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AUTOR: PINZON MONCADA EDISON GABRIEL TEMA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL DINÁMICO DE UN EDIFICIO DE 4 PLANTAS UTILIZANDO ESPECTRO DE DISEÑO DEFINIDO POR LA NEC 2015 TRABAJO PRÁCTICO DEL EXAMEN COMPLEXIVO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL MACHALA - EL ORO

UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL CARRERA DE …repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/5013/1/... · 2016. 6. 22. · El código ACI-318-2014 en su capítulo 8 numeral

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  • AUTOR:PINZON MONCADA EDISON GABRIEL

    TEMA:ANÁLISIS ESTRUCTURAL DINÁMICO DE UN EDIFICIO DE 4 PLANTAS UTILIZANDO

    ESPECTRO DE DISEÑO DEFINIDO POR LA NEC 2015

    TRABAJO PRÁCTICO DEL EXAMEN COMPLEXIVO PREVIO A LA OBTENCIÓN DELTÍTULO DE INGENIERO CIVIL

    UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL

    CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

    MACHALA - EL ORO

  • Yo, PINZON MONCADA EDISON GABRIEL, con C.I. 0706036720, estudiante de lacarrera de INGENIERÍA CIVIL de la UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL dela UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA, en calidad de Autor del siguiente trabajode titulación ANÁLISIS ESTRUCTURAL DINÁMICO DE UN EDIFICIO DE 4 PLANTASUTILIZANDO ESPECTRO DE DISEÑO DEFINIDO POR LA NEC 2015

    CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR

    Declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no hasido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional. Enconsecuencia, asumo la responsabilidad de la originalidad del mismo y el cuidadoal remitirme a las fuentes bibliográficas respectivas para fundamentar el contenidoexpuesto, asumiendo la responsabilidad frente a cualquier reclamo o demandapor parte de terceros de manera EXCLUSIVA.

    Cedo a la UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA de forma NO EXCLUSIVAcon referencia a la obra en formato digital los derechos de:

    Incorporar la mencionada obra al repositorio digital institucional para sudemocratización a nivel mundial, respetando lo establecido por la LicenciaCreative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional(CC BY-NC-SA 4.0), la Ley de Propiedad Intelectual del Estado Ecuatorianoy el Reglamento Institucional.

    a.

    Adecuarla a cualquier formato o tecnología de uso en internet, así comoincorporar cualquier sistema de seguridad para documentos electrónicos,correspondiéndome como Autor(a) la responsabilidad de velar por dichasadaptaciones con la finalidad de que no se desnaturalice el contenido osentido de la misma.

    b.

    Machala, 23 de noviembre de 2015

    PINZON MONCADA EDISON GABRIELC.I. 0706036720

    II

  • III

    ANÁLISIS ESTRUCTURAL DINÁMICO DE UN EDIFICIO DE 4 PLANTAS

    UTILIZANDO ESPECTRO DE DISEÑO DEFINIDO POR LA NEC 2015

    EDISON GABRIEL PINZON MONCADA C.I. 0706036720

    [email protected]

    Resumen:

    En el desarrollo del presente trabajo se propone realizar el análisis estructural dinámico de un edificio de 4 plantas utilizando el espectro de diseño definido por la NEC 2015 que permita determinar el comportamiento estructural inelástico de la edificación ante solicitaciones sísmicas. Para lo cual se empezara prediseñando los elementos estructurales basándose en criterios establecidos en el código ACI-318-2014 y se realizara el modelo matemático de la edificación en el programa no lineal SAP 2000 V.15 considerando la normativa sísmica ecuatoriana NEC 2015. El método utilizado esel análisis espectral modal que establece un espectro de diseño elástico el cual seráreducido por medio de factores que los determina el sistema estructural de laedificación así como su regularidad en planta y elevación esto para realizar el análisisespectral inelástico. A su vez a la estructura se le adiciona una masa sísmicadeterminada por la normativa que será aplicada en el centro de gravedad de cada piso.Una vez terminado el análisis de la estructura se obtiene los diagramas de momentoflexionante y fuerza cortante de cada elemento estructural para la combinación decarga más crítica. Se comprobó también las derivas máximas de piso, la norma permiteuna deriva máxima inelástica de 0.02, comprobamos que este valor no sea excedido enla estructura con ello se concluye que la edificación tendrá un comportamientoestructural satisfactorio ante solicitaciones sísmicas. Para finalizar se realizara eldiseño geométrico de la cimentación considerando las cargas producidas por el pesopropio de la estructuras así como la sobrecarga viva de piso y una resistencia a lacompresión del suelo de 1 kg/cm2.

    PALABRAS CLAVE: Análisis Estructural / Espectro de Diseño / NEC 2015 / Sismo / SAP 2000

    mailto:[email protected]

  • IV

    DYNAMIC STRUCTURAL ANALYSIS OF A 4-STOREY BUILDING DESIGN

    SPECTRUM USING DEFINED BY NEC 2015

    EDISON GABRIEL PINZON MONCADA C.I. 0706036720

    [email protected]

    Abstract:

    In the development of this work it is planned by the dynamic structural analysis of a 4-storey building using the design spectrum defined by the NEC 2015 to determine the inelastic structural behavior of the building to seismic loads. For which the structural elements prediseñando started based on criteria of ACI 318-2014 code and the mathematical model of the building in the nonlinear SAP 2000 program will be executed taking V.15 seismic regulations NEC Ecuador 2015. The method used is the modal spectral analysis established a spectrum of elastic design which will be reduced by factors that determines the structural system of the building and its regularity in plan and elevation the inelastic this to perform spectral analysis. Turn to the structure is added a specific seismic mass by the regulations to be applied in the center of gravity of each floor. Once the analysis of the structure completed bending moment diagrams and shear of each structural element for the combination of critical load it is obtained. Floor maximum drift was also found, the standard allows a maximum drift of 0.02 inelastic check that this value is not exceeded in the structure, it is concluded that the building will have a satisfactory structural behavior under seismic loads. To end the geometric design of the foundation will be made considering the loads produced by the weight of the structures and the live load floor and a resistance to compression of the soil of 1 kg/cm2.

    KEYWORDS: Structural / Spectrum Analysis Design / NEC 2015 / Earthquake / SAP

    2000

    mailto:[email protected]

  • INTRODUCCIÓN

    América tiene un largo historial de sismos debido a la presencia del cinturón de fuego del pacifico por lo que los diferentes países han establecido normativas para la análisis y diseño sismo-resistente. Las edificaciones en Ecuador están en constante riesgo ya que el territorio nacional está sobre una zona de alto peligro sísmico, este hecho ha llevado a la implementación de normativas que aseguren un buen comportamiento de las estructura ante acciones sísmicas. La norma sísmica ecuatoriana NEC 2015, dicta un conjunto de requerimientos mínimos para el diseño de edificaciones que en algún momento de su vida útil puedan experimentar las acciones de terremotos.1

    El objetivo general del presente trabajo es analizar el comportamiento estructural inelástico de una edificación utilizando el espectro de aceleraciones propuesto por la NEC 2015 determinando los desplazamientos, fuerzas cortantes y momentos flexionantes.

    La aplicación de métodos que permitan determinar el comportamiento estructural de las edificaciones ante las solicitaciones sísmicas se vuelve entonces una de las consideraciones más importantes a la hora del desarrollo de un proyecto, por lo cual se vuelve necesario estimar los daños que se producirían en los elementos estructurales y no estructurales de las edificaciones durante la acción de un terremoto, entonces buscando la manera de considerar las características de un sismo se emplean los espectro de diseño, estos representan la vibración del suelo que sería provocada por un sismo en un sitio determinado 2; de ahí su importancia en el análisis sismo-resistente.

    Para el análisis del comportamiento estructural se usara el programa no lineal SAP 2000 V15, y para representar las acciones sísmicas se utilizara el espectro de diseño basado en aceleraciones propuesto por la NEC 2015.

  • 2

    DESARROLLO

    DESCRIPCIÓN GENERAL

    El presente trabajo se desarrollara a partir de la distribución arquitectónica propuesta por el catedrático de Estructuras II del año lectivo 2015-2016.

    La edificación está constituida por 4 plantas con 4 pórticos en sentido X y 3 pórticos en sentido Y, de la distribución arquitectónica observamos que la estructura presenta irregularidad en planta por la presencia de pozos de luz que no tenían continuidad en todos los niveles.

    USO DE LA EDIFICACIÓN

    Edificación de 4 plantas, las 2 primeras se destinaran para oficinas y las 2 últimas para uso residencial.

    CARACTERÍSTICAS:

    La edificación consta de 4 plantas, en la planta baja como en el primer piso alto existe una distribución de 13 columnas mientras que en la segunda y tercera planta alta las columnas se reducen a 12. Las losas del segundo y tercer nivel tienen pozos de luz. El lugar donde se implantara la estructura tiene una resistencia a la compresión del suelo qu=1,0 kg/cm2 y su factor de zona es: Z=0.35.

    TABLA DE CARGAS VIVAS APLICADAS A NUESTRO PROYECTO WL

    Para el análisis de la estructura y considerando su uso se trabajara con las sobrecargas establecidas en la Norma Ecuatoriana de Construcción 2015.

    TABLA 1. Sobrecargas mínimas uniformemente distribuidas

    OCUPACIÓN O USO NIVEL (m) CARGA UNIFORME (KN/cm2)

    Oficinas +2.90 2.40

    Oficinas +5.35 2.40

    Viviendas (unifamiliares y bifamiliares) +8.35 2.00

    Viviendas (unifamiliares y bifamiliares) +11.35 2.00

    TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL

    La estructura estará formada por pórticos de hormigón armado con vigas aperaltadas.

    ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

    HORMIGÓN f´c=210 kg/cm2 (incluye encofrado). El hormigón de resistencia a la compresión 210 kg/cm2, que se lo utiliza para la conformación de columnas, vigas y losas es la base de la estructura que requiere el uso de encofrados (parciales o totales) y acero de refuerzo. El objetivo es la construcción de los elementos de hormigón armado, especificados en planos estructurales y demás documentos del proyecto. ACERO DE REFUERZO fy=4200 kg/cm2 El acero de refuerzo a utilizar será de tipo corrugado con un grado de fluencia fy = 4.200 kg/cm², que cumpla con la norma ASTM A 706. La norma ASTM A 615 puede usarse, siempre que el esfuerzo de fluencia experimental no supere en 1250 el esfuerzo de fluencia nominal, y el esfuerzo máximo experimental sea por lo menos 1.25 veces el esfuerzo de fluencia experimental.

  • 3

    PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

    Para el análisis de esta edificación se considerara las siguientes propiedades mecánicas para todos los elementos de la estructura:

    Resistencia a la compresión del concreto (f’c): 210 kg/cm2

    Resistencia a la fluencia del acero (fy): 4200 kg/cm2

    Módulo de elasticidad del concreto: 15100 √f’c

    Módulo de elasticidad del acero: 2000000 kg/cm2

    Peso específico del hormigón: 2400 kg/m3

    Módulo de poisson para el concreto: 0.2

    Inercias agrietadas: Vigas: 0.5Ig

    Columnas: 0.8Ig

    CLASIFICACIÓN POR ELEMENTO ESTRUCTURAL

    Definidas las secciones de los diferentes elementos estructurales estas se presentan en la tabla 2 siguiente:

    TABLA 2. Clasificación por elementos estructurales

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    ELEMENTO SECCIÓN (cm) DISTRIBUCIÓN

    COLUMNAS 40x40 NIVEL 1 - 2

    30x30 NIVEL 3 - 4

    VIGAS APERALTADAS 30x35 TODOS LOS NIVELES

    VIGA EN CANTILÉVER INICIAL: 30X35

    VOLADOS FINAL: 30x25

    VIGA BANDA 30x25 MARCO POZO DE LUZ

    LOSA 25 TODOS LOS NIVELES

    CUANTIFICACIÓN DE CARGA MUERTA

    Para la cuantificación de la carga muerta producida por el peso propio de la estructura se calcularon los volumen de los diferentes elementos estructurales y se los multiplico por su respectico peso volumétrico obteniendo así los valores presentes en la tabla 3.

    TABLA 3. Peso de estructura por piso

    NIVEL LOSAS

    (T) VIGAS

    (T) COLUMNAS

    (T) PAREDES

    (T)

    LOSETA DE CUBIERTA

    (T) W (T)

    1 87.378 21.420 12.230 34.468 155.496

    2 104.904 23.877 7.776 64.315 200.871

    3 102.601 23.877 7.776 64.315 198.569

    4 102.601 23.877 4.975 131.453

    El desglose de cálculos de los elementos se presenta en la sección anexos (Véase sección anexos: TABLA 4 – TABLA 5). PREDISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    La definición de las secciones de elementos estructurales es necesaria para el análisis de la estructura por lo que se procederá a establecerlas, utilizando para ello los elementos más críticos y utilizando estas secciones en todos los elementos.

  • 4

    PREDISEÑO DE LOSAS

    El código ACI-318-2014 en su capítulo 8 numeral 8.3.1.2 nos indica “Para losas no preesforzadas con vigas entre apoyos en todos los lados, el espesor total de la losa h debe cumplir con los límites dados en la Tabla 8.3.1.2.” 3, dicha tabla se presenta como tabla 6 a continuación: TABLA 6. Espesor mínimo de las losas de dos direcciones con vigas entre los apoyos

    en todos los lados

    αfm Espesor minimo, h,

    αfm ≤ 0.2 Se aplica 8.3.1.1 (a)

    0.2 < αfm ≤ 2.0 Mayor de: h=

    ln(0,8+ (fy

    14000))

    36+5β(αfm − 0.2)

    (b)

    12.5 cm (c)

    αfm > 2.0 Mayor de: h=

    ln(0,8+ (fy

    14000))

    36+9β

    (d)

    9 cm (e)

    FUENTE: CÓDIGO ACI 318-14

    𝛼f𝑚 = Es el valor promedio de 𝛼f que para el paño considerado es 1.27, en la sección anexos se presenta el cálculo del mismo. Por tanto se usara la fórmula:

    h=

    608(0,8+ (420014000

    ))

    36+5*1.039(1.27− 0.2)= 16.09 cm

    La sección calculada es para una losa maciza se calculó la equivalencia para una losa nervada y se asumirá una losa de 25 cm de espesor para todos los niveles, en la sección anexos se presenta el cálculo de la equivalencia de losas.

    PREDISEÑO DE VIGAS

    El código ACI-318-2014 en su capítulo 9 numeral 9.3.1.1 nos indica la tabla siguiente: TABLA 7. Altura mínima de vigas no preesforzadas

    Condición de apoyo Altura mínima, h

    Simplemente apoyada l/16

    Con un extremo continuo l/18.5

    Ambos extremos continuos l/21

    En voladizo l/8

    FUENTE: CÓDIGO ACI 318SUS-14

    Que determina las alturas mínimas para vigas, en el caso de la viga escogida será: L

    18,5=6,38

    18,5=0,34≈0,35m

    Se asumirán vigas de 30cm x 35cm de sección para todos los niveles.

    PREDISEÑO DE COLUMNAS

    El código ACI-318-2014 en su capítulo 22 numeral 22.4.2.2 establece que Pu debe calcularse utilizando la ecuación:

    Pu = α·ɸ· [0,85·f′c· (Ag – Ast) + fy·Ast]

  • 5

    Donde Ast= es el área total del refuerzo longitudinal no preesforzado. Ast=ρ*Ag Reemplazando:

    Po= α·ɸ· [0,85·f′c· (Ag – ρ·Ag) + fy· ρ·Ag]

    Despegando

    Ag=Po

    α∙ɸ∙[0,85∙f'c∙(1-ρ)+fy∙ρ]

    El análisis se lo realizará en la columna que se ha determinado como una de las más críticas para la cual se determinó su carga de servicio mostrada en la tabla 8 y una cuantía de 0.01.

    TABLA 8. Evaluación de carga para columna

    Nivel Columna Área

    Tributaria (m2)

    Carga Viva

    (kg/m2)

    Carga Muerta (kg/m2)

    Pu (kg) Pu (kg)

    por Nivel

    Área (cm2)

    Sección (cm)

    1 B3 27.43 240 762.77 35640.61 140069 1159.13 40x40

    2 B3 27.43 240 882.36 39576.79 104428 864.19 40x40

    3 B3 27.43 200 889.88 38069.03 64852 536.67 30x30

    4 B3 27.43 200 547.00 26782.65 26783 221.64 30x30

    COMBINACIONES DE CARGA DE ACUERDO A LAS NEC 2015

    Para el análisis de la estructura se trabajara con las combinaciones de carga establecidas en la Norma Ecuatoriana de Construcción 2015, dichas combinaciones se adaptaron al proyecto y se muestran en la tabla 9.

    TABLA 9. Combinaciones de cargas

    COMB1 1,4D

    COMB2 1.2 D + 1.6 L

    COMB3 1.2 D + L

    COMB4 1.2 D + L

    COMB5 1.2 D + 1.0 Ex + L

    COMB5.1 1.2 D - 1.0 Ex + L

    COMB6 1.2 D + 1.0 Ey + L

    COMB6.1 1.2 D - 1.0 Ey + L

    COMB7 0.9 D

    COMB8 0.9 D + 1.0 Ex

    COMB8.1 0.9 D - 1.0 Ex

    COMB9 0.9 D + 1.0 Ey

    COMB9.1 0.9 D - 1.0 Ey

    COMB10 1.0COMB1+1.0COMB2+1.0COMB3+1.0COMB4 +1.0COMB5+1.0COMB5.1+1.0COMB6+1.0COMB6.1+1.0COMB7+1.0COMB8+1.0COMB8.1+1.0COMB9+1.0COMB9.1

    SÍMBOLOS Y NOTACIÓN

    D Carga permanente Ex Carga de sismo en sentido X Ey Carga de sismo en sentido Y L Sobrecarga (carga viva)

  • 6

    DEFINICIÓN DEL ESPECTRO DE DISEÑO DE ACUERDO A LAS NEC 2015

    La definición del espectro se realizara con los criterios establecidos en la NEC 2015, los valores para la definición del espectro elástico del presente trabajo se presentan a continuación: Z= 0.35 SUELO TIPO= E Fa= 1.1 Fd= 1.65 Fs= 1.8 n= 1.8 r= 1.5

    Los cálculos del espectro así como su definición grafica se muestran en la sección anexos (Véase sección anexos: TABLA 10 – FIGURA 12).

    Una vez definido el espectro elástico, este es usualmente modificado para representar las características inelásticas de la estructura por medio del factor de reducción de respuesta, “los factores de reducción por ductilidad R resultan de dividir las ordenadas de la respuesta elástica entre la respuesta inelástica para un mismo período estructural” 4, para el caso del presente trabajo se considera por la tipología estructural de la edificación un valor de 8; este factor a su vez se multiplica por dos factores que se establecen por la regularidad de la configuración en planta y elevación la correcta aplicación de estos factores de reducción nos garantizaran un buen diseño.

    CALCULO DEL PERIODO DE VIBRACIÓN DE LA ESTRUCTURA.

    “El conocimiento del valor del período es necesario para determinar cuál será su respuesta ante los movimientos sísmicos que puedan presentarse” 5. La norma NEC 2015 establece que el periodo de vibración de una estructura puede calcularse utilizando la siguiente expresión:

    T=Ct hnα

    Donde: Ct = 0.055

    α= 0.9 hn= 11.35 m

    T=0.055(11.35)0.9 T= 0.4896

    En la sección anexos se muestra el periodo de vibración de la estructura en el espectro de diseño elástico e inelástico así mismo se presentan los periodos para cada modo de vibración calculados en SAP 2000 (Véase sección anexos: FIGURA 12 – TABLA 17). CALCULO DE MASA SÍSMICA

    La NEC 2015 establece que la masa sísmica por piso es la suma de la carga muerta del piso más un 25% de la carga viva, el punto de aplicación de dicha masa será el centro de gravedad de cada piso que en la modelación se lo considerara como un diagrama rígido en el cual se aplicará la masa, las ecuaciones para su cálculo se presentan continuación:

    To= 0.270 Tc= 1.485

    To=0.1 s

    aTc=0.55 s

    a

  • 7

    Masa traslacional =P

    g (kg-seg2/m)

    Masa Rotacional=M(Ix+Iy)

    A (kg-seg2-m)

    Xcg=ΣAi*Xi

    Ai Ycg=

    ΣAi*𝑌iAi

    Donde: P = Peso de la placa y todos los elementos adheridos a ella g = gravedad Ix = Momento de Inercia con respecto al eje x Iy = Momento de Inercia con respecto al eje y A = Área de la losa Ai= Área de cada piso

    Xi-Yi= distancia desde el origen hasta el centro de gravedad de cada figura.

    Los resultados para la edificación de este trabajo se presentan en la tabla 11 y 12 (Véase sección anexos: TABLA 11 – TABLA 12).

    MODELACIÓN MATEMÁTICA EN 3D CON EL SOFTWARE SAP 2000 V.15

    El modelo matemático se desarrolló en el programa SAP 2000, aquí durante la fase de modelación se especificaron lo materiales y secciones, los casos de carga utilizados para el análisis fueron: Carga Muerta, Carga Viva y Sismo en las dos direcciones ortogonales; para seguir con la fase de análisis se crearon las combinaciones de carga y se corrió el programa, en la sección anexos se presenta el modelo en 3d (Véase sección anexos: FIGURA 13-14). CONTROL DE DERIVAS DE PISO

    Una vez realizado el análisis de la estructura se comprobó las derivas máximas inelásticas para las acciones del sismo en sentido X y Y, La norma NEC 2015 establece un valor máximo de 0.02 para estructuras de hormigón armado, la estructura sobrepasa este valor (Véase sección anexos: TABLA 13 – TABLA 14) por lo que se aumentara las secciones de columnas para controlar dicha irregularidad. Con nuevas secciones de columnas la estructura se mantiene bajo el límite máximo de derivas inelásticas (Véase sección anexos: TABLA 15 – TABLA 16). DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE EN VIGAS Y

    COLUMNAS PARA LA COMBINACIÓN DE CARGA MÁS CRÍTICA

    Se presentan los resultados de carga, fuerza cortante y momento flexionante bajo la acción de la envolvente de las combinaciones de carga establecidas, estos resultados se reportan en la sección anexos (Véase sección anexos: FIGURA 15 a FIGURA 22 – TABLA 18). SECCIONES FINALES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

    Debido a que en el análisis estructural de la edificación no cumplió los requisitos establecidos por la NEC 2015 las secciones de columnas serán aumentadas, las secciones definitivas con las que la estructura aprobó el análisis se presentan en la tabla 19:

  • 8

    TABLA 19. Secciones finales de los elementos estructurales

    SECCIONES FINALES

    ELEMENTO SECCIÓN (cm) DISTRIBUCIÓN

    COLUMNAS 40x45 TODOS LOS NIVELES

    VIGAS APERALTADAS 30x35 TODOS LOS NIVELES

    VIGA EN CANTILÉVER INICIAL: 30X35

    VOLADOS FINAL: 30x25

    VIGA BANDA 30x25 MARCO POZO DE LUZ

    LOSA 25 TODOS LOS NIVELES

    DISEÑO GEOMÉTRICO FINAL DE LA CIMENTACIÓN PARA QU REQUERIDO

    Para el diseño geométrico de la cimentación se consideró el peso por carga muerta y carga viva que la estructura trasmite al suelo, y se calculó la sección de la misma para un Qu de 1 kg/cm2, las cargas así como las secciones se presentan en las tablas 20 y 21 a continuación:

    L=√P

    Qu

    Donde: L= longitud de cimiento P= carga muerta más carga viva Qu= resistencia a la compresión del suelo

    TABLA 20. Carga muerta más carga viva

    CARGA MUERTA + CARGA VIVA (T)

    EJES 1 2 3 4

    A 37.2482 58.7249 17.4384

    B 77.9752 120.046 40.6348

    C 85.4089 130.9212 45.1772

    D 78.3308 27.9939 115.7728 45.9674

    TABLA 21. Sección de cimientos

    L(cm)

    EJES 1 2 3 4

    A 193 0 242 132

    B 279 0 346 202

    C 292 0 362 213

    D 280 167 340 214

  • 9

    FIGURA 23. Cimentación

    1 2 3 4

    B

    C

    D

    A

    1.93

    1.93

    2.42

    2.42

    1.32

    1.32

    2.79

    2.79

    3.46

    3.46

    2.02

    2.02

    2.92

    2.92

    3.62

    3.62

    2.13

    2.13

    2.80

    2.80

    1.67

    1.67

    3.40

    3.40

    2.14

    2.14

  • 10

    CIERRE

    El desarrollo del presente trabajo se centró en realizar en análisis estructural dinámico de una edificación de 4 plantas con el espectro de diseño en aceleraciones establecido en la Norma Ecuatoriana De Construcción 2015, para la cual se partió de una distribución arquitectónica que permitió establecer la configuración estructural, para el predimensionamiento de elementos estructurales se usó criterios establecidos en el código ACI-318-2014. A continuación se realizó el modelo matemático de la estructura en el programa SAP 2000, se establecieron las cargas permanentes y sobrecargas accidentales (carga muerta y carga viva) las cuales fueron asignadas a nuestro modelo. En cuanto a las consideraciones sísmicas se estableció el espectro elástico y se le aplicaron los factores de reducción, también se calculó la masa de cada piso.

    Se procedió a realizar el análisis para determinar las derivas máximas inelásticas, se comprobó que las mismas exceden los límites establecidos por la norma lo que obligo a usar secciones de mayor dimensión, con este aumento se obtuvo una deriva máxima de 0.019 que está por debajo del límite de 0.02 que especifica la norma, así se concluye que esta edificación no presentara daños significativos durante un sismo de características similares al representado por el espectro propuesto por la NEC 2015.

    Obteniendo también de este trabajo los momentos flexionantes y fuerzas cortantes de los elementos estructurales bajo la acción de la envolvente de las combinaciones de carga y finalmente el diseño geométrico de las cimentaciones.

  • 11

    REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

    1. MIDUVI. NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN. 2015.

    2. Meneses J, Alva J. Determinación del Espectro Elástico de Diseño y Coeficiente

    Sísmico para Lima. [Internet]. 1ra Edición. Lima: Guzlop editoras; 2011.

    [Consultado: 17 Octubre de 2015]. Disponible en: http://www.guzlop-

    editoras.com/web_des/ing01/ingsismica/pld0011.pdf.

    3. Institute AC. Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural y Comentario.

    2015.

    4. Vielma JC, Lobo W, Rivero P. Factores de reducción de respuesta por ductilidad

    de estructuras con comportamiento no lineal. INGENIERÍA UC. [Internet]. 2005.

    [Consultado: 17 Octubre de 2015]. Disponible en:

    http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=70712203.

    5. Domínguez M. Períodos de vibración de las edificaciones. Revista de

    Arquitectura e Ingeniería. . [Internet]. 2014. [Consultado: 17 Octubre de 2015].

    Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193932724001.

    http://www.guzlop-editoras.com/web_des/ing01/ingsismica/pld0011.pdfhttp://www.guzlop-editoras.com/web_des/ing01/ingsismica/pld0011.pdfhttp://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193932724001

  • 12

    ANEXOS:

    CALCULO DEL COEFICIENTE αf PARA LOSA

    FIGURA 1. Reticulado de losa

    Se calculara el paño 1-3-C-D

    FIGURA 2. Secciones de viga para cálculo de lb

    Lb para vigas

    1 2 3 4

    B

    C

    D

    A6.56 3.59

    4.96

    4.89

    6.15

    3.22 3.65 2.99

    4.96

    4.89

    6.15

    6.38

    6.15

    4.89

    3.59

    hf

    b

    h

    bf

    hf

    h

    b

    bf

    b= 30 cm

    h= 35 cm

    bf= 20 cm

    hf= 15 cm

    26625

    1350

    X= 19.72 cm

    112372.69 + 23773.15

    Ib= 136146 cm 4

    VIGA DE BORDE

    X= A X

    A=

    = h

    3

    12 A y 2 =

    X= A X

    A=

    b= 30 cm

    h= 20 cm

    bf= 70 cm

    hf= 15 cm

    34875

    1650

    X= 21.14 cm

    94411.157 + 62208.16

    Ib= 156619 cm 4

    VIGA INTERIOR

    X= A X

    A=

    = h

    3

    12 A y 2 =

  • 13

    b= 10 cm

    h= 20 cm

    bf= 50 cm

    hf= 5 cm

    7625

    450

    X= 16.94 cm

    16311.7284 + 8236.88 = 24548.61 cm 4

    24548.61 cm

    5891.67 cm 3

    h equivalente= 18.06 cm

    X= A X

    A=

    50 h3

    12=

    h3

    =

    = h

    3

    12 A y 2 =

    7625

    450

    X= 16.94 cm

    16311.7284 + 8236.88 = 24548.61 cm

    24548.61 cm

    5891.67 cm 3

    h equivalente= 18.06 cm

    X= A X

    A=

    50 h3

    12=

    h3

    =

    = h

    3

    12 A y 2 =

    Ls para losa

    FIGURA 3. Secciones de losa para cálculo de ls

    Viga eje 1

    αf=Ec *I

    Ecs *Is

    αf= 1.45

    Viga eje 3

    αf=Ec *I

    Ecs *Is

    αf= 1.12

    Viga eje C

    αf=Ec *I

    Ecs *Is

    αf= 1.01

    Viga eje D

    αf=Ec *I

    Ecs *Is

    αf= 1.50

    αfm=1.27 CALCULO DE LA INERCIA EQUIVALENTE PARA LA LOSA DE 25 CM

    FIGURA 4. Equivalencia entre losa nervada y losa maciza

    l paño

    l columna l pañol pañol paño/2

    l paño/2l paño/2

    h losa= 15 cm

    l paño= 638 cm

    l columna= 30 cm

    93938 cm 4

    EJE 1

    Is= h

    3

    12=

    h losa= 15 cm

    l paño 1= 638 cm

    l paño 2= 359 cm

    140203 cm 4

    EJE 3

    Is= h

    3

    12=

    h losa= 15 cm

    l paño 1= 615 cm

    l paño 2= 489 cm

    155250 cm 4

    EJE C

    Is= h

    3

    12=

    h losa= 15 cm

    l paño= 615 cm

    l columna= 30 cm

    90703 cm 4

    EJE D

    Is= h

    3

    12=

    X

    y

    0.05

    0.20

    0.50

    0.10

    0.200.25

    0.50

    h

  • 14

    TABLAS: TABLA 4. Evaluación de cargas para losa

    Evaluación de cargas

    Losa

    Peso de losa: 0,18m*2,4t/m3= 0.43 t/m2

    Recubrimiento:

    Enlucido= 0.055 t/m2

    Baldosa de cerámica, con mortero de cemento 0.060 t/m2

    total recubrimiento= 0.115 t/m2

    Pared

    Peso de pared nivel 1= 34.468/159.74 = 0.22 t/m2

    Peso de pared nivel 2= 64.315/191.78 = 0.34 t/m2

    Peso de pared nivel 3= 64.315/187.57 = 0.34 t/m2

    TABLA 5. Evaluación de pesos por piso

    ELEMENTO CALCULO W (T)

    PESO NIVEL 1º

    LOSAS: 159,74x(0,115+0,43) 87.378

    VIGAS: 2,4X0,35X0,30X85 21.420

    COLUMNAS: 2,4X0,40X0,40X2,45X13 12.230

    PAREDES: 1,6x0,1x2,20x97,92 34.468

    PESO NIVEL 2

    LOSAS: 191,78X(0,115+0,43) 104.904

    VIGAS: 2,4X0,35X0,30X94,75 23.877

    COLUMNAS: 2,4X0,30X0,30X3X12 7.776

    PAREDES: 1,6x0,10x2,75x146,17 64.315

    PESO NIVEL 3

    LOSAS: 187,57X(0,115+0,43) 102.601

    VIGAS: 2,4X0,35X0,30X94,75 23.877

    COLUMNAS: 2,4X0,30X0,30X3X12 7.776

    PAREDES: 1,6x0,10x2,75x146,17 64.315

    PESO NIVEL 4

    LOSAS: 187,57X(0,115+0,43) 102.601

    VIGAS: 2,4X0,35X0,30X94,75 23.877

    LOSETA DE CUBIERTA

    2,4X0,15X13,82 4.975

  • 15

    TABLA 10. Coordenadas del espectro elástico e inelástico

    TABLA 11.Masa traslacional e inercia rotacional

    NIVEL Área (m2)

    Ix (cm4)

    Iy (cm4)

    Peso (kg)

    25% Carga Viva (kg)

    Masa (kg-

    seg2/m)

    Inercia rotacional Mr (kg-seg2-m)

    1 159.74 3460.88 1385.295 156279.38 977.00 16907.62 512941.65

    2 191.78 6265.51 1692.08 202040.82 1172.97 21768.36 903241.69

    3 187.57 6260.65 1691.55 199737.95 956.01 21316.66 903739.17

    4 187.57 6260.65 1691.55 131452.99 956.01 14355.91 608631.86

    TABLA 12.Centros de masas por nivel

    CENTRO DE MASAS

    NIVEL Xcm (m) Ycm (m)

    1 5.298 11.281

    2 5.268 9.742

    3 5.169 9.763

    4 5.169 9.763

    T Sa elastico Sa inelastico

    0 0.385 0.0535

    0.1 0.4991 0.0693

    0.20 0.6131 0.0852

    0.27 0.693 0.0963

    0.30 0.693 0.0963

    0.40 0.693 0.0963

    0.50 0.693 0.0963

    0.60 0.693 0.0963

    0.70 0.693 0.0963

    0.80 0.693 0.0963

    0.90 0.693 0.0963

    1.00 0.693 0.0963

    1.10 0.693 0.0963

    1.20 0.693 0.0963

    1.30 0.693 0.0963

    1.40 0.693 0.0963

    1.485 0.693 0.0963

    1.500 0.6861 0.0953

    1.600 0.6432 0.0893

    1.700 0.6054 0.0841

    1.800 0.5717 0.0794

    1.900 0.5416 0.0752

    2.000 0.5146 0.0715

    2.500 0.4116 0.0572

    3.000 0.3430 0.0476

    3.500 0.2940 0.0408

    4.000 0.2573 0.0357

    4.500 0.2287 0.0318

    5.000 0.2058 0.0286

    5.500 0.1871 0.0260

    6.000 0.1715 0.0238

    6.500 0.1583 0.0220

    7.000 0.1470 0.0204

    7.500 0.1372 0.0191

  • 16

    TABLA 13.Derivas de piso para sismo en X para secciones prediseño

    DERIVAS MÁXIMAS SISMO X

    Joint OutputCase U1 ∆E 0.75*R ∆ MÁXIMA

    NIVEL Text m

    1 SX 0.004478 0.002 0.75*8 0.0101

    2 SX 0.010706 0.003 0.75*8 0.0153

    3 SX 0.025849 0.005 0.75*8 0.0303

    4 SX 0.035609 0.003 0.75*8 0.0195

    TABLA 14.Derivas de piso para sismo en Y para secciones prediseño

    DERIVAS MÁXIMAS SISMO Y

    Joint OutputCase U2 ∆E 0.75*R ∆ MÁXIMA

    NIVEL Text m

    1 SY 0.00595 0.002 0.75*8 0.0135

    2 SY 0.014002 0.003 0.75*8 0.0197

    3 SY 0.029953 0.005 0.75*8 0.0319

    4 SY 0.038906 0.003 0.75*8 0.0179

    TABLA 15.Derivas de piso para sismo en X para secciones finales

    DERIVAS MÁXIMAS SISMO X

    Joint OutputCase U1 ∆E 0.75*R ∆ MÁXIMA

    NIVEL Text m

    1 SX 0.004937 0.002 0.75*8 0.0112

    2 SX 0.011797 0.003 0.75*8 0.0168

    3 SX 0.021292 0.003 0.75*8 0.0190

    4 SX 0.028015 0.002 0.75*8 0.0134

    TABLA 16.Derivas de piso para sismo en Y para secciones finales

    DERIVAS MÁXIMA SISMO Y

    Joint OutputCase U2 ∆E 0.75*R ∆ MÁXIMA

    NIVEL Text m

    1 SY 0.005376 0.002 0.75*8 0.0122

    2 SY 0.012976 0.003 0.75*8 0.0186

    3 SY 0.022082 0.003 0.75*8 0.0182

    4 SY 0.027745 0.002 0.75*8 0.0113

    TABLA 17. Periodo y frecuencia para cada modo de vibración

    MODO PERIODO (seg)

    FRECUENCIA (Cyc/seg)

    1 0,960312 1,0413

    2 0,939642 1,0642

    3 0,780353 1,2815

    4 0,334769 2,9871

  • 17

    TABLA 18. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    1 0.22499 COMB10 2.486 -2.9902 -3.181

    1 1.27585 COMB10 3.183 -1.4002 -0.70475

    1 3.25054 COMB10 0.7967 1.0799 0.01956

    2 0.2 COMB10 9.654E-15 -7.3948 -2.65941

    2 3.13455 COMB10 9.654E-15 2.0113 11.11417

    2 6.06909 COMB10 9.654E-15 18.8384 -4.78062

    3 0.22499 COMB10 3.4665 -4.7995 -5.0771

    3 1.27585 COMB10 5.0652 -2.2688 -1.14808

    3 3.25054 COMB10 1.2267 1.5017 0.03106

    4 0.2 COMB10 1.954E-14 -12.2682 -5.58363

    4 3.13455 COMB10 1.954E-14 2.9985 14.54121

    4 6.06909 COMB10 1.954E-14 26.7724 -7.17962

    5 0.22499 COMB10 4.0122 -3.7776 -4.72984

    5 1.27585 COMB10 5.7645 -2.1935 -1.11613

    5 3.25054 COMB10 1.4867 1.4721 0.04503

    6 0 COMB10 0.0736 -3.0332 -1.31498

    6 1.795 COMB10 0.0736 0.2463 2.36951

    6 3.59 COMB10 0.0736 6.4053 -1.13854

    7 0 COMB10 0.0251 -1.5351 -0.30265

    7 1.98513 COMB10 0.0951 1.5236 0.39199

    7 3.59 COMB10 0.1019 1.2025 0.41802

    8 0 COMB10 0.0535 -4.9359 -2.09919

    8 1.795 COMB10 0.0535 0.4292 3.44354

    8 3.59 COMB10 0.0535 9.0653 -1.67854

    9 0 COMB10 0.021 -2.4266 -0.41373

    9 1.98513 COMB10 0.0826 2.1845 0.58395

    9 3.59 COMB10 0.0732 2.1399 1.16088

    10 0 COMB10 -28.876 7.2775 11.60751

    10 1.2375 COMB10 -28.876 7.2775 2.83925

    10 2.475 COMB10 -28.876 7.2775 2.81681

    11 0.175 COMB10 -21.9383 7.9501 8.4278

    11 1.225 COMB10 -21.9383 7.9501 0.40118

    11 2.275 COMB10 -21.9383 7.9501 3.05673

    12 0.175 COMB10 -1.9558 6.1395 6.47707

    12 1.225 COMB10 -1.9558 6.1395 0.32917

    12 2.275 COMB10 -1.9558 6.1395 3.43645

    13 0.175 COMB10 -2.6374 4.5576 5.41112

    13 1.5 COMB10 -2.6374 4.5576 0.55187

    13 2.825 COMB10 -2.6374 4.5576 4.24051

    254 0.2 COMB10 0.1161 -1.7447 0.89389

    254 3.29875 COMB10 0.0208 0.9074 3.422

    254 6.36 COMB10 0.1162 14.8087 1.3513

    255 0.0355 COMB10 0.179 5.9262 6.48334

    255 1.56 COMB10 0.0219 2.7502 1.15037

  • 18

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    255 3.39 COMB10 0.0779 10.3998 5.48094

    256 0.225 COMB10 0.112 3.8646 6.33683

    256 2.48276 COMB10 0.014 2.4043 1.71969

    256 4.735 COMB10 0.1057 13.8989 5.87496

    257 0.00352 COMB10 0.2428 4.6984 7.65689

    257 2.21241 COMB10 0.0173 2.2299 1.51203

    257 4.665 COMB10 0.1246 14.2201 5.09662

    258 0.07903 COMB10 0.2151 5.1961 5.56484

    258 2.83965 COMB10 0.023 1.5516 2.21236

    258 5.925 COMB10 0.1121 11.0694 3.15981

    260 0.2 COMB10 0 -0.7013 4.74382

    260 1.56714 COMB10 0 3.9694 3.5321

    260 3.39 COMB10 0 14.1822 3.42449

    261 0.225 COMB10 0 -5.148 0.7395

    261 2.48 COMB10 0 2.7914 6.51082

    261 4.735 COMB10 0 15.9571 1.98041

    265 0.22499 COMB10 0.1274 4.9475 6.13185

    265 2.47766 COMB10 0.0133 2.2539 2.74082

    265 4.73583 COMB10 0.1135 15.0688 6.26624

    266 0.2 COMB10 5.437E-15 -9.0047 -5.70615

    266 3.00145 COMB10 5.437E-15 0.5662 11.08126

    266 6.26982 COMB10 5.437E-15 19.5402 -5.49905

    268 0.2 COMB10 2.939E-15 -0.555 5.74228

    268 1.56714 COMB10 2.939E-15 4.6743 4.11735

    268 3.39 COMB10 2.939E-15 16.1509 4.0304

    270 0.225 COMB10 7.49E-16 -4.409 1.95194

    270 2.19833 COMB10 7.49E-16 2.5387 5.87122

    270 4.665 COMB10 7.49E-16 16.7217 0.75374

    271 0.22476 COMB10 4.022E-15 -8.2011 -3.57908

    271 3.0896 COMB10 4.022E-15 1.8854 10.42749

    271 5.95443 COMB10 4.022E-15 18.8623 -2.94539

    272 0.03027 COMB10 0.1912 13.3683 12.53425

    272 1.01818 COMB10 0.015 5.0791 3.69556

    272 2.79 COMB10 0.0827 16.1398 10.0401

    273 0.2 COMB10 0.1092 9.449 8.54195

    273 1.93954 COMB10 0.0172 4.958 1.09632

    273 3.45 COMB10 0.1568 25.2419 6.48521

    276 0.22499 COMB10 0.1191 -0.5553 3.14112

    276 3.31089 COMB10 0.019 2.5056 3.85067

    276 6.07197 COMB10 0.1833 21.8423 4.03145

    277 0.22499 COMB10 0.0421 3.9201 4.1873

    277 3.22985 COMB10 0.0101 2.7832 4.29857

    277 4.88729 COMB10 0.1629 18.0719 6.09004

    278 0.2 COMB10 2.372E-14 -9.813 -5.86999

    278 3.19045 COMB10 2.372E-14 1.6307 12.21052

  • 19

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    278 6.18091 COMB10 2.372E-14 21.6138 -5.7876

    280 0.2 COMB10 0.138 16.7419 10.21095

    280 1.24727 COMB10 0.0144 4.7794 2.7409

    280 3.01909 COMB10 0.093 16.4434 9.7312

    300 0.2 COMB10 0.218 -2.5952 0.33608

    300 3.29875 COMB10 0.0506 0.9159 3.77578

    300 6.36 COMB10 0.2183 16.2542 1.12617

    301 0.0355 COMB10 0.353 6.1431 6.69307

    301 1.56 COMB10 0.0545 2.9189 1.31726

    301 3.39 COMB10 0.1428 11.4151 5.37005

    302 0.225 COMB10 0.2358 5.6831 7.68987

    302 2.46795 COMB10 0.033 2.4924 1.60301

    302 4.9379 COMB10 0.5724 17.6519 6.95863

    303 0.225 COMB10 0.2596 9.6906 8.6682

    303 2.44385 COMB10 0.0463 2.4933 0.99895

    303 4.665 COMB10 0.3385 15.1081 5.74152

    304 0.01979 COMB10 0.5355 7.3364 8.30962

    304 2.98333 COMB10 0.0304 2.0237 1.32398

    304 5.94687 COMB10 0.7121 13.8955 3.48026

    305 0.2 COMB10 0 -1.224 4.84294

    305 1.56714 COMB10 0 4.1751 3.9174

    305 3.39 COMB10 0 15.5779 3.73333

    306 0.225 COMB10 0 -6.3105 0.03134

    306 2.48 COMB10 0 2.8649 7.20316

    306 4.735 COMB10 0 17.565 2.14617

    307 0.02211 COMB10 0.5272 3.9399 6.55099

    307 1.9988 COMB10 0.0293 1.2948 3.17288

    307 4.73583 COMB10 0.2399 16.6122 6.54921

    308 0.2 COMB10 5.735E-15 -10.3989 -6.59558

    308 3.00145 COMB10 5.735E-15 0.6646 12.25759

    308 6.26982 COMB10 5.735E-15 21.8636 -6.9373

    309 0.2 COMB10 3.267E-15 -1.0788 5.90723

    309 1.56714 COMB10 3.267E-15 4.9663 4.53338

    309 3.39 COMB10 3.267E-15 17.8548 4.22319

    310 0.225 COMB10 1.017E-14 -5.0896 2.29525

    310 2.19833 COMB10 1.017E-14 2.9397 6.70049

    310 4.665 COMB10 1.017E-14 19.0273 0.02015

    311 0.22476 COMB10 5.064E-15 -8.9164 -3.09386

    311 3.0896 COMB10 5.064E-15 3.1179 10.51768

    311 5.95443 COMB10 5.064E-15 22.2044 -6.35269

    312 0.2 COMB10 2.527E-14 -2.0068 0.84574

    312 1.495 COMB10 2.527E-14 4.5596 0.08372

    312 2.79 COMB10 2.527E-14 12.4971 13.51375

    313 0.2 COMB10 1.045E-13 -77.1192 -9.67566

    313 1.55 COMB10 5.223E-14 14.7389 16.57421

  • 20

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    313 3.45 COMB10 5.223E-14 30.4686 -0.9485

    314 0.20316 COMB10 1.1957 1.3134 2.07935

    314 3.16719 COMB10 0.0167 1.8118 3.77774

    314 6.13122 COMB10 0.3844 21.4193 4.91237

    315 0.22499 COMB10 0.1155 3.2398 4.60733

    315 2.94023 COMB10 0.0325 6.0201 5.38413

    315 4.66581 COMB10 0.1407 17.9347 6.33876

    316 0.2 COMB10 9.69E-15 -11.2558 -6.62192

    316 3.19045 COMB10 9.69E-15 2.0726 13.43328

    316 6.18091 COMB10 9.69E-15 24.2693 -7.32416

    317 0.2 COMB10 1.828E-13 -1.53 2.96941

    317 1.60955 COMB10 1.828E-13 5.6173 3.37808

    317 3.01909 COMB10 1.828E-13 16.7318 7.73807

    319 0.225 COMB10 1.7568 1.9814 -0.53138

    319 1.27564 COMB10 2.6569 -0.5283 -0.19018

    319 3.25 COMB10 0.8816 0.5558 0.03346

    320 0.225 COMB10 18.9866 -12.5431 -18.52806

    320 1.52143 COMB10 19.2072 -7.268 -5.68279

    320 3.25 COMB10 19.5015 -0.2347 1.463

    321 0.2 COMB10 0.3257 -3.6043 -0.77212

    321 3.29875 COMB10 0.0725 0.6966 3.64566

    321 6.36 COMB10 0.3169 14.5195 0.13976

    322 0.0355 COMB10 0.4994 3.8361 4.77431

    322 1.56 COMB10 0.0759 2.2159 1.18736

    322 3.39 COMB10 0.2103 9.7824 3.80349

    323 0.225 COMB10 0.3362 3.4287 5.80485

    323 2.46795 COMB10 0.0463 2.1082 1.83214

    323 4.9379 COMB10 0.8059 18.3943 3.62228

    324 0.225 COMB10 0.3544 5.0711 5.08758

    324 2.44385 COMB10 0.0721 0.5642 2.93907

    324 4.665 COMB10 0.2422 17.4486 -1.13907

    325 0.225 COMB10 0.1592 -4.6161 -0.79082

    325 3.47692 COMB10 0.0236 3.7869 4.80261

    325 5.94687 COMB10 1.0051 22.0932 -1.79543

    326 0.2 COMB10 0 -1.0717 4.15093

    326 1.56714 COMB10 0 3.5794 3.30931

    326 3.39 COMB10 0 13.0529 3.16422

    327 0.225 COMB10 0 -7.3099 -2.06759

    327 2.48 COMB10 0 1.969 6.89066

    327 4.735 COMB10 0 16.2821 0.71329

    328 0.02211 COMB10 0.7596 0.5621 3.54232

    328 1.9988 COMB10 0.0448 0.6163 2.84867

    328 4.73583 COMB10 0.357 13.7768 4.92296

    329 0.2 COMB10 2.824E-14 -10.7117 -7.20848

    329 3.00145 COMB10 2.824E-14 0.4754 11.87758

  • 21

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    329 6.26982 COMB10 2.824E-14 21.1019 -7.50851

    331 0.225 COMB10 0.0258 -6.8765 -0.41793

    331 2.52116 COMB10 0.0258 2.5782 8.14345

    331 4.665 COMB10 0.0612 24.884 -5.10374

    333 0.2 COMB10 -1.384E-14 -0.0345 7.29239

    333 1.56714 COMB10 -1.384E-14 5.591 4.85891

    333 3.39 COMB10 -1.384E-14 17.4305 5.53093

    335 0.20316 COMB10 1.4192 -1.5154 -0.10503

    335 3.16719 COMB10 0.0454 1.3714 4.0224

    335 6.13122 COMB10 0.585 20.8993 2.78073

    336 0.22499 COMB10 0.153 1.4961 2.16135

    336 2.94023 COMB10 0.0497 4.554 5.20164

    336 4.66581 COMB10 0.2131 14.6678 4.71168

    337 0.2 COMB10 9.061E-14 -11.2741 -5.9328

    337 3.19045 COMB10 9.061E-14 2.2274 13.25939

    337 6.18091 COMB10 9.061E-14 23.4757 -7.26129

    340 0.225 COMB10 1.8266 -0.0053 -1.89179

    340 1.27564 COMB10 2.892 -1.0953 -0.51911

    340 3.25 COMB10 0.8241 0.8354 0.02471

    342 0.225 COMB10 0.228 -10.2598 -5.62948

    342 2.48974 COMB10 0.2372 -0.6354 8.355

    342 5.925 COMB10 0.2372 20.257 -6.5393

    343 0.225 COMB10 18.308 -12.6793 -18.72256

    343 1.52143 COMB10 18.5208 -7.3448 -5.73921

    343 3.25 COMB10 18.8045 -0.232 1.41071

    344 0.2 COMB10 0.4439 -2.411 -0.59596

    344 3.29875 COMB10 0.0913 0.39 2.84004

    344 6.36 COMB10 0.4276 8.8406 -0.20793

    345 0.0355 COMB10 0.6593 1.2724 1.87975

    345 1.56 COMB10 0.095 1.0057 0.63321

    345 3.39 COMB10 0.2884 5.4325 1.78387

    346 0.225 COMB10 0.4542 1.7323 3.20909

    346 2.46795 COMB10 0.0615 1.1839 1.31711

    346 4.9379 COMB10 1.0028 11.1177 1.26343

    347 0.225 COMB10 0.4883 2.2918 2.43376

    347 2.44385 COMB10 0.0863 0.177 2.0636

    347 4.665 COMB10 0.3007 11.1612 -1.51888

    348 0.225 COMB10 0.234 -2.9948 -0.92187

    348 3.47692 COMB10 0.0366 2.4204 3.13003

    348 5.94687 COMB10 1.0835 14.1133 -1.66808

    349 0.2 COMB10 0 -0.9937 1.96011

    349 1.56714 COMB10 0 1.8485 2.03607

    349 3.39 COMB10 0 8.4018 1.05185

    350 0.225 COMB10 0 -4.7949 -1.91672

    350 2.48 COMB10 0 0.8755 5.06911

  • 22

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    350 4.735 COMB10 0 10.3988 0.17618

    351 0.02211 COMB10 0.9723 -0.8775 0.8664

    351 1.9988 COMB10 0.0596 0.0964 1.85548

    351 4.73583 COMB10 0.4757 7.6994 2.76796

    352 0.2 COMB10 4.761E-14 -6.6482 -4.47339

    352 3.00145 COMB10 4.761E-14 0.1896 8.86593

    352 6.26982 COMB10 4.761E-14 14.6701 -4.5168

    354 0.225 COMB10 0.0339 -4.3704 -0.65581

    354 2.52115 COMB10 0.0339 1.4209 5.63117

    354 4.665 COMB10 0.0805 17.1538 -3.94301

    355 0.2 COMB10 7.791E-14 -0.7291 3.01609

    355 1.56714 COMB10 7.791E-14 2.7087 2.42653

    355 3.39 COMB10 7.791E-14 10.3964 1.74367

    357 0.20316 COMB10 1.4012 -1.9946 -1.06255

    357 3.16719 COMB10 0.0846 0.6225 2.78459

    357 6.13122 COMB10 0.8903 12.3792 1.28214

    358 0.22499 COMB10 0.1842 -0.1005 0.29494

    358 2.94023 COMB10 0.0659 2.3413 3.3053

    358 4.66581 COMB10 0.2819 8.2069 2.28326

    359 0.2 COMB10 4.859E-15 -7.0216 -3.73486

    359 3.19045 COMB10 4.859E-15 1.2021 10.02457

    359 6.18091 COMB10 4.859E-15 16.3357 -4.33913

    362 0.225 COMB10 1.6026 -0.2594 -1.2576

    362 1.27564 COMB10 1.9426 -0.6889 -0.335

    362 3.25 COMB10 0.6264 0.55 0.01967

    363 0.225 COMB10 0.3256 -6.317 -3.68361

    363 2.48974 COMB10 0.2753 -0.4589 5.39375

    363 5.925 COMB10 0.2753 14.2667 -4.17469

    364 0.225 COMB10 12.8156 -7.7419 -11.42338

    364 1.52143 COMB10 12.9645 -4.4819 -3.49766

    364 3.25 COMB10 13.1631 -0.1352 0.9875

    365 0 COMB10 -29.3687 3.2525 7.706

    365 1.2375 COMB10 -29.3687 3.2525 3.99097

    365 2.475 COMB10 -29.3687 3.2525 5.11772

    366 0.175 COMB10 -22.8028 0.1298 0.21634

    366 1.225 COMB10 -22.8028 0.1298 0.4108

    366 2.275 COMB10 -22.8028 0.1298 7.63518

    367 0.175 COMB10 -14.6792 0.5994 0.25946

    367 1.5 COMB10 -14.6792 0.5994 0.66931

    367 2.825 COMB10 -14.6792 0.5994 8.15579

    368 0.175 COMB10 -5.6909 -1.1773 -2.32628

    368 1.5 COMB10 -5.6909 -1.1773 1.41052

    368 2.825 COMB10 -5.6909 -1.1773 8.47444

    369 0.175 COMB10 -63.3252 -2.7852 -2.7472

    369 1.225 COMB10 -63.3252 -2.7852 0.4591

  • 23

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    369 2.275 COMB10 -63.3252 -2.7852 13.82665

    370 0.175 COMB10 -39.645 -0.7535 -1.12006

    370 1.5 COMB10 -39.645 -0.7535 0.7583

    370 2.825 COMB10 -39.645 -0.7535 15.28415

    371 0.175 COMB10 -15.1097 -3.0924 -5.0128

    371 1.5 COMB10 -15.1097 -3.0924 2.05688

    371 2.825 COMB10 -15.1097 -3.0924 16.31946

    372 0.175 COMB10 -68.9501 -3.3732 -3.30544

    372 1.225 COMB10 -68.9501 -3.3732 0.53857

    372 2.275 COMB10 -68.9501 -3.3732 13.81991

    373 0.175 COMB10 -43.3235 -0.3487 -0.20895

    373 1.5 COMB10 -43.3235 -0.3487 1.13442

    373 2.825 COMB10 -43.3235 -0.3487 17.99366

    374 0.175 COMB10 -16.4268 12.6692 19.33706

    374 1.5 COMB10 -16.4268 12.6692 2.59185

    374 2.825 COMB10 -16.4268 12.6692 -5.41927

    375 0.175 COMB10 -69.5788 4.945 5.58297

    375 1.225 COMB10 -69.5788 4.945 0.69887

    375 2.275 COMB10 -69.5788 4.945 7.23052

    376 0.175 COMB10 -51.5815 2.7132 5.76816

    376 1.5 COMB10 -51.5815 2.7132 3.53486

    376 2.825 COMB10 -51.5815 2.7132 21.78031

    377 0.175 COMB10 -19.8433 -3.4909 -6.36531

    377 1.5 COMB10 -19.8433 -3.4909 3.02826

    377 2.825 COMB10 -19.8433 -3.4909 24.88148

    379 0.175 COMB10 -1.2283 3.2469 3.28646

    379 1.5 COMB10 -1.2283 3.2469 0.87979

    379 2.825 COMB10 -1.2283 3.2469 2.35517

    380 0.175 COMB10 -2.2888 4.6622 2.68934

    380 1.4125 COMB10 -2.2888 4.6622 2.88475

    380 2.65 COMB10 -2.2888 4.6622 9.75925

    382 0.175 COMB10 -16.3682 7.0087 8.75028

    382 1.5 COMB10 -16.3682 7.0087 0.41753

    382 2.825 COMB10 -16.3682 7.0087 5.09071

    383 0.175 COMB10 -6.5723 6.4077 7.2622

    383 1.5 COMB10 -6.5723 6.4077 1.14928

    383 2.825 COMB10 -6.5723 6.4077 2.51966

    384 0 COMB10 -39.3947 8.4075 13.25843

    384 1.2375 COMB10 -39.3947 8.4075 3.18051

    384 2.475 COMB10 -39.3947 8.4075 3.15355

    385 0.175 COMB10 -31.5996 8.8098 9.07342

    385 1.225 COMB10 -31.5996 8.8098 0.28028

    385 2.275 COMB10 -31.5996 8.8098 4.1245

    386 0.175 COMB10 -25.1864 5.2451 8.48642

    386 1.5 COMB10 -25.1864 5.2451 1.63415

  • 24

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    386 2.825 COMB10 -25.1864 5.2451 3.66245

    387 0.175 COMB10 -9.7217 2.4005 4.99301

    387 1.5 COMB10 -9.7217 2.4005 1.97674

    387 2.825 COMB10 -9.7217 2.4005 0.05045

    388 0 COMB10 -25.1708 9.8722 15.61561

    388 1.2375 COMB10 -25.1708 9.8722 3.77258

    388 2.475 COMB10 -25.1708 9.8722 4.30897

    389 0.175 COMB10 -26.4275 6.2153 7.27721

    389 1.225 COMB10 -26.4275 6.2153 1.16874

    389 2.275 COMB10 -26.4275 6.2153 7.03368

    390 0.175 COMB10 -26.1401 9.7261 11.58367

    390 1.5 COMB10 -26.1401 9.7261 -0.31628

    390 2.825 COMB10 -26.1401 9.7261 8.36275

    391 0.175 COMB10 -10.6685 11.5043 13.7877

    391 1.5 COMB10 -10.6685 11.5043 2.09217

    391 2.825 COMB10 -10.6685 11.5043 2.45157

    392 0 COMB10 -126.5532 8.7031 14.75923

    392 1.2375 COMB10 -126.5532 8.7031 4.18159

    392 2.475 COMB10 -126.5532 8.7031 12.16372

    393 0.175 COMB10 -113.8093 25.1316 18.06815

    393 1.225 COMB10 -113.8093 25.1316 -4.73693

    393 2.275 COMB10 -113.8093 25.1316 -2.9674

    394 0.175 COMB10 -28.15 1.5451 3.35736

    394 1.5 COMB10 -28.15 1.5451 1.37815

    394 2.825 COMB10 -28.15 1.5451 12.61572

    395 0.175 COMB10 -73.4409 2.6013 5.64781

    395 1.5875 COMB10 -73.4409 2.6013 5.89929

    395 3 COMB10 -73.4409 2.6013 32.52264

    397 0.175 COMB10 -70.8202 8.6706 6.16077

    397 1.4125 COMB10 -70.8202 8.6706 4.10725

    397 2.65 COMB10 -70.8202 8.6706 14.49637

    399 0.175 COMB10 -91.4342 10.0411 9.76853

    399 1.4125 COMB10 -91.4342 10.0411 5.27462

    399 2.65 COMB10 -91.4342 10.0411 9.25712

    401 0.175 COMB10 -83.5947 9.0813 9.16649

    401 1.4125 COMB10 -83.5947 9.0813 4.84865

    401 2.65 COMB10 -83.5947 9.0813 7.89664

    402 0 COMB10 -147.4781 9.5239 14.21771

    402 1.2375 COMB10 -147.4781 9.5239 2.90218

    402 2.475 COMB10 -147.4781 9.5239 2.52132

    403 0.175 COMB10 -111.6848 11.2112 11.74872

    403 1.225 COMB10 -111.6848 11.2112 0.38538

    403 2.275 COMB10 -111.6848 11.2112 2.66031

    408 0.175 COMB10 -130.074 4.4675 1.73586

    408 1.4125 COMB10 -130.074 4.4675 2.51858

  • 25

    TABLA 18 Cont. Carga, Fuerza cortante y Momento Flexionante de los elementos

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    Frame Station OutputCase Carga Axial Cortante Momento

    Text m Text Tonf Tonf Tonf-m

    408 2.65 COMB10 -130.074 4.4675 12.78576

    409 0.175 COMB10 -98.0699 1.6745 1.27557

    409 1.225 COMB10 -98.0699 1.6745 0.3758

    409 2.275 COMB10 -98.0699 1.6745 12.07871

    410 0 COMB10 -56.7361 7.1236 11.05729

    410 1.2375 COMB10 -56.7361 7.1236 2.4035

    410 2.475 COMB10 -56.7361 7.1236 3.62042

    411 0.175 COMB10 -42.8345 9.798 10.36977

    411 1.225 COMB10 -42.8345 9.798 0.29152

    411 2.275 COMB10 -42.8345 9.798 4.87001

    415 0.175 COMB10 -25.3452 -2.8545 -1.9945

    415 1.5 COMB10 -25.3452 -2.8545 1.85754

    415 2.825 COMB10 -25.3452 -2.8545 11.30652

    416 0.175 COMB10 -66.6862 2.3999 2.08896

    416 1.5 COMB10 -66.6862 2.3999 0.35827

    416 2.825 COMB10 -66.6862 2.3999 12.97569

    417 0.175 COMB10 -23.4887 0.1678 1.34901

    417 1.5 COMB10 -23.4887 0.1678 1.15177

    417 2.825 COMB10 -23.4887 0.1678 9.77438

    418 0.175 COMB10 -61.1654 2.6698 3.81776

    418 1.5 COMB10 -61.1654 2.6698 0.49664

    418 2.825 COMB10 -61.1654 2.6698 11.52654

    419 0.175 COMB10 -10.3709 1.7624 3.18307

    419 1.5 COMB10 -10.3709 1.7624 0.86476

    419 2.825 COMB10 -10.3709 1.7624 6.01616

    420 0.175 COMB10 -27.021 3.6257 5.20234

    420 1.5 COMB10 -27.021 3.6257 0.48282

    420 2.825 COMB10 -27.021 3.6257 8.34241

    421 0 COMB10 -30.4741 10.4634 16.12036

    421 1.2375 COMB10 -30.4741 10.4634 3.45331

    421 2.475 COMB10 -30.4741 10.4634 7.02954

    422 0.175 COMB10 -22.9741 10.7901 11.16515

    422 1.225 COMB10 -22.9741 10.7901 3.56093

    422 2.275 COMB10 -22.9741 10.7901 27.0709

  • 26

    GRAFICOS:

    FIGURA 5. Distribución arquitectónica planta baja

  • 27

    FIGURA 6. Distribución arquitectónica mezzanine

  • 28

    FIGURA 7. Distribución arquitectónica planta alta tipo

  • 29

    FIGURA 8. Distribución de elementos en planta 1 y 2

    FIGURA 9. Distribución de elementos en planta 3 y 4

    6.56 3.59

    4.96

    4.89

    6.15

    3.22 3.65 2.99

    1 2 3 4

    B

    C

    D

    A

    4.96

    4.89

    6.15

    3.25 3.25

    6.56 3.59

    4.964.96

    4.89

    6.15

    3.25

    3.66

    3.93

    3.596.21

    3.44

    3.25

    1 2 3 4

    B

    C

    D

    A

    B'

    C'

  • 30

    FIGURA 10. Distribución de elementos en elevación

    FIGURA 11. Secciones finales de elementos

    6.27 3.59

    Nivel + 2.90

    Nivel + 5.35

    Nivel + 8.35

    Nivel + 11.35

    1 2 3 4

    Nivel +0.15

    2.50

    2.20

    0.25

    2.75

    0.25

    2.75

    0.25

    0.25

    2.40

    0.35

    2.10

    0.35

    2.65

    0.35

    2.65

    0.35

    3.22 3.65 2.99

  • 31

    FIGURA 12. Espectro de diseño

    FIGURA 13. Modelo 3d en SAP 2000

    FIGURA 14. Espectro definido en SAP 2000

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

    Sa (g)

    T (segundos)

    ESPECTRO DE DISEÑO

    ESPECTRO ELASTICO ESPECTRO INELASTICO PERIODO ESTRUCTURA

    0.27

    0.49

    1.49

  • 32

    FIGURA 15. Elementos pórtico A

    FIGURA 16. Elementos pórtico B

  • 33

    FIGURA 17. Elementos pórtico C

    FIGURA 18. Elementos pórtico D

  • 34

    FIGURA 19. Elementos nivel +2.90

    FIGURA 20. Elementos nivel +5.35

  • 35

    FIGURA 21. Elementos nivel +8.35

    FIGURA 22. Elementos nivel +11.35

  • �- � .. K UN D

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    TESIS-LIDER CUSME1.docx (013185382) LOSAS BIDIRECCIONALES avo A.docx (D11247723) http://www.redalyc.org/pdf/1939/193932724001.pdf http://es.slideshare.net/RobertioRivera/administracin-las-especificaciones http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=70712203 http://www.cismid. un i. edu .pe/descargas/redacis/redacis 14 _a. pdf http://servicio.be. uc.edu. ve/ingenieria/revista/v12n2/12-2-2.pdf http://guzlop-editoras.com/web_des/ing01/ingsismica/9-24.htm

    lnstances where selected sources appear:

    8

    .� ARQUITECTA

    ../2.u,;,,.,.. lJompu.11""• C/}DOCENTEé)'t�(6o6,4 {.

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