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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
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
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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Sources included in the report:
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:
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