Analisis Dinamico

CAPÍTULO 01 - INTRODUCCIÓN

Como se sabe el Perú, por estar ubicado en una de las zonas de más alta sismicidad del Mundo (El Cinturón de Fuego), se ve obligado a construir edificaciones que resistan estas fuerzas tan impredecibles de la Naturaleza, por lo que es de importancia un buen diseño, estructuración y una análisis símico, cumpliendo las normas vigentes y tomar en cuenta criterios de especialistas.

Por lo que se desarrolló este trabajo, para que sirva como precedente, para un buen uso de criterios, y normativas.

Este proyecto desarrollado como tema de aplicación de lo aprendido en el Curso de Ingeniería Sísmica comprende el análisis edificio de oficinas ubicado en la ciudad de Santiago de Chuco, Región La Libertad.

El edificio tiene 5 pisos. El sistema estructural del edificio de concreto armado está conformado estuvo planteado en un principio por columnas y vigas. Los techos se resolvieron usando losas macizas. Para la cimentación, dada la buena capacidad del terreno (40 Tn/m²), se diseñó usando zapatas aisladas.

Se desarrolló un modelo tridimensional en el programa SAP2000, que fue utilizado para realizar el análisis por cargas de gravedad y de sismo. En dicho modelo los techos fueron representados por diafragmas rígidos con 3 grados de libertad.

El proceso de análisis se realizó siguiendo el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.). En análisis símico, fue un Análisis Estático, que luego de extraer los datos de las derivas de cada entrepiso y verificarlos con los límites que nos brinda la norma, para llegar a estos valores, se realizaron una serie de innovaciones, como aumento de la resistencia del concreto, incorporación de muros de corte y arriostre de acero.

ESPECIFICACIONES, CONSIDERACIONES Y SUPOSICIONES

Ubicación: Trujillo - Perú

Dimensiones en Planta:

L1: Numero de letras del primer apellido : Rodríguez = 7 m

L2: Numero de letras del segundo apellido : Corro =5 m

L3: Numero de letras del primer nombre: José = 4 m

Planta: Tipo “B”

Losa maciza: Primer al quinto piso

Uso: Oficinas

Sobrecarga: 250kg/cm² (según RNE)

Resistencia a la compresión del concreto (f´c) = 210 Kg/cm²

=> E = 2.1737*105 Kg/cm² = 2.1737*106 Tn/m²

fy = 4200 Kg/cm²

Tipo de estructura: Regular tipo “C”

Relación Suelo-Estructura:

Capacidad portante (qa):

Asentamiento tolerable (St):

St <= 0.5 cm; se asumirá St = 0.5 cm

Coeficiente de Balasto (C1):

C1 > 6 Kg/cm3; se asumirá C1 = 10 Kg/cm3

Tipo de Suelo: Suelo Rígido  Se asumirá que se trata de grava bien graduada, densa, medianamente compacta, cuyo símbolo de clasificación S.U.C.S. es GW y su peso específico es de 2,21 g/cm3.

Sistema estructural: Aporticado

Uso de la edificación: Oficina

Número de pisos: 5

Altura de entrepisos: 3.30 m

Profundidad de desplante: 1.00 m

CAPÍTULO 02 - PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

LOSAS MACIZAS

VIGAS

Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de 1/10 a 1/12 de la luz libre (Ln), esta altura incluye el espesor de losa de techo o piso.

El ancho de las vigas puede variar entre 0.3 a 0.5 de la altura. Sin embargo la Norma Peruana E.060 de Concreto Armado indica que para vigas que forman parte de pórticos o elementos sismorresistentes estas deben tener un ancho mínimo de 25 cm.

En la dirección X-X de la estructura tenemos vigas que varían entre los 4.00 y 5.00 m. de luz libre y considerando que las vigas tengan un peralte del orden de 1/10 de la luz libre y dado que todas forman de pórticos sismorresistente tendremos vigas de 30 x 50 cm. en todos los tramos.

En la dirección Y-Y tenemos vigas que tienen 7.00 m de luz libre y considerando que las vigas tengan un peralte del orden de 1/12 – 1/8 de la luz libre y dado que todas forman de pórticos sismorresistente tendremos vigas de 30 x 60 cm. en todos los tramos.

COLUMNAS

Se hace un predimensiomaniento inicial, considerando las cargas de servicio, se consideraron cuatro tipos de columnas, según la posición en planta.

Luego se planteó las área tributarias para todas las columnas y así se predimensionamamos.

También se utilizó otro método, para el predimensionamiento:

El área para una columna centrada sería:

Área de la columna = (P (servicio))/( 0.45 f’c)

Para el mismo tipo de edificios, el predimensionamiento de las columnas con menos carga axial, como es el caso de las exteriores y esquineras se podrá hacer con un área igual a:

Área de la columna = (P (servicio))/( 0.35 f’c)

Con los pesos se calculó las dimensiones de las columnas:

Luego se verifica que el momento de inercia de la columna sea mayor al de las vigas.

ZAPATAS

Para el dimensionamiento de las zapatas, se metro el edificio con las secciones finales de la estructura y se calculan las cargas que llegan a estas zapatas.

Una vez que se obtuvo las fuerzas en la base del edificio, se procedió al dimensionamiento de las zapatas, para lo cual utilizamos algunos artificios a fin de obtener que estas zapatas puedan soportar la carga.

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