Análisis Estático Edificio 8 Pisos.docx

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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO:

Ing. Sismorresistente y Desastres Naturales

PROFESOR:

Ing. Arana Vásquez, Víctor Ernesto.

TEMA:

Análisis Estático de un edificio de 8 pisos.

ALUMNOS: -

Alatta Quispe, Jhon. Saavedra Sandoval, Fernando. Sanchez Pachas, Alexandra. Salazar Cayotopa, Paolo

2018-II 0

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INDICE 1. PESO DE LA EDIFICACIÓN

pág. 2

2. ANÁLISIS SISMICO ESTÁTICO

pág.3

2.1. Parámetros Sísmicos

pág.3

a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)

Factor de zona Condiciones Geotécnicas Factor de amplificación sísmica Categoría de la edificación Sistema estructural Factores de irregularidad (I0, Ip) Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas. Fuerza cortante en la base Cortante Basal en el eje X Cortante Basal en el eje Y Distribución de fuerzas y cortantes X Distribución de fuerzas y cortantes Y

pág.4 pág.4 pág.5 pág.5 pág.5 pág.6 pág.8 pág.8 pág.8 pág.9 pág.9 pág.10

3. MODELAMIENTO DEL EDIFICIO EN ETABS 2016

pág.11

3.1. DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN ELEVACIÓN

pág.12

4. CONCLUSIONES

pág.25

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

pág.25

2

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1.

PESO DE LA EDIFICACIÓN

3

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2. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO RNE. NORMA E-030 Para realizar el análisis estático de la estructura nos basamos en la norma E030 Diseño Sismorresistente, para poder realizar los cálculos respectivos. 2.1.

Parámetros Sísmicos a) Factor de Zona

El proyecto se ubica en la ciudad de Lima, que corresponde a una zona de actividad sísmica.

b) Condiciones Geotécnicas La información que se tiene es que se trata de: Perfil de suelo: Tipo S1 Periodo de vibración: Tp(s)=0.40 Coeficiente S = 1.0 4

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c) Factor de amplificación sísmica Definida por la siguiente expresión:

Donde: Tp = Periodo fundamental de vibración del suelo Tp = 0.4 s T=Periodo fundamental de la estructura que para cada dirección se estima la siguiente expresión

hn = Altura total del edificio. Ctx = Cty = 60, para edificios de concreto armado duales. 𝑻=

𝒉𝒏 𝟐𝟎. 𝟖𝟎 = = 𝟎. 𝟑𝟒𝟔 𝑪𝒕 𝟔𝟎

Luego reemplazando valores en la expresión (α) se tiene 𝟎. 𝟒𝟎 𝟏.𝟐𝟓 𝑪 = 𝟐. 𝟓 ( ) = 𝟐. 𝟗𝟗𝟕 𝟎. 𝟑𝟒𝟔 Como C no cumple con ser ≤ 2.5, entonces C = 2.5 d) Categoría de la edificación En concordancia a las categorías indicadas en la norma E.030, la edificación corresponde a la categoría C, cuyo coeficiente de uso es: U = 1.00 e) Sistema estructural Corresponde a un sistema dual en el cual las fuerzas horizontales son resistidas por una combinación de pórticos y muros de concreto armado. Por lo tanto, el coeficiente básico de reducción correspondiente es de R0= 7

5

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f) Factores de irregularidad (I0, Ip) DESPLAZAMIENTOS POR PISO Story1 Story2 Story3 Story4 Story5 Story6 Story7 Story8

Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y Sismo X Sismo Y

0.004303 0.0087695 0.012727 0.01867 0.0203755 0.0227725 0.0251545 0.0244005 0.0275825 0.024382 0.028356 0.0231505 0.028412 0.021189 0.0226535 0.0146295

6

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nivel

he(cm)

Di(t) cm

Di c/p (cm)

di/he

1.4(di/he)

1 2 3 4 5 6 7 8

260 260 260 260 260 260 260 260

2.2654 2.8412 2.8356 2.7583 2.5155 2.0376 1.2727 0.4303

2.2654 0.5758 0.0056 0.0773 0.2428 0.4779 0.7649 0.8424

0.008713077 0.002214615 0.000021538 0.000297308 0.000933846 0.001838077 0.002941923 0.003240000

0.012198308 0.003100462 0.000030154 0.000416231 0.001307385 0.002573308 0.004118692 0.004536000

Comprobando si hay irregularidad por piso blando 0.008713077

>

0.003100462

CUMPLE

0.002214615

>

0.000030154

CUMPLE

0.000021538

>

0.000297308

>

0.000416231 NO CUMPLE 0.001307385 NO CUMPLE

0.000933846

>

0.001838077

>

0.002573308 NO CUMPLE 0.004118692 NO CUMPLE

0.002941923

>

0.004536000 NO CUMPLE

La estructura cumple con las condiciones, por lo que presenta piso blando, por lo tanto, I0 = Ip = 0.75.

7

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g) Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas. El coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas se determinará como el producto del coeficiente R0 , determinado a partir de la tabla N°7 y de los factores I0, Ip, obtenidos de las tablas N°8 y N°9 R = R0 * I0 * Ip = 7 * 0.75 * 0.75 = 3.938 h) Fuerza cortante en la base La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión:

Donde 𝑉 =

𝑧∗𝑢∗𝑐∗𝑠 𝑅

= 228.7 𝑡𝑛

Parámetros

Valores

Descripción

Z

0.45

Zona 4 Lima, Surquillo

U

1.00

Viv ienda (categoría C)

S

1.00

S 1, suelo conglomerado

TL

2.50

TP

0.40

hn

20.80 m

Altura total de la edificación

P

800.7 tn

Peso total de la edificación

i) Cortante Basal en el eje X:

8

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j) Cortante Basal en el eje Y:

k) Distribución de fuerzas y cortantes X:

9

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l) Distribución de fuerzas y cortantes Y:

10

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3.

Modelamiento del edificio en ETABS 2016

11

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3.1.

DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN ELEVACIÓN Diagrama de fuerza cortante por sismo ¨x¨.

EJE A.

12

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EJE B

EJE C 13

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EJE 1

EJE 2

14

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EJE 5

EJE 6 15

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EJE 7

Diagrama de Fuerza Cortante eje “Y”

EJE A

16

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EJE B

EJE C

17

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3.2.

Diagrama de momento flector eje “Y”

EJE A

EJE B

18

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EJE C

EJE 2 19

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EJE 5

EJE 6 20

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EJE 7

Diagrama de Fuerza Cortante eje “Y”

EJE A 21

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EJE B

EJE C

22

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CORTANTE GENERADA EN EL PRIMER PISO

23

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DESPLAZAMIENTO POR PISO Sismo X

0.004303

Story1

Sismo Y Sismo X

0.0087695 0.012727

Story2

Sismo Y Sismo X

0.01867 0.0203755

Story3

Sismo Y Sismo X

0.0227725 0.0251545

Story4

Sismo Y Sismo X

0.0244005 0.0275825

Story5

Sismo Y Sismo X

0.024382 0.028356

Story6

Sismo Y Sismo X

0.0231505 0.028412

Story7

Sismo Y Sismo X

0.021189 0.0226535

Story8

Sismo Y

0.0146295

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4. CONCLUSIONES

a) El edificio presenta irregularidad por Piso blando en altura, evaluado por la norma.

5.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS a)

Reglamento Nacional de edificaciones; Norma E-030, Diseño sismorresistente.

25