitectura cuenta con los siguientesdatos:

El rea del piso tiene 1084.26 m2, aunque se utilizan 1098.66 m2debido a la disposicin y distribucin de los espacios sobre el techo delpiso de la facultad de Ingeniera Civil.

Este piso cuenta con 17 aulas, un depsito, baos de damas ycaballeros, un pasillo principal, un pasillo para el acceso de las escalerasde emergencia adems de pasillos auxiliares.

La cantidad de componentes estructurales segn su clasificacin,distribuidas en el piso de Ingeniera civil por encima de su base hasta los

3 metros es la siguiente:

Columna conduven ECO (175x175x 3000) mm: 16 Unidades. Columna conduven ECO (220x220x 3000) mm: 48 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x6000) mm: 160 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2340) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x1350) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x4000) mm: 8 Unidades. Viga conduven ECO (160x65x2300) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (350x170x4000) mm: 51 Unidades. Viga conduven ECO (180x65x6000) mm: 62 unidades. Viga conduven ECO (180x65x4000) mm: 4 unidades. Viga conduven ECO (180x65x2300) mm: 2 unidades. Viga Cartela (no prismtica 0.86 m de longitud): 16 Unidades. Paredes de bloques de arcilla de 15 cm de espesor frisadas por


El piso del nivel del techo (NT 15m) cuenta con los siguientesdatos:

El rea del piso tiene 1084.26 m2. Este piso est a la intemperie yno est diseado para ser habitado, solo se usa como sitio de apoyo delos motores de refrigeracin del edificio, sin embargo este piso tieneelementos estructurales en pequea medida pero que sern tomados encuenta para el correcto anlisis estructural.

La cantidad de componentes estructurales segn su clasificacin,distribuidas en el piso de nivel de techo (NT) por encima de su base hasta

los 3 metros es la siguiente:


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Columna conduven ECO (220x220x 3000) mm: 4 Unidades. Viga conduven ECO (180x65x4000) mm: 5 unidades. Viga conduven ECO (180x65x4272) mm: 2 unidades. Paredes de bloques de arcilla de 15 cm de espesor frisadas por



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SANTIAGO MARIOSEDE BARCELONAPUERTO LA CRUZ

INGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 3

Fecha: 03/06/2014.

Estructura de las escaleras principal y de emergencia

La escalera principal contiene una estructura unida a la principalpor medio de soldaduras y est compuesta de vigas que sostienen losdescansos y empalman los accesos de subida y bajada. Los escalones sesustentan por medio de planchas metlicas rellenas de concreto lascuales tambin soldadas a los elementos inclinados de la escalera,soportan as la carga variable que transita por ella.

De igual manera funciona la escalera de emergencia. Las piezasque componen la estructura de la escalera se encuentran unidas enmayor medida en las partes inclinadas y en los descansos que se apoyanen pisos intermedios ubicados a 1.5 metros por encima de cada planta, enla imagen siguiente se puede observar con detalle como esta compuestasestas estructuras.


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Imagen 4, estructu ras para la escalera principal ( izquierda) y escalera deemergencia (derecha).

Una vez obtenidos los datos del modelo basado en unlevantamiento arquitectnico, se procede a modelar la edificacin para unanlisis estructural para el cual se tomaran en cuenta dos aspectos: elanlisis esttico y el anlisis dinmico debido a la susceptibilidad sismoresistente.

La idea de esta investigacin radica en un punto muy importante,debido a cambios en los coeficientes de aceleracin horizontal y otros afines en la norma 1756-87 Edificacin Sismo resistentes y adems delos nuevos factores de seguridad que rigen el mtodo de los estadoslmites para estructuras metlicas (LRFD), estos ltimos desarrollados en

la actualidad para perfiles tubulares laminados en frio con costura electrosoldada, de los cuales en otras pocas no se tenan tantos estudios comocon otros tipos de materiales como el acero en caliente y el concretoarmado. Todas estas mejoras y aumentos de la seguridad ssmicaameritan al ingeniero en estructuras y en el deber ser ms aun a lacomunidad garante por la seguridad de la institucin, preguntarse siestamos o no preparados para un sismo, qu tanto podr soportar laestructura?, estamos en peligro?, estas incgnitas me llevan a contribuirde manera cientfica, analtica y lgica en la elaboracin de los anlisissismo resistentes de nuestra edificacin, con la responsabilidad absoluta,y sobre todo con la inspeccin minuciosa de los reglamentos y normas de


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diseo, anlisis y construccin, tanto para la seleccin de las cargas comopara la interpretacin de los resultados. Una vez dadas las conclusiones

se emitir un enunciado que podr dar dos resultados; de cumplir con loschequeos se culminara de manera favorable dando tranquilidad de que secuenta con un recinto estable y seguro. De no cumplir con los chequeos,la estructura deber adecuarse de acuerdo con los criterios de la norma1756-2001.

Sobre el software ETABS (Extend Three Dimensional Analisysof Building System) en su version 2013.

ETABS es un programa de anlisis y diseo de sistema deedificaciones, que desde hace ms de 30 aos ha estado en continuodesarrollo para brindarle al ingeniero una herramienta confiable,sofisticada y fcil de usar.

ETABS 2013 posee una poderosa e intuitiva interfaz grfica conprocedimientos de modelaje, anlisis, todos integrados usando una basede datos comn. Aunque es fcil y sencillo para estructuras simples,ETABS tambin puede manejar grandes y complejos modelos deedificios, incluyendo un amplio rango de comportamientos no lineales,hacindolo la herramienta predilecta para ingenieros estructurales en

la industria de la construccin.

ETABS es un sistema completamente integrado. Detrs de unainterfase intuitiva y simple, se encajan poderosos mtodos numricos,procedimientos de diseo y cdigos internacionales de diseo quefuncionan juntos desde una base de datos. Esta Integracin significa queusted crea solo un sistema de modelo de piso y sistema de barrasverticales y laterales para analizar y disear el edificio completo.

Las convenciones de entrada y de salida usadas corresponden a laterminologa comn de edificaciones. Con ETABS , los modelos sedefinen de forma lgica: piso por piso, viga por viga, columna porcolumna, tramo por tramo, muros por muros y no como corrientes depuntos y elementos no descritos como lo hacen la mayora de losprogramas para fines generales. As la definicin estructural es simple,ordenada y significativa.

Se ha escogido como herramienta para el anlisis estructural estesoftware por su rapidez para arrojar resultados y por su facilidad demanejo en el modelado de la edificacin.


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Como se comenz el modelado

La toma de datos de la arquitectura desde el programa revitarquitectura ayudo a colocar las dimensiones del modelo en 3dimensiones en el ETABS, lo primero en hacerse es crear un sistema deRetculas (Grid) para las delimitaciones de los ejes, todos los datossacados de la arquitectura.

Imagen 5. Interfaz de la c on figu racin de las retcu las (Grid )

Luego de esto se configuran las alturas de acuerdo a nuestromodelo.


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Acero ASTM A611 para el Deck o encofrado permanente de lalosacero que funciona como diafragma semi-rigido.

Imagen 7. Definicin de materiales para el proyecto .

Imagen 8. Definicin del material ASTM A611 Grado C.

Definidas las retculas y las elevaciones y los materiales seprocede a modelar la estructura diseando los perfiles en el programa yaplicndolos segn sea el caso (vigas, columnas, losas, etc.). Se diseanlos componentes estructurales en la pestaa Define, en el men FrameSection, y segn las especificaciones sacadas del manual de diseo deestructuras de acero con perfiles tubulares de la empresa UNICON, seprocede a darles las propiedades a todos los elementos tanto mecnicas

como geomtricas.


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Imagen 9. Propiedades de las secciones cond uven ECO t ipo vig a, column ay cartela.

Propiedades de las losas: concreto y losa de escalera.

Abriendo la pestaa define, y buscando las propiedades de las

losas (slab properties), se abre un men con las losas de concretoarmado con opciones para modificar y crear nuevo.


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Imagen 10. Men de prop iedades de los a de conc reto (escalera y losa decon creto con espesores d e 200 y 300 mm respectivam ente).

Propiedades de losacero (Metaldeck)

Las Propiedades de la losacero (Metaldeck) se define en lapestaa Deck Section, donde se configuran sus medidas geomtricassegn el catlogo de sigaldeck, compaa distribuidora de este materialdonde se adopt el calibre numero 18 como medida estndar en elproyecto debido a su semejanza con la informacin de las dimensiones dela losacero colocada en la edificacin.


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Imagen 11.Pro pied ades mecnic as y geomtric as d e la lo sacero .

Definicin del tipo de diafragma para la losa.

Segn la norma 1756-2001 un diafragma se define como la partede la estructura, generalmente horizontal, con suficiente rigidez en suplano, diseada para transmitir fuerzas a los elementos verticales del

sistema resistente a sismos.Existen dos criterios para definir un diafragma, se le define como

rgido cuando el comportamiento de una losa se acerca mucho alcomportamiento de la hiptesis de una rigidez infinita, en esta hiptesislas cargas impuestas no pueden deformar la estructura de maneraapreciable, entonces esta configuracin de efecto fsico trasmite lasfuerzas de las cargas de uso y peso propio de losa hacia loscomponentes que la sostienen de manera equitativa. En el otro casotenemos un diafragma flexible, conde existe una prdida de esfuerzos enla trasmisin de fuerzas ya que la losa no trasmite segn la hiptesis derigidez infinita, en este caso un efecto de incorporacin de momentos yexcentricidades se hace presente, a este efecto en el diafragma flexiblese le conoce como efecto P-Delta.


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Imagen 12. Propiedades de la losacero.

Una vez terminado y definido las propiedades bsicas se puedemodelar la estructura en 3 dimensiones, terminado este paso se leagregan los datos de sismicidad.

Imagen 13. Modelado en tres dim ension es de la edif icacin.

Las vistas de todas las plantas as como sus planos de corte yelevaciones son generados automticamente por el programa una vezdefinidos los parmetros de retculas y elevaciones.


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Imagen 14. Vista en plant a del nivel 1 (plano estruc tural) .

Imagen 15. Vista de elevacin d el prt ico D y E.


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Zonificacin ssmica

Entre los cambios de la norma covenin 1756-87 a la actual 1756-01, destaca la ampliacin y modificacin del mapa de zonificacinssmica, donde se pueden detallar cambios en las regiones, en el casoespecfico del estado Anzotegui este paso a ser de zona de riesgossmico 3 a zona de riesgo ssmico 6 (de manera general el valor

supuesto es 6, pero para fines de precisin existe una tabla donde sezonifica a los municipios del estado en un rango que va desde zonassmica 3 hasta la 6), en el caso de la ubicacin de la edificacin delinstituto universitario politcnico Santiago Marino sede II, este seencuentra ubicado en el municipio bolvar y segn la tabla 4.2 de la norma1756-01, se especifica que para este municipio la zonificacin ssmica es5, dando un coeficiente de aceleracin horizontal de 0.30.


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Imagen 16. Mapa de zo nifi caci n ssm ica d e Venezuela.

Formas Espectrales de los terrenos de Fundacin.

Segn el tipo de suelo dado en el dato de H (Distancia desde lasuperficie hasta la profundidad donde las partculas de suelo sedesplazan a 500 m/s aproximadamente) y la informacin de la clase desuelo el cual es Duro o Denso, se dispuso a encontrar los factores decorreccin y el espectro de diseo tipificado. Todos estos datos seobtuvieron de la tabla 5.1 de la norma 1756-01.

Datos:

H= < 15 m.Material= Suelos duros o densos.

Resultados:

Forma espectral= S1.

Factor de correccin = 1.00


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Imagen 17.Ilustracin de la tabla 5.1 (forma espectral y factor de correccin ) dela norma 1756-01.

Clasificacin de la edificacin segn su uso, nivel de diseo,tipo y regularidad estructural.

La norma ordena a las edificaciones segn su finalidad, laordenacin se realiza en grupos que van desde el grupo A hasta el grupoC.

Segn esta informacin se denomina Grupo A, a las edificacionesque albergan instalaciones esenciales, de funcionamiento vital encondiciones de emergencia o cuya falla pueda dar lugar a cuantiosasprdidas humanas o econmicas.

Nuestra edificacin es del tipo educacional con ms de 200personas en trnsito (sobre todo durante las noches), lo que da el criteriopara clasificarla en este rango.

Factor de importancia

Segn la norma 1756-01 el factor de importancia segn el grupo A,es igual a 1.3. Esto significa que este factor magnifica los efectos dediseo sismo resistente debido a la importancia de la edificacin,hacindolo propenso a sobre diseos en el rango no lineal para soportarcon eficiencia las solicitaciones ssmicas sin sufrir danos en suselementos estructurales y no estructurales.


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Clasificacin segn el nivel de diseo

Los criterios de nivel de diseo segn la norma 1756-01 son lossiguientes:

Nivel de diseo 1; el diseo en zonas ssmicas no requiere laaplicacin de requisitos adicionales a los establecidos para las accionesgravitacionales.

Nivel de diseo 2; requiere la aplicacin de los requisitosadicionales para este nivel de diseo, establecidos en la norma covenin-mindur.

Nivel de diseo 3; requiere la aplicacin de todos los requisitosadicionales para el diseo en zonas ssmicas establecidos en la normascovenin-mindur.

Segn este criterio, complementada con la tabla de los niveles dediseo requeridos, para el grupo A y zona ssmica 5, se exige un nivel dediseo 3 (ND3) y se tomara total nfasis en los componentes queempalmen las losas debido a que una de las irregularidades en planta querequieren la atencin del ND3 es el diafragma flexible.

Imagen 18. Tabla 6.2, ni vel es d e di seo s egn g ru po y zo na ssm ica.

Tipos de sistemas estructurales resistentes a sismos segn norma1756-01.

Tipo 1: estructuras capaces de resistir la totalidad de las accionesssmicas mediante sus vigas y columnas tales como los sistemas


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estructurales constituidos por prticos. Los ejes de columnas debenmantenerse continuos hasta su fundacin.

Tipo 2: estructuras constituidas por combinaciones de los tipos 1 y 3,teniendo ambos el mismo nivel de diseo. Su accin conjunta debe sercapaz de resistir la totalidad de las fuerzas ssmicas. Los prticos por sisolos debern estar en capacidad de resistir por lo menos el 25 por cientode esas fuerzas.

Tipo 3: estructuras capaces de resistir la totalidad de las accionesssmicas mediante prticos diagonal izados o muros estructurales deconcreto armado o de seccin mixta acero-concreto, que soporten latotalidad de las cargas permanentes y variables.

Tipo 4: estructuras que no posean diafragmas con la rigidez y resistencianecesarias para distribuir eficazmente las fuerzas ssmicas entre losdiversos miembros verticales. Estructuras sustentadas por una solacolumna, estructuras con losas sin vigas.

Segn esto, y comparndolo con los prticos de vigas y columnas denuestro edificio se elige como criterio una estructura tipo 1, la cual es laque ms se asemeja a la situacin actual.


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Imagen 19. Ilustracin de los Tipos de s istemas estructura les resistentes a sism ossegn n orm a 1756-01.

Factor de Reduccin de respuesta R.

El espectro de respuesta de una edificacin que trabaja en el rangoelstico lineal muestra unas aceleraciones mayores respecto a unespectro que incorpore el rango no lineal de los componentesestructurales que arman y regulan las cargas ssmicas segn su grado deductilidad y su capacidad para disipar energa trasmitida por el sismo, aeste espectro se le conoce como espectro de diseo, donde 3 intervalosarman la grfica de una funcin que incorpora un factor muy particular decada estructura, donde la importancia, el nivel de diseo, el tipo deestructura y el tipo de suelo definen la magnitud de R dando as undenominador para reducir y aproximar a la realidad la respuesta ssmicaimpuesta desde el suelo y que recorrer la estructura.

Segn esta informacin que esta tabulada, siguiendo los datos yaobtenidos se determina que el factor de reduccin de respuesta R denuestra estructura es 6.

Imagen 20. Tabla 6.4, factores d e reducc in de respuesta R para estruc turas d eacero.

Coeficiente ssmico

Es un coeficiente resultante de la relacin del cortante basal Voentre el peso ssmico de la edificacin W.

Su valor mnimo ser (xAo)/R, necesario para el primer anlisis.

W= peso total de la edificacin por encima del nivel de la base, para ladeterminacin del peso total W, las acciones permanentes debern


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sumarse a los porcentajes de las acciones variables establecidas por lanorma covenin 2002.

Hasta no saber el peso ssmico debido a que el peso por cargapermanente de los componentes es un dato que arroja la primera corridadel anlisis en el software ETABS, se dar como dato de coeficientessmico el mnimo especificado antes el cual tiene un valor de 0.065.



INGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 5

Fecha: 17/06/2014.

Espectros de Diseo

Las formas espectrales tipificadas de los suelos de fundacin

muestran en su forma original, espectros elsticos que son normalizados


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de acuerdo a ensayos empricos y no empricos, lo que da datos sobre laforma en la cual el suelo de fundacin reacciona en aceleraciones segn

un periodo de tiempo determinado (, T+, T*). Esta misma informacin dalos datos para armar las frmulas que contengan los factorescaractersticos de la estructura que se analiza. A estas frmulas se lesconoce como espectro de diseo, donde el significado de las mismas esla respuesta de amortiguamiento en aceleraciones del edificio en estudio,las formulas dan como dato una grfica que tiene como ordenada lasaceleraciones y abscisas los periodos de tiempo. Los intervalos de tiempoque gobiernan generalmente son tres, ya que el armado de la grficanormalizada corresponde a la yuxtaposicin de tres ecuaciones distintasen periodo pero con las mismas ordenadas.

Imagen 21. Ecuaci on es qu e rigen el es pect ro d e dis eo.

Una vez comprendido este hecho se analiza un periodo estndarde unos 3 segundos para hacer el estudio del espectro de diseo, esto esrelativo ya que los valores de To, T

+ y T*, darn ideas de ms o menoscomo debe ser el periodo. Para facilidad de clculo se usa una hoja deMicrosoft Excel donde se computan los datos de las formulas y se obtienela grfica que ser exportada al software ETABS.

Los datos obtenidos de To, T+ y T*, adems de , p y c son los

siguientes.

To (T*/4, es el periodo a partir del cual los espectros normalizados

tienen un valor constante (seg))= 0.1 segn resultado de tabla 7.1 de lanorma 1756-2001, donde el valor de T*se divide entre 4.

T* (mximo valor del periodo donde los espectros normalizadostienen un valor constante (seg))= 0.4 segn tabla 7.1

T+ (periodo caracterstico de variacin de respuesta dctil (seg))=0.4 segn tabla 7.2


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(factor de magnificacin promedio)= 2.4 segn tabla7.1

P (exponente que define la rama descendente del espectro)= 1segn tabla 7.1

c = (R/ )^(1/4).

Con las tres frmulas armadas y siguiendo los lineamientos de lateora, el criterio para el resultado de la grfica hecha en nuestro calculoExcel, nos arroja como resultado la grfica del espectro de diseo paraser importada hacia el ETABS de forma exitosa.

Imagen 22. Esp ect ro s elst ic os e in elst ico s segn la teo ra.

Una vez calculados los datos de la grfica, se tabulan y seexportan desde un archivo de texto a la opcin Response Septum en la

pestaa Define del ETABS.


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Imagen 22. Impo rtaci n d el esp ectro de d iseo.

Para definir las propiedades la definicin del espectro de diseo enel programa se colocaran las siguientes caractersticas:

La norma 1756-01 en sus comentarios se lee que el factor deamortiguamiento adoptado en estructuras tanto de acero como en

concreto ser del 5%, lo que equivale a decir 0.05, los valores de lagrfica corresponden a aceleracin versus periodo lo cual es equivalentea Period vs Value. Definido estos datos y cargando el archivo desde suubicacin en el disco duro de la computadora donde se ejecuta elprograma, se muestra la grfica del espectro de diseo de maneraautomtica, donde esta debe ser similar a la dibujada en la hoja declculo Excel para tener certeza de hacer las cosas correctamente.


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Imagen 23.Defin ic in de parmetr os par a el espect ro d e dis eo.

Definicin de la fuente de la masa (define mass source)

Las masas que estn presentes en las estructuras son de dostipos: masa por cargas impuestas y masas por peso propio, el criteriousado en la norma es este. En el programa se debe especificar quporcentaje de masas se debe tomar para el peso ssmico y si debentomarse en cuenta la masa del peso propio de la estructura.


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supuesto en un primer anlisis el coeficiente ssmico as como las fuerzasde diseo de carcter esttico lineal son calculados mediante el periodo

aproximado (ecuacin 9.6 de la norma), donde como se dijo antes harnfalta dos anlisis del programa ETABS para afinar resultados sobre losdesplazamientos y sobre los efectos p delta. En general los efectos pdelta son replicados en su uso de criterio si en el primer anlisis as fuepredicho.

El criterio para escoger la providencia de los efectos p-delta en laestructura puede ser de dos tipos: un tipo no iterativo basado en los pesospropios o self weight de la estructura o por un tipo iterativo basado en losefectos de las cargas permanentes o variables de carcter normalizado

como las cargas por uso y las cargas por tabiquera y acabados. En estecaso esta ltima fue la escogida para el anlisis.

Imagen 25. Opc in d e mtod o para ef ecto p-delt a.

Modal Cases

Los casos modales se definen en el programa ETABS siguiendo loscriterios bsicos de nmero de modos de vibracin por piso, mnimo ymximo, el criterio escogido en esta investigacin es el ms lgico, se

eligen 3 modos de vibracin por nivel segn sus grados de libertad en el


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espacio. Esto es as ya que el edificio ninguno de sus prticos estaarriostrado a algo que no sea la misma estructura y el suelo.

Imagen 26. Propiedades de los casos m odales.

Cargas

Todas las cargas a colocar en el anlisis estn sustentadas segnla norma conevin de las acciones mnimas y la norma para edificacionessismo resistente, en este men de ETABS se colocan los datoscalculados.

-Para carga variable por uso (CV).

-Para carga variable de techo (CVT).

-Por carga permanente por efecto de la tabiquera (CP).

-Por carga permanente por efecto de la cermica (CSP).

-Por peso propio de la estructura (PP)

-Por carga se sismo en la direccin X, Y, X y Y con excentricidadsegn el momento de cada fuerza cortante de diseo con su respectivobrazo de palanca basado en la diferencia del centro de cortante con el

centro de rigidez. Donde por no tener los datos de los periodos


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fundamentales se adoptan para clculo iterativo con el coeficiente ssmicomnimo.

Imagen 27. Definicin d e las cargas.

Imagen 28. Caracterstic as d e un a carg a de s ism o esttica lineal.

Casos de cargas

En esta pestana se especifican las cargas desde el punto de vistade sus caractersticas, existen entonces cargas estticas lineales comoCP (carga permanente), CV (carga variable) y las de sismo (SX y SY).Adems existen otros tipos de carga que no son estticas lineales comola generada por las funciones del espectro de respuesta. Para explicarcmo funcionan y para qu son importantes, el autor explicara el procesodesde la perspectiva del anlisis dinmico.

En primer lugar todo el edificio es analizado con una funcin quedepende del tiempo, esta funcin simula matemticamente el movimiento

armnico amortiguado del edificio, esta entredicho que esta funcin


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contiene datos de las correcciones por cada particularidad de laedificacin. La manera de describir que hace con exactitud este anlisis

es compleja ya que se toman en cuenta el espacio y los modos devibracin de cada piso como un todo, esta simulacin es aceptabletomando en cuenta que cada planta contiene el peso ssmico j, entoncesse supone que la edificacin es una especie de pndulo invertido conmasas en su cuerpo, donde cada masa es un piso. En el momento dehacer vibrar el pndulo mediante el movimiento cada masa actuaraindependientemente describiendo un movimiento de acuerdo a un modode vibracin. Por supuesto, esta explicacin no es completa ya que elprograma si interpretara los modos en cada elemento infinitesimal ydescubrir el desplazamiento de cada mnima parte de la estructura,

Cmo lo hace?, mediante dos mtodos, matrices de rigidez quesuprimen cada nodo y analiza cada prtico en cada direccin X, Y y Z.otra manera es mediante el mtodo de los elementos finitos pero estemtodo aplica en el caso de muros portantes y losas. Se demuestra elpoder de calculo que posee este programa ya que los resultados sonexactos, si se quisieran hacer estos clculos exactos a mano el analistapasara mucho tiempo trabajando en el clculo y quedara la duda de si seha cometido un error, lo que sera frustrante en algunos casos, el motivode que esto sucede radica en la repeticin excesiva de los clculos.

Imagen 29. Casos de c arga.


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Imagen 30. Caract erst ic as d e la car ga d inmica SPECTRUM X.

Combinaciones de carga

Cuando se analiza la estructura una forma de saber los efectos delas deformaciones en su forma ms abrupta respecto a las cargas esusando combinaciones de las mismas mayoradas o minoradas, quesimulan los comportamientos ms probablemente desfavorables segnlos datos estadsticos basados en una distorsin de la utilidad estimada,se usaran todas las combinaciones que sean necesarias y estascombinaciones sern aceptadas segn los criterios de diseo.

Tambin se pueden realizar envolventes al 100 por ciento de todas

las cargas probables para simular la accin de un edificio cargado, estoes muy importante para estimar el diseo sismoresistente del edificioaunque muy poco probable en la realidad.


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Imagen 31. Combinaciones de carga.

Imagen 32. Caracterstic as d el comb o 4.


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Primer anlisis.

Una vez definidas todas las caractersticas de nuestro modelo,tanto geomtricas como mecnicas en todos los sentidos, es decir, elmodelado de las partes y las propiedades de las fuerzas y esfuerzos de la

teora de la resistencia de materiales, mecnica aplicada, mecnicadinmica y anlisis estructural. El modelo deber ser chequeado por elprograma para que este certifique que todo lo definido est en el ordencorrecto.


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Imagen 33. Pestana de chequeado del mo delo.

Imagen 34. Mensaje de ch equeado.

Objetivo de los anlisis

Segn el criterio de la norma 1756-01, el anlisis de la estructuradebe seguir los siguientes pasos.

El efecto p-delta se determina mediante la ecuacin 8.1 de lanorma, esta ecuacin depende de las derivas elsticas de los edificios ylas derivas a su vez dependen de la fuerza cortante basal y del coeficiente


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ssmico, pero, el corte basal y coeficiente dependen del periodofundamental de la estructura. La norma utiliza el criterio de la ecuacin de

raylight (9.4), en esta ecuacin se incluyen las derivas elsticas, lo queimposibilita usarla primeramente, se usa en cambio un periodoaproximado llamado Ta (ecuacin 9.6) y entonces de analiza laedificacin con este periodo para poder saber si se incluyen los efectos p-delta y as calcular el periodo fundamental correcto, luego de saber estosdatos se proceder a analizarla una segunda vez para obtener exactituden los resultados.

En el primer anlisis se incluye entonces el coeficiente ssmico delperiodo Ta, el cual tiene un valor de 0.0931253.

Imagen 35. Corrid a del p rim er anlisi s.

Datos para el primer anlisis:

P= 1.

= 1.3Ad= 0.01023355

Ao= 0.3

= 1

= 2.4

Ta= 0.6097593

T+= 0.4


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Imagen 37. Pesos ssm ico s de lo s ni veles j.

Las derivas elsticas en sus respectivos centros de masas de

cada planta son:

Deriva piso 1 = 0.036 m





Las tetas de cada piso son:

Teta piso 1 = 0.99688934

Teta piso 2 = 0.36776775

Teta piso 3 = 0.04814215

Teta piso 4 = 0.38321206


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Teta piso 5 = 0.45655373

Ningn teta es menor que 0.08 que es lo que especifica la norma,por lo tanto se deben tener en cuenta los efectos p-delta para el segundoanlisis.

Con los datos de las derivas se obtiene el periodo fundamental dela estructura con la frmula de raylight.

T= 0.4271891

Otros datos corregidos fueron:

Cs= 0.1329247

Vo= 509.07264 T

Una vez corregidos estos datos se dispone a hacer un anlisis quedar resultados que se compararan con la norma, se determinara ahoralos criterios de deformaciones mximos.

Las derivas elsticas de la estructura segn el sismo esttico lineal(SY) son:

Deriva en el nivel 5= 0.014Deriva en el nivel 4= 0.034

Deriva en el nivel 3= 0.065




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INGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 7

Fecha: 31/06/2014.

Control de desplazamientos

El desplazamiento lateral total i del nivel i se calculara como:

i = 0.8 R ei

Donde:

R= factor de reduccin de respuesta R.

ei= desplazamiento lateral del nivel i calculado para las fuerzas de

diseo, suponiendo que la estructura se comporta elsticamente,incluyendo: los efectos trasnacionales, de torsin y en planta y p-delta.

Valores lmites

La verificacin del cumplimiento de los valores lmites de la tablade la norma 1756-2001, se har en cada lnea resistente o en los puntosms alejados del centro de rigidez. El cociente que sigue, no exceder losvalores dados en la tabla 10.1


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Los valores de la frmula 10.3 de la norma en cada nivel segn lasderivas en sus centros de masa son:

En el nivel 1= 0.083





La conclusin de estos valores corresponde al hecho de que losvalores se alejan mucho de 0.012, el cual es un valor conservador para elgrupo A, el cual representa a una edificacin de gran importancia comoson los edificios educacionales, lo que lleva a deducir que segn estosvalores, en la presencia de un sismo los miembros estructurales sern

susceptibles a sufrir danos por deformaciones.


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INGENIERA CVIL

INFORME SEMANA 8

Fecha: 07/07/2014.

Chequeo de diseo de los componentes estructurales

El programa puede realizar el chequeo completo de los miembros ycompararlos con las especificaciones de la AISC en su edicin del ao2010, arrojando resultados de la capacidad para resistir carga ydistribucin de esfuerzos adems de relaciones de esbeltez y relacindemanda capacidad.

Primeramente se selecciona la norma a criterio para disear, esaceptable seleccionar la ASCI 2010 la cual es actual y aceptada por lacomisin de normas venezolanas.

Seguidamente se seleccionan los combos de combinacin deacciones para tomar en cuenta, los cuales ya fueron descritos conanterioridad.


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Imagen38.Chequeo de dis eo Segn norma AISC 2010.

Imagen 39. Barra de colores segn informacin de relacin demandacapacidad.

La relacin demanda capacidad de cada miembro debe ser menor

a la unidad para garantizar que un miembro no este sobre esforzado decualquier manera, depende el tipo de edificacin que el resultado puedaser conservador.

La fase del diseo es la ltima y a la que se concluyen los estudiosy datos que se introdujeron al principio, el objetivo del ingeniero enestructuras es el de disear componentes que soporten la totalidad de lascargas a la que ser sometido dicho miembro durante su periodo de vidatil sin sufrir deformacin y cambios aparentes en su geometra ni en sucapacidad mecnica.


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Todos los miembros notificados chequean en diseo, entonces seconoce que combinacin de accin que acciona la notificacin, depende

del criterio del ingeniero en estructuras dar una conclusin sobre estainformacin, se toma entonces para este trabajo dos muestras de loscasos ms desfavorables en componentes horizontales (vigas) yverticales (columnas).

Imagen 42. Inform acin sob re el miembro horizon tal ms desfav orable.

Imagen 43. Not ific acin d e diseo en elem ento s Verti cales.


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Imagen 44. Inform acin sob re el miem bro Vert ical ms d esfavorable.

En esta columna vemos informacin sobre la relacin de esbeltezLb/Ry>0.0086*E/Fy (AISC 341-PartL 9.8), la cual indica que el radio degiro de esta seccin no es el ms adecuado, sin embargo, viendo lasrelaciones demanda capacidad de todas las fuerzas impuestas sobre lasde capacidad no sobrepasan a 1. Se cheque entonces por deflexin y

segn lo revisado existen deflexiones que superan lo establecido en lanorma segn una combinacin en especfico, de nuevo en el caso delcombo envolvente, llama la atencin pensar que este caso es muy pocoprobable que se de en la realidad por lo tanto se denomina comoaceptable.

No Todos los miembros tienen casos similares a este y se concluyeque solo las vigas de carga de luz 6 metros y las columnas de los 3primeros pisos dan notificaciones como esta.


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Imagen 45. Inform acin el incumpliendo d e la relacin de esbeltez.

Imagen 46. In formacin s obre las sol ic i taciones y sus capacidadesmximas .


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CAPTULO IV

RESULTADOS OBTENIDOSANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS OBTENIDOS

Los resultados del anlisis dieron un desplazamiento excesivo,

poco conservador para las acciones ssmicas, sin embargo, esto no

significa que la edificacin colapsara durante una accin ssmica

estimada, pero si es probable que sucedan fallas es algunos miembros yen componentes no estructurales como paredes y ventanas naturalmente.

Los miembros pueden soportar suficiente carga de servicio sin

sobrepasar los valores de fluencia del material. La simulaciones

demuestran que en caso de un sismo la estructura responder con

suficiente ductilidad para disipar energa, sin embargo, queda entredicho

el control de soldaduras para saber qu tanta fuerza cortante esta est

dispuesta a soportar. De no soportar la energa trasmitida durante unsismo la liberacin ser susceptible en esos puntos soldados. Se deja a

otro investigador esta labor.

Se dejara como prueba y estar a la orden un CD con el programa

ETABS para su instalacin adems del Archivo que contiene al proyecto y

Hojas de Clculo para entregar adjunto a este trabajo.

RECOMENDACIONES

Para evitar el dao fsico de los componentes se puede realizar un

estudio de adecuacin Sismoresistente y arriostrar los prticos mediantes

configuraciones que no afectan la utilidad del edificio, existe un capitulo

en la ASCI dedicado a esta labor, adems de infinidad de informacin

referente en la web y otras publicaciones existentes.


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El propsito es lo que mueve la existencia, la existencia a su vez

responde a los estmulos de los sentidos del propio ser, mis sentidos son

movidos hacia la investigacin y la ciencia es mi herramienta


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ANEXOS

Poder de anlisis del Programa ETABS 2013.


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Oficinas de la Empresa FA&A y sus trabajadores.

Oficina de la divisin de Proyectos.


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Departamento de Arquitectura.

Varios pasantes del I.U.P.Santiago Mario y UDO.


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Documents

estudio sismico con etabs 2013