Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Se describe el procedimiento a seguir para diseñar una estructura con el método de fuerza horizontal equivalente; método utilizando para diseño sismo resistente.
Tipo: Tesis
1 / 82
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
El presente informe tiene como finalidad reflejar los resultados del estudio estructural efectuado a la edificación que se aloja en la ciudad de Cali, Valle del Cauca, Colombia. Dada la naturaleza de la estructuración, constituida esencialmente por un sistema de pórticos de concreto reforzado. La herramienta seleccionada fue el método de la fuerza horizontal equivalente. Que para este tipo de estructura tiene una excelente confiabilidad en la determinación de las demandas sobre las estructuras y en las evaluaciones de la capacidad. La demanda como representación de los efectos de las acciones (gravitación, sismo).
La estructura en cuestión está compuesta por un sistema a porticado como elementos sismo resistentes básicos sostienen un sistema de una losa maciza y varias aligeradas que actúan en ambas direcciones. El sistema estructural no posee una distribución clásica para sistemas estructurales concebidos para resistir fuerzas sísmicas en términos de regularidad geométrica en planta. No se tiene ningún tipo de construcciones similares documentada, ni la ingeniería con las que fueron ejecutados.
Esta edificación de ocupación normal, constará de 8 pisos para uso de oficinas construida sobre una zona de sismicidad alta, Los pórticos cuentan con una capacidad Especial de Disipación de Energía (DES), con columnas de 0.70x0.70m, vigas de carga con dimensiones de 0.40x0.50m, además de contar con pantallas de concreto. Se usarán losas aligeradas de entrepiso y una de cubierta que no tiene accesos, lo anterior construido en concreto una resistencia a compresión de 28 MPa.
Pre-dimensionamiento de columnas
Como es una zona de amenaza sísmica alta se trabajará con pórticos de DES teniendo en cuenta los incisos C.21.6.1. y C.21.6.2. los cuales dicen que dimensión mínima es de 300mm y las columnas deben ser más resistentes que las vigas.
Se procede al predimencionado de las columnas según JORGE SEGURA de manera que:
Ag (Área bruta de la columna) =29.31 m2 *3= 234. P (Peso estimado de Ag que le llega a la columna) =1.2 Tn/m2 * 234.35=281 Ton
Además, se sabe que B (base)=H (Altura), entonces:
Ag=H^{2)=44p H=√ 44 ∗ 281. 4 𝑇𝑜𝑛 =1.10 m
Las columnas deberían tener unas dimensiones aproximadas de 110110 cm pero se tiene un límite de tamaño de 7070 cm por lo cual se asumen estas últimas dimensiones.
Pre-dimensionamiento de losas
En este paso se procede a calcular los elementos que lleva las losas de entrepiso y cubierta respectivamente.
-Para la losa de entre piso:
Cálculo de casetones (Tramos A-B):
Se tendrán 8 casetones con S=0.6,1 casetón con S=0.65 y 8 Nervios con Bw=0.1.
Cálculo de casetones (Tramos B-C):
Se tendrán 7 casetones con S=0.65,1 casetón con S=0.5 y 7 Nervios con Bw=0.
Cálculo de casetones (Tramos C-D):
Se tendrán 8 casetones con S=0.6,1 casetón con S=0.5 y 8 Nervios con Bw=0.
0.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.65 (^) 0.65 0.100.65 0.100.65 0.100.65 0.100.65 0.100.65 0.100.65 0.100.50 0.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.60 0.100.
VT 1 VT 1 VT 1 VT 1VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1 VT 1
VR
VR
VR
Para evaluar las cargas muertas y vivas se deben tener en cuenta la especificación del título B4 Y B3 respectivamente de la NSR.
Evaluación de cargas Losa de cubierta Losa de entre piso Carga Muerta Carga Viva Carga Muerta Carga Viva Concepto (^) Kn/m2Valor Concepto (^) Kn/m2Valor Concepto (^) Kn/m2Valor Concepto (^) Kn/m2Valor Peso de losa 3.
Uso de oficinas
Peso de losa 1.
Uso de oficinas
Peso Mortero de 3 cm 0.^
Peso del nervio 1. Impermeabilízate liquido 0.^
Peso de la riostra 0. Peso muros en mampostería
Peso casetón 0. Peso Mortero de 3 cm
Peso baldosa cerámica de 20 mm
Σ Peso total 4.31 2 Σ Peso total 8.41 2
La importancia de la edificación: Según la tabla A.2.5 de la NSR10 se clasifico la edificación en el grupo de ocupación normal con coeficiente de importancia = 1
Cálculo del periodo fundamental
Se calcula el periodo fundamental aproximado para FHE, utilizando la siguiente expresión,
Donde los valores de Ct y α se obtienen de la Tabla A.4.2.1 de la NSR10. Y h representa la altura total del edificio
Encontrando así un periodo de 0.6967s calculado de la siguiente manera:
Cálculo de la pseudo aceleración
En el espectro de diseño con un periodo de 0.6967 s que es el periodo aproximado que puede tener la edificación se encuentra que la pseudo aceleración es de 0.8125 g
-Grado de irregularidad en altura (𝝓𝒂)
No se encuentra irregularidad en altura, 𝝓𝒂 es igual a 1
-Redundancia del sistema estructural (𝝓 r )
Se encuentra que la estructura es hiperestática, por lo tanto, el valor de 𝝓 r es igual a 1
Reducción del valor (Ro)
Como en la estructura se presenta irregularidad, el coeficiente de capacidad de disipación de energía se reduce con la siguiente formula
R = 𝝓𝒑 × 𝝓𝒂 × 𝝓 r × Ro
Para finalmente tener un coeficiente de disipación Ro =6.3.
Modelizacion ideal según el tipo de diagrama
el grado de irregularidad en planta afectan a pórticos y muros. Los resultados muestran que, si bien en algunos de los casos evaluados el diafragma puede considerarse rígido, como suele hacerse en la práctica, las aceleraciones estimadas utilizando la metodología establecida en NSR-10 pueden estar por debajo de las registradas en análisis dinámicos lineales, lo que implicara que de seguir esta metodología se diseñarían los diafragmas para fuerzas menores de las esperadas.
Cuando ocurre un sismo, si el edificio presenta una porción más flexible en un piso que en el resto de los pisos superiores, su deriva será mayor y, por lo tanto, la mayoría de la energía de entrada será absorbida por esa porción más flexible y la restante será distribuida entre los pisos superiores más rígidos. Si el edificio presenta una planta libre, en alguno de los pisos inferiores, generalmente los componentes estructurales de ese piso se verán sometidos a grandes deformaciones. El comportamiento inelástico se concentra en la zona de la irregularidad. Si esta condición no se prevé en el diseño estructural desde el principio, se pueden producir daños irreparables tanto en los componentes estructurales como en los no estructurales de ese piso, pudiendo provocar el colapso local o del edificio
El piso blando se refiere a la existencia de un nivel o piso del edificio que presenta una rigidez significativamente menor que el resto de los pisos del edificio; por ello se le llama también piso flexible el piso débil tiene que ver con la capacidad del edificio para resistir sin fallar ante las acciones sísmicas debido a la diferencia entre la resistencia de los componentes estructurales de un piso y la de los pisos superiores; generalmente se debe a un diseño estructural inapropiado. Las plantas bajas libres son el ejemplo más común de formación de estas irregularidades; los apartamentos residenciales u oficinas se distribuyen en los pisos superiores, mientras en el piso más bajo se ubica los estacionamientos para los vehículos y/o las zonas sociales que requieren espacios amplios y libres, total o parcialmente, de tabiquería interior. Generalmente el piso blando está presente en los edificios residenciales modernos construidos con sistema estructural porticado donde la presencia en los pisos superiores de componentes rígidos no intencionalmente estructurales, como es el caso de las paredes de albañilería, adosados a los componentes estructurales flexibles y la ausencia de estas paredes modifica el comportamiento de los componentes estructurales en este piso
2. El espacio entre ellas debe ser largo para maximizar la resistencia y fuerza en torsión latente. Los brazos largos entre pares de paredes proveen la mejor resistencia ante la torsión. 3. Suavizar los muros portantes más muros de menor distancia
El diafragma es un elemento resistente que actúa transfiriendo fuerzas laterales entre elementos verticales, actúa como viga horizontal. Muro Portante Diafragma Lamentablemente en la arquitectura los diafragmas o pisos no son continuos, estos son interrumpidos por la circulación vertical , por posos de luz o aire , etc. Perforación en Diafragma
Algunas Formas de solucionar la falta de rigidez por el vacío son Elemento estructural de acero: el vacío destruye la habilidad del diafragma para expandirse hacia el muro derecho, si el propósito del vacío es para iluminar se podría estructura como elemento de reforzamiento . Estructura como Celosía:Si la estructura diagonal fuera la mejor solución debido a un tema estético o funcional, también se podría resolver por medio de un reforzamiento en forma de celosía y brindar la misma resistencia..Si en el caso anterior, el propósito del vacío fuera otro que no fuera luz y ventilación, las opciones anteriores no servirían y se tendría que reubicar el muro portante Vacío en Diafragma Muro Portante Muro No Estructural.
Cálculo de masas por sección de piso
Masa de vigas
Se tiene que la masa total de las vigas es de 648 kn
Masa columnas
Se encontró que la masa de Columna es de 411.6 kn
Masa losa maciza
Área total de la losa = 245.47 m^ {2) Masa de la losa=245.47 m^ (2) *4.31kn/m^{2)= 1104.3944 kn
