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DISEÑO ESTÁTICO DE EDIFICACION, Apuntes de Ingeniería Civil

Edificacion de concreto armado de 5 pisos, tipo aporticado con zapatas aisladas, tal como se muestra

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 18/07/2020

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Curso: Ingeniería Sismo Resistente
Curso :
INGENIERÍA SISMO RESISTENTE
Integrantes:
- Rubén Quevedo Baca
- Julio César Quispe Lazo
- Alexander Villavicencio Gutiérrez
- Yoser Alejandro Camargo García
Profesor:
Ph. D. Genner Villarreal Castro
Trabajo:
Análisis Sísmico Dinámico de edificio con estructura aporticada.
Monterrico 28 de Octubre del 2012
Profesor: Dr. Genner Villarreal Castro
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¡Descarga DISEÑO ESTÁTICO DE EDIFICACION y más Apuntes en PDF de Ingeniería Civil solo en Docsity!

Curso : INGENIERÍA SISMO RESISTENTE  Integrantes:

  • Rubén Quevedo Baca
  • Julio César Quispe Lazo
  • Alexander Villavicencio Gutiérrez
  • Yoser Alejandro Camargo García  Profesor: Ph. D. Genner Villarreal Castro  Trabajo: Análisis Sísmico Dinámico de edificio con estructura aporticada. Monterrico 28 de Octubre del 2012

Introducción En la primera parte, se presentó el trabajo del análisis sísmico de edificio con estructura a porticada. El presente trabajo se hace el análisis sísmico dinámico de edificio con estructura a porticada. El principal objetivo de este trabajo es calcular las derivas del edificio del espectro y del tiempo historia. Este último se trabaja con el acelerograma del sismo de Lima de 1966. En estos dos casos las derivas van a cumplir con la norma establecida, pero para fines académicos vamos a mejorar el comportamiento del edificio contra el sismo incorporando balasto. Consecuentemente, en este último, también, el edificio cumple con el control de las derivas.

5.4. Resultado de los periodos de vibración

5.5. Control de desplazamientos laterales en ambas direcciones-Análisis de

Resultados

5.6. Verificación de la absorción de fuerza cortante

6. ANÁLISIS TIEMPO-HISTORIA

6.1. Factores de escala

6.2. Control de desplazamiento lateral.

6.3. Análisis de Resultados.

7. COMPARACIÓN DE DATOS MODO ESPECTRAL-TIEMPO HISTORIA.

8. INNOVACIONES

8.1. Incorporación de Balasto

8.2. Incorporación ISE D.D. Barkan

8.2.1. Control de desplazamientos

8.2.2. Comparativo de fuerzas internas entre el Análisis Espectral

y el Modelo ISE-Barkan

8.3. Incorporación de disipadores

8.3.1. Diseño del disipador en “X”

8.3.2. Diseño del disipador en “Y”

8.3.3. Fuerzas internas debido a los disipadores.

8.3.4. Absorción de fuerza axial y deformación de los disipadores.

8.3.5. Absorción de energía por parte de los disipadores.

 Bibliografía

1. ESPECIFICACIONES, CONSIDERACIONES Y SUPOSICIONES

 La ubicación de la edificación

se encuentra en Chorrillos-Lima.  El uso de la edificación es única y exclusivamente para viviendas.  Dimensiones en Planta: L1 = 7 m L2 = 6 m L3 = 5 m  Losas aligeradas como diafragmas horizontales rígidas.  Carga viva para viviendas: 200kg/m² (según RNE).  Carga viva para azoteas: 100 kg/m^2  f´c = 210 Kg/cm²  Ec (Módulo de elasticidad del concreto) = 2.1737x10^5 Kg/cm² = 2.1737x10^6 Tn/m²  fy = 4200 Kg/cm²  Interacción Suelo-Estructura: a) Capacidad portante (qa)=

5 Kg/cm^2

b) Asentamiento tolerable (St): St ≤0.5 cm; Se asumirá St = 0.5 cm.  El tipo de suelo: rígido.  El sistema estructural: a porticado.  La edificación: 4 pisos.  La altura piso-piso: de 3.3 m.  La profundidad de desplante : 1.0 m Figura 1.1: Vista en Planta del Piso Típico Figura 1.2: Elevación frontal de le edificación

dimensionamiento de las vigas, teniendo en cuenta siempre que este vaya por el lado de la seguridad (sobredimensionamiento). PERALTE: 0.70 m. (todas las vigas) ANCHO: 0.45 m. (todas las vigas) 2.3. Pre dimensionamiento de columnas: Para el área de la columna podemos considerar y con número de pisos N=4 para todos:Del mismo modo con las vigas, se considera a todas las columnas cuadradas por el fácil proceso constructivo, la simetría y la arquitectura. Esta nueva sección se va por el lado de la seguridad.

Figura 2.2: Ubicación de las distintas columnas.

ÁREA DE COLUMNA = 0.45 X 0.45 m. (todas las columnas) Se considera las columnas cuadradas de 45 cm de lado para la facilidad del proceso constructivo. 2.4. Pre dimensionamiento de zapatas: Para el pre dimensionamiento de zapatas se necesita el metrado de cargas de la edificación por columna entonces para ello tenemos que por cada columna, llegando hasta la base de la zapata la cual tendrá un desplante de 1 metro, obteniendo: CARGAS TRANSMITIDAS PARA CADA COLUMNA DE CADA PISO 4to piso 2do y 3ro 1er piso Tabla 2.3: Cuadro de dimensiones de la columna

Tabla 2.4.2 : Cargas muertas y vivas por columna transmitida a las zapatas Una vez realizados los cálculos mediante la fórmula: Se obtiene las áreas necesarias para cada zapata. Después, mediante una simple operación matemática, es decir sacándole raíz cuadrada a cada área y considerando que cada zapata será cuadrada, se obtiene los lados de las zapatas. Para este caso, se multiplico por 1000 la carga de servicio, debido a que se encuentra en toneladas y de este modo lo dejaremos en kilogramos para un cálculo efectivo de las áreas. Procedemos a realizar el chequeo por Punzonamiento, tomando como ejemplo la zapata correspondiente a las columnas 5(véase Figura 3), se toman los datos ahora conocidos: Area ( cm

)≥ Pu ( T )× 1000 qu × k

Figura 2.4: Reconocimiento de Dimensiones de zapatas Procedemos a calcular "b0", donde "d" será la longitud de nuestro peralte de cada zapata Se determina el peralte "d" de la zapata por tanteo, y estos valores inicialmente se asumen entre 0,50 m - 0,70 m.

Donde: ᶲ=0. Vuφ Vc Siguiendo como ejemplo la zapata correspondiente a la columna 5(véase Figura 3), se obtuvieron los siguientes resultados: d = 70 m b0 = 281. Vc = 1.630 (√f’c) bod Bc = 1 1,1x(√f’c) bod = 314.443 ton Pu(sin sismo) = 102.55014 ton Pu(con sismo) = 131.6502 ton Ao = 4963.2025 cm qu= 6.068 kg/cm Vu= 101.53 ton Vu<ᶲVc Cumple De igual forma para las demás zapatas, se realiza estos cálculos. Se concluye con las siguientes medidas de las zapatas: Zapatas Lado de la zapata (cm) Peralte (d) (cm) 1 90 70 2 120 70 3 170 70 4 130 70 5 190 70 6 140 70 7 100 70 8 140 70

3. METRADO DE CARGAS POR PISO :

3.1. Metrado de losas (para todos los pisos): Figura 3.1: Ubicación y reconocimiento de las distintas losas.

COLUMNA AREA DE COLUMNA (m2) CANTIDAD PESO COLUMNA (T)

Figura 3.4: Ubicación y reconocimiento de las distintas vigas.

 - 1ER PISO PESO CONCRETO (T/m3)= 2. - PISO-PISO TERMINADO (m)= 4. - C1 0.203 2 4. - C2 0.203 2 4. - C3 0.203 2 4. - C4 0.203 2 4. - C5 0.203 2 4. - C6 0.203 2 4. - C7 0.203 2 4. - C8 0.203 2 4. - PESO TOTAL COLUMNAS (T) = 33. - EJE Y PESO CONCRETO (T/m3)= 2. 3.4. Metrado de vigas (para todos los pisos): 
  • V-1 4.550 0.3150 3. VIGA LONGITUD DE VIGA (m) AREA SECCIÓN (m2) PESO VIGA (T)
  • V-2 4.550 0.3150 3.
  • V-3 4.550 0.3150 3.
  • V-4 4.550 0.3150 3.
  • V-5 6.550 0.3150 4.
  • V-6 6.550 0.3150 4.
  • V-7 6.550 0.3150 4.
  • V-8 6.550 0.3150 4.
  • V-9 6.550 0.3150 4.
  • V-10 6.550 0.3150 4.
  • V-11 6.550 0.3150 4.
  • V-12 6.550 0.3150 4. - PESO TOTAL VIGAS (T) = 53. - EJE X PESO CONCRETO (T/m3)= 2.
    • V-13 5.550 0.3150 4. VIGA LONGITUD DE VIGA (m) AREA SECCIÓN (m2) PESO VIGA (T)
    • V-14 5.550 0.3150 4.
    • V-15 5.550 0.3150 4.
    • V-16 5.550 0.3150 4.
    • V-17 5.550 0.3150 4.
    • V-18 5.550 0.3150 4.
    • V-19 5.550 0.3150 4.
    • V-20 5.550 0.3150 4.
    • V-21 5.550 0.3150 4.
    • V-22 5.550 0.3150 4.
    • V-23 5.550 0.3150 4.
    • V-24 5.550 0.3150 4. - PESO TOTAL VIGAS (T) = 50. - PESO TOTAL (T)= 103. - ÁREA DE PLATEA(m2)= 358. 3.5. Metrado de carga Viva: - S/C AZOTEA (t/m2)= 0.
  • CV POR PISO: S/C VIVIENDA (t/m2) = 0.
  • PISO 4 35. CV (T)
  • PISO 3 71.
  • PISO 2 71.
  • PISO 1 71.

Para hallar la ubicación del centro de gravedad haremos uso del método de área de momentos, con las fórmulas: Entonces hallamos las distancias Xi e Yi , las cuales son las coordenadas de ubicación que van desde el origen de coordenadas hasta la ubicación del centro de gravedad de cada columna y con las fórmulas:

XCG =

Ai XiAi

Y CG =

Ai Y^ iAi Obteniendo: COLUMNA Xi (m) Yi (m) Ai (m2) Xi x Ai Yi x Ai 1 0 0 0.2025 0.00 0. 2 6 0 0.2025 1.22 0. 3 12 0 0.2025 2.43 0. 4 18 0 0.2025 3.65 0. 5 0 7 0.2025 0.00 1. 6 6 7 0.2025 1.2150 1. 7 12 7 0.2025 2.430 1. 8 18 7 0.2025 3.65 1. 9 0 14 0.2025 0.00 2. 10 6 14 0.2025 1.2150 2. 11 12 14 0.2025 2.430 2. 12 18 14 0.2025 3.65 2. 13 0 19 0.2025 0.00 3. 14 6 19 0.2025 1.22 3. 15 12 19 0.2025 2.43 3. 16 18 19 0.2025 3.65 3. Ʃ (^) 3.24 29.160 32. XCG =

  1. 160
  2. 24 = 9. 00 m Y^ CG =
  3. 400
  4. 24 = 10. 00 m Figura 4.1: Ubicación y reconocimiento de las distintas columnas con origen de coordenadas relativa en el centro de gravedad de la columna C1.

4.2. Excentricidad accidental: Según la Norma E030 (Diseño Sismo- Resistente). ex = 0. 05 Lx = 0. 05 ( 18. 45 )= 0. 9225 m eY = 0. 05 Ly = 0. 05 ( 19. 45 )= 0. 9725 m Donde: ex = excentricidad accidental en el eje”. ey = excentricidad accidental en el eje “y”. Lx = Longitud total de la edificación en el eje “X”. Ly = Longitud total de la edificación en el eje “Y”. Figura 4.2: Ubicación tanto del centro de gravedad (CG), como del centro de masa (CM) de la estructura .