analisis sismico
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil
RESUMEN
Este trabajo desarrollado como tema del escalonado de la asignatura Ingeniería Antisísmica
comprende el análisis y diseño de un edificio destinado al uso de Clínica, y ubicado distrito de
Cajamarca, provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca, sobre un terreno plano de
1,024.00 m2.
El edificio contara de 6 pisos. El área techada total del proyecto será de 5,376.00 m2. El
sistema estructural del edificio de concreto armado está conformado por muros de corte,
columnas y vigas (Sistema Dual). Los techos se resolvieron usando losas macizas.
Se desarrolló un modelo tridimensional en el programa ETABS, 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. En este caso en particular, el programa de
computación utilizado (ETABS) logró reproducir la distribución de fuerzas internas asociadas al
proceso constructivo.
El proceso de análisis y diseño se realizó siguiendo el Reglamento Nacional de Edificaciones
(R.N.E.). La metodología empleada para el diseño fue la de Resistencia, además, en todos
aquellos elementos con responsabilidad sísmica se realizó el diseño por capacidad.
Los criterios de predimensionamiento empleados fueron correctos, logrando un control
adecuado de deflexiones y un armado sin congestión.
PRACTICA Nº8
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1.-ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENSIONAMIENTO
1.1. ESTRUCTURACIÓN
El proceso de estructuración consiste en definir la ubicación y características de los diferentes
elementos estructurales (losas, vigas, muros, columnas), de tal forma que se logre dotar a la
estructura de buena rigidez, además resulte fácil y confiable reproducir el comportamiento real
de la estructura.
1.2. PREDIMENSIONAMIENTO
Mediante el predimensionamiento se brindará las dimensiones mínimas a las secciones de los
elementos estructurales para que tengan una buena respuesta ante solicitaciones por carga de
gravedad y de sismo.
1.2.1. LOSAS
Para predimensionar el espesor (e) de las losas se siguió el Código ACI-318 de Concreto
Armado, donde se menciona que:
1.2.1.1. TIPOS DE LOSAS (RECTANGULARES)
1.2.1.1.1. Losas En Una Dirección
Son losas que trabajan principalmente en una dirección. Ocurre cuando la razón entre el lado
más grande y el lado mas corto es superior a 2.
1.2.1.1.2. Losas En Dos Direcciones
Son losas que trabajan principalmente en dos direcciones. Ocurre cuando la razón entre el lado
más grande y el lado mas corto es inferior a 2
PRACTICA Nº8
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Figura Nº1. Esquematización de una losa
Para nuestro modelo tenemos:
L1 = 8 m
L2 = 8m
L1/L2 <2
Figura Nº2. Esquematización de las dimensiones de la losa para el Modelo del Proyecto
“POR LO TANTO NUESTRO MODELO SE TRABAJARA CON UNA LOSA EN 2
DIRECCIONES”.
1.2.1.1.3 RECOMENDACIONES DEL CÓDIGO ACI-318 PARA ESPESORES
MÍNIMOS DE LOSA EN 2 DIRECCIONES
Verificar solamente la losa de mayor dimensión. El espesor mínimo se calcula como:
Formula Nº1 para calculo de espesor mínimo de losa en 2 direcciones.
Donde:
L2 es la longitud mas corta de la Losa.
λ = 35 para losa de piso
λ = 40 para losa de techo
PRACTICA Nº8
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k = sale de la siguiente tabla.
Tabla Nº1. Para cálculo de espesor de losas en dos direcciones.
Un borde achurado indica que la losa continúa a través, o esta restringida a momento por la
rigidez, del apoyo. Un borde sin achurar indica que hay apoyo vertical, pero que este apoyo da
una restricción a momento despreciable
Para nuestro modelo tenemos:
L2 es la longitud mas corta de la Losa= 8m = 800 cm
λ = 40 para losa de techo
k = 1
Remplazando en la Formula Nº1 tenemos:
e = 21.5 cm
“POR LO TANTO NUESTRO MODELO SE TRABAJARA CON UNA LOSA EN 2
DIRECCIONES DE UN ESPESOR MINIMO DE 20 cm”.
Con los valores obtenidos se decide uniformizar el sistema de techos a un espesor de 0.20 m
PRACTICA Nº8
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1.2.2 VIGAS
La recomendaciones en el RNC, las vigas se predimensionan en el orden 1/14 a 1/12 de la luz
libre, el ancho varía entre 0.3 ~ 0.5 de la altura. La Norma Peruana indica que el ancho mínimo
es 25 cm. para el caso que estos formen parte de pórticos o elementos de sismo-resistentes de
las estructuras de concreto armado. Esta limitación no impide tener vigas de menor espesor (15
o 20 cm) si se trata de vigas que no formen pórticos
El peralte (h) y ancho (b) mínimo de la viga se obtendrá de las siguientes relaciones:
Formula Nº2 para calculo de peralte y ancho mínimo de vigas.
Figura Nº3 Sección de Viga: b x h
Dirección Y-YPara nuestro modelo tenemos Vigas simplemente apoyadas
Ln : 800 cm
h : 66.67 cm
h diseño : 70 cm h
ancho diseño : 40 cm b
PRACTICA Nº8
Dirección X-X
Para nuestro modelo tenemos Vigas simplemente apoyadas
Ln : 800 cm
h : 66.67 cm
h diseño : 70 cm h
ancho diseño : 40 cm b
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1.2.3. COLUMNAS :
1.2.3.1. Predimensionamiento de columna.
Se predimensionan de tal forma que el esfuerzo axial máximo en la sección de la columna bajo
solicitaciones de servicio sea igual o menor a 0.45 f´c o a 0.35 f´c, según el área tributaria de
la losa, entonces:
Formula Nº3 para calculo del área de la sección transversal de la columna.
Donde:
C =0.45 si se trata de una Columna central.
C =0.35 si se trata de una perimetral o de esquina.
A = Corresponde al área de la columna
At = área de losa tributaria
P= carga unitaria = 1T/m2
f’c = Resistencia a la compresión del concreto=210 kg/cm2
Tendremos que por la ubicación de las columnas las identificaremos de la siguiente manera.
C1: Columnas en las esquinas
C2: Columnas en perimetrales
PRACTICA Nº8
Acolumna = NºPisos*P*At C*f'c
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C3: Columnas centrales
Figura Nº4. Esquematización de las Columnas del Proyecto
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS CENTRALES : C3
Lx: 8mLy: 8m
L1=0.5Ly+0.5LyL2=0.5Lx+0.5Lx
Nºpisos L1 L2 At f'c Ac Lado Columna Columna "C3"
PRACTICA Nº8
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(m) (m) (m2) (Kg/cm2) (cm2) (cm) (cm*cm)6 8 8 64 210 4063.49 64 70*70
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS PERIMETRALES : C2
Lx: 8mLy: 8m
Nºpisos L1 L2 At f'c Ac Lado Columna Columna "C3"
(m) (m) (m2) (Kg/cm2) (cm2) (cm) (cm*cm)
6 8 4 32 210 2612.24 51 50*50
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS EN ESQUINAS : C1
Lx: 8mLy: 8m
Nºpisos L1 L2 At f'c Ac Lado Columna Columna "C3"
(m) (m) (m2) (Kg/cm2) (cm2) (cm) (cm*cm)
6 4 4 16 210 1306.12 36 40*40
UNIFORMIZANDO LAS COLUMNAS DE LOS CONTORNOS, TENEMOS:
PRACTICA Nº8
COLUMNA TIPO UBICAC. LADO
C1 CUADRADA CENTRO 70
C2 CUADRADA LADOS 50
C3 CUADRADA ESQUINAS 50
8
L1=0.5Ly+0.5Ly
L2=0.5Lx
L1=0.5Ly
L2=0.5Lx
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1.2.4. PLACAS
1.2.4.1. PESO SISMICO : evaluaremos un Peso Total de la Edificación sin considerar las
placas, obtendremos una Fuerza cortante inicial (Vo) y predimensionaremos con
este valor, para luego considerarlas en el metrado final
Según el modelo existe 16 paños típicos de 8mx8m, 4 Columnas C1, 12 Columnas
C2, 9 Columnas C3, y 40 Vigas por piso en el 1º, 2 º y 3 º Nivel
Figura Nº4. Vista en Planta del 1º, 2 º y 3 º Nivel.
Según el modelo propuesto existe 12 paños típicos de 8mx8m, 4 Columnas C1, 11
Columnas C2, 8 Columnas C3, y 34 Vigas por piso en el 4º, 5 º y 6 º Nivel
Figura Nº5. Vista en Planta del 4º, 5 º y 6 º Nivel.
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1.2.4.1.2. PESO TOTAL DE LA EDFICACION (P)
ELEMENTOS ESTRUCTURALES
γconcreto: 2400 m3
1.2.4.1.2.1. PESO DE LOSA POR NIVEL
LO
SA
: P
AÑ
O T
IPIC
O
NIVEL (i)
Nº DE LOSAS
ESPESOR: e
LADO 1
LADO 2 AREA
AREA TOTAL VOL. PESO i
(m) (m) (m) (m2) (m2) (m3) (kg)
1 16 0.2 8 8 64 1024 204.8 491520
2 16 0.2 8 8 64 1024 204.8 491520
3 16 0.2 8 8 64 1024 204.8 491520
4 12 0.2 8 8 64 768 153.6 368640
5 12 0.2 8 8 64 768 153.6 368640
6 12 0.2 8 8 64 768 153.6 368640
Tabla Nº2. Pesos de losa por nivel
PT : PAÑO TIPICO DE LOSA
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1.2.4.1.2.2. PESO DE VIGAS POR NIVEL vig
as
x-x
NIVEL (i)
Nº VIGAS
PERALTE: h
ANCHO: b
LARGO: ln AREA
AREA TOTAL VOLUMEN PESO i
(m) (m) (m) (m2) (m2) (m3) (kg)
1 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
2 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
3 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
4 18 0.7 0.4 8 0.28 5.04 3.53 8467.20
5 18 0.7 0.4 8 0.28 5.04 3.53 8467.20
6 18 0.7 0.4 8 0.28 5.04 3.53 8467.20Tabla Nº3. Pesos de vigas (dirección X-X) por nivel
vig
as
Y-Y
NIVEL (i)
Nº VIGAS
PERALTE: h
ANCHO: b
LARGO: ln AREA
AREA TOTAL VOLUMEN PESO i
(m) (m) (m) (m2) (m2) (m3) (kg)
1 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
2 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
3 20 0.7 0.4 8 0.28 5.60 3.92 9408.00
4 16 0.7 0.4 8 0.28 4.48 3.14 7526.40
5 16 0.7 0.4 8 0.28 4.48 3.14 7526.40
6 16 0.7 0.4 8 0.28 4.48 3.14 7526.40Tabla Nº4. Pesos de vigas (dirección Y-Y) por nivel
1.2.4.1.2.3. PESO DE COLUMNAS POR NIVEL
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VIGAS
PT : PAÑO TIPICO DE LOSA
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CO
LUM
NA
S C
EN
TR
ALE
SNIVEL
(i)Nº COL
LADO ANCHO ALTURAALTURA
PARA ALTURA VOLUMEN PESO i
(L) (L) (H) METRADO Promedio(Hm) PARA METR.
PARA METR.
(m) (m) (m) (m) (m) (m3) (kg)
1 9 0.7 0.7 4.54.5
4 17.64 423363.5
2 9 0.7 0.7 3.53.5
3.5 15.435 370443.5
3 8 0.7 0.7 3.53.5
3.5 13.72 349863.5
4 8 0.7 0.7 3.53.5
3.5 13.72 329283.5
5 8 0.7 0.7 3.53.5
3.5 13.72 329283.5
6 8 0.7 0.7 3.53.5
1.75 6.86 164640
Tabla Nº5. Pesos de Columnas centrales por nivel
OBS. Dada la geometría de la estructura hay que tener en cuenta que en la losa del
PISO Nº3 hay que tener en cuenta el aporte de media columna que se encuentra ubicado
en la intersección de los EJES "4" Y "C", ya que a partir del 4 Piso, dicha columna ya no
continua, por lo tanto:
H(m) H Promed(m) Volumen(m3) PESO(kg)
PESO DE COLUMNA 3º NIVEL 3.51.75 0.4375 1050(*)
EJE "4" Y " C" 0(*) Este valor ya fue adicionado en el valor final del Peso del Piso Nº3(ver Excel)
= 0.5(H1+H2)
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CO
LU
MN
AS
PE
RIM
ET
RA
LE
SNIVEL
(i)Nº
COLLADO ANCHO ALTURA
ALTURA PARA ALTURA VOLUMEN PESO i
(L) (L) (H) METR.Promedio
(Hm) PARA METR.
PARA METR.
(m) (m) (m) (m) (m) (m3) (kg)
1 12 0.5 0.5 4.54.5
4.00 12.00 288003.5
2 12 0.5 0.5 3.53.5
3.50 10.50 252003.5
3 11 0.5 0.5 3.53.5
3.50 9.63 241503.5
4 11 0.5 0.5 3.53.5
3.50 9.63 231003.5
5 11 0.5 0.5 3.53.5
3.50 9.63 231003.5
6 11 0.5 0.5 3.53.5
1.75 4.81 115500
Tabla Nº6. Pesos de Columnas perimétricas por nivel
OBS. Dada la geometría de la estructura hay que tener en cuenta que en la losa del
PISO Nº3 hay que tener en cuenta el aporte de media columna que se encuentra ubicado
en la intersección de los EJES "5" Y "C", ya que a partir del 4 Piso, dicha columna ya no
continua, por lo tanto:
H(m) H Promed(m) Volumen(m3) PESO(kg)
PESO DE COLUMNA 3º NIVEL 3.51.75 0.8575 2058(*)
EJE "5" Y " C" 0(*) Este valor ya fue adicionado en el valor final del Peso del Piso Nº3(ver Excel)
= 0.5(H1+H2)
CO
LU
MN
AS
E
SQ
UIN
A NIVEL (i)
Nº COL LADO ANCHO ALTURA
ALTURA PARA ALTURA VOLUMEN PESO i
(L) (L) (H) METR. Promedio(Hm)
PARA METR.
PARA METR.
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S
(m) (m) (m) (m) (m) (m3) (kg)
1 4 0.5 0.5 4.54.5
4 4 9600
3.5
2 4 0.5 0.5 3.53.5
3.5 3.5 8400
3.5
3 4 0.5 0.5 3.53.5
3.5 3.5 8400
3.5
4 4 0.5 0.5 3.53.5
3.5 3.5 8400
3.5
5 4 0.5 0.5 3.53.5
3.5 3.5 8400
3.5
6 4 0.5 0.5 3.53.5
1.75 1.75 4200
0Tabla Nº7. Pesos de Columnas de esquina por nivel
1.2.4.1.2.4. PESO POR CARGAS SISMICAS POR NIVEL (NTP –E020)
CA
RG
AS
NIVEL (i)
AREA TABIQUERIA
%ACABADOS
%S/C
%
PESO iPARA METR.
PARA METR.
(m2) (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2) (kg)
1 1024 150 100 100 100 300.00 50.00 409600.00
2 1024 150 100 100 100 300.00 50.00 409600.00
3 1024 150 100 100 100 300.00 50.00 409600.00
4 768 150 100 100 100 300.00 50.00 307200.00
5 768 150 100 100 100 300.00 50.00 307200.00
6 768 0 100 100 100 100.00 25.00 96000.00Tabla Nº8. Aporte de Pesos por las cargas de diseño por nivel
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1.2.4.1.2.5. PESO TOTAL DE LA EDIFICACION (P) P
ES
O T
OT
AL
(P
)
NIVEL (i)LOSA VIGA COLUMNA CARGAS PESO i
(Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (t)
1 491520 18816.00 80736 409600.00 1000.67
2 491520 18816.00 75936 409600.00 995.87
3 491520 18816.00 67536 409600.00 987.47
4 368640 15993.60 64428 307200.00 756.26
5 368640 15993.60 64428 307200.00 756.26
6 368640 15993.60 32214 96000.00 512.85
PESO TOTAL (P) = 5009.3868 toneladasTabla Nº9. Pesos diseño por nivel
1.2.4.2. CALCULO DE LA FUERZA CORTANTE INICIAL (Vo)
Formula Nº4 para calculo de la Cortante
1.2.4.2.1. PARAMETROS SISMICOS- NTP E030
Z 0.4
U 1.5
S 1.2
Rx 7
Ry 7
1.2.4.2.2. PERIODO FUNDAMENTAL (T)
Formula Nº6 para calculo del periodo.
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Donde:hn: Altura total de la edificación en metros
CT: Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificio
1.2.4.2.3. COFICIENTE DE AMPLIFICACIOM SISMICA (C)
Formula Nº5 para calculo de coeficiente “C”
Donde: Tp (s) : Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo
T(s): Periodo Fundamental
1.2.4.2.3.1. CALCULO DE COFICIENTE DE AMPLIFICACIOM SISMICA (C)
PRACTICA Nº8
T(s) C
0.00 2.50
0.10 2.50
0.15 2.50
0.20 2.50
0.25 2.50
0.30 2.50
0.35 2.50
0.40 2.50
0.45 2.50
0.50 2.50
0.55 2.50
0.60 2.50
0.65 2.50
0.70 2.50
0.75 2.50
0.80 2.50
0.85 2.50
16
Tabla Nº10. Periodos Vs C
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0.90 2.50
0.95 2.37
1.00 2.25
1.50 1.50
2.00 1.13
2.50 0.90
3.00 0.75
3.50 0.64
4.00 0.56
4.50 0.50
5.00 0.45
5.50 0.41
6.00 0.38
6.50 0.35
7.00 0.32
7.50 0.30
8.00 0.28
ESPECTRO DE DISEÑO
PRACTICA Nº8
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Dirección hn(m) CT T(s) Tp(s)
X-X 22 45 0.5 0.6
Y-Y 22 45 0.5 0.6
Del Grafico:
Dirección C R C/R E-030
X-X 2.5 7 0.36 > 0,125 OK
Y-Y 2.5 7 0.36 > 0,125 OK
REEMPLAZANDO EN LA FORMULA Nº4 CALCULAMOS DEL CORTANTE (Vb)
Dirección Z U C S R Cb P (t) Vb(t)
X-X 0.4 1.5 2.5 1.4 7 0.30 5009.39 1288.13
Y-Y 0.4 1.5 2.5 1.4 7 0.30 5009.39 1288.13
1.2.4.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS
PRACTICA Nº8
18
Figura Nº6. Periodos Vs C
Tabla Nº 12. Resultados de “C “en cada dirección
Tabla Nº 11. Resultados de “T “en cada dirección
Tabla Nº 13. Resultados de “V b“en cada dirección
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Formula Nº6 para calculo de Área requerida de placa en una dirección
Dirección VbA placa
espesorLong
requerida Total
(t) (m2) (m) (m)
X-X 1288.13 10.7 0.20 53.7
Y-Y 1288.13 10.7 0.20 53.7Tabla Nº 14. Área de placa requerida en una dirección
1.2.4.3.1. DISTRIBUCION DE LAS PLACAS REQUERIDAS POR PISO
DirecciónNº e Long
Pisos (i) (m) (m)
X-X 1-6 piso 0.20 58.0
Y-Y1-3 piso 0.20 68.0
4-6piso 0.20 62.0Tabla Nº 15. Longitud de placa requerida en una dirección para el modelo
Peso de Placas : Se sumaran al metraje final del caculo del Peso Sismico.
PE
SO
DE
PL
AC
AS
NIVEL (i) Pi (kg)
1 241920
2 211680
3 211680
4 201600
5 201600
6 100800Tabla Nº 16. Peso de placas
1.3.0 CALCULO DEL PESO TOTAL FINAL DE LA EDFICACION (P)
PE
SO
NIVEL LOSA VIGA COLUMNA PLACAS CARGAS PESO i
PRACTICA Nº8
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TO
TA
L (
P)
(i) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (t)
1 491520 18816.00 80736.0 241920.0 409600.0 1242.59
2 491520 18816.00 75936.0 211680.0 409600.0 1207.55
3 491520 18816.00 67536.0 211680.0 409600.0 1199.15
4 368640 15993.60 64428.0 201600.0 307200.0 957.86
5 368640 15993.60 64428.0 201600.0 307200.0 957.86
6 368640 15993.60 32214.0 100800.0 96000.0 613.65
PESO TOTAL FINAL (P) = 6178.67 toneladas
Tabla Nº 17. Peso Final en cada nivel
2.0 DESCRIPCION DE LOS PARAMETROS SISMICOS EMPLEADOS (NTP-E030)
2.1. FACTOR DE ZONA (Z)
El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la Figura N° 1. La
zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las
características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia
epicentral, así como en información neotectónica.
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A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°18 Este factor se interpreta
como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50
años.
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Figura Nº7. Zonas Sísmicas
Tabla Nº18. Factores de Zona
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El modelo se ubica en Cajamarca y según el mapa de Zonas Sísmicas y lo establecido en la NTP
E030, se encontraría en la ZONA 3 lo que conlleva a tener un Factor de Zona de 0.4
2.2.- CONDICIONES GEOTÉCNICAS
Según el REGLAMENTO DE DISEÑO SISMICO NORMA E-030, a cada tipo de suelo le
corresponde los siguientes parámetros.
Tabla Nº19. Parámetros de Suelo
En el problema propuesto nos indican un tipo de suelo 2 (S2) por lo que según la tabla
anterior la vivienda propuesta descansaría sobre un suelo tipo INTERMEDIO.
2.3.- CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES
Según el REGLAMENTO DE DISEÑO SISMICO NORMA E-030, cada estructura debe
ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 20
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Tabla Nº20. Categoría de Edificaciones
El problema propuesto nos indican uso de CLINICA, por lo cual según la tabla anterior estaría
categorizado con “A” y tendría un coeficiente de uso e importancia U= 1.5
2.4.- SISTEMAS ESTRUCTURALES
Según el REGLAMENTO DE DISEÑO SISMICO NORMA E-030, los sistemas estructurales
se clasificarán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente
predominante en cada dirección tal como se indica en la Tabla N°21.
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Según la clasificación que se haga de una edificación se usará un coeficiente de reducción de
fuerza sísmica (R). Para el diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben
combinarse con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) los valores
establecidos en Tabla N°21 previa multiplicación por el factor de carga de sismo
correspondiente.
Tabla Nº21. Categoría de Edificaciones
En el problema propuesto nos indican un coeficiente de reducción R= 7.0, por lo que según la
tabla anterior la vivienda propuesta estaría configurado mediante un sistema estructural de Tipo
Dual (Pórticos + Placas).
3.0 CARGAS MUERTAS Y VIVAS
NTP-E020 : CARGAS MUERTAS Y VIVAS
NTP-E030 : PORCENTAJE DE PARTICIPACION EN EL CALCULO DEL PESO SISMICO
PARAMETROSPROYECTO PARA CLINICA UBICADO
NIVELESS/C
%TABIQUERIA ACABADOS
%EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2)
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USOS CLINICA 1-5 piso 300 100 150 100 100
AZOTEA 6 piso 100 25 0 100 100Tabla Nº22. Cargas E020
4.0 ESPECTRO SISMICO
ESPECTRO SISMICO
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Figura Nº8. Periodos Vs C
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0.90 2.50
0.95 2.37
1.00 2.25
1.50 1.50
2.00 1.13
2.50 0.90
3.00 0.75
3.50 0.64
4.00 0.56
4.50 0.50
5.00 0.45
5.50 0.41
6.00 0.38
6.50 0.35
7.00 0.32
PRACTICA Nº8
T(s) C
0.00 2.50
0.10 2.50
0.15 2.50
0.20 2.50
0.25 2.50
0.30 2.50
0.35 2.50
0.40 2.50
0.45 2.50
0.50 2.50
0.55 2.50
0.60 2.50
0.65 2.50
0.70 2.50
0.75 2.50
0.80 2.50
0.85 2.50
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7.50 0.30
8.00 0.28
5.0 ANALISIS ESTATICO
5.1. Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura (Fi)
Formula Nº7 para calculo de la Fuerza en un Nivel i
Donde;
Fi: Fuerza horizontal en el nivel “i”
Pi: Peso del nivel “i”
hi: Altura del nivel “i” con relación al nivel del terreno
V:Fuerza cortante en la base de la estructura
Fa: Fuerza horizontal en la azotea
Si el período fundamental T, es mayor que 0,7 s, tenemos :
Tenemos:
Dirección T(s) Fa
X-X 0.5 0
Y-Y 0.5 0
DIRECCION "X"
Vx 1288.13 t
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Tabla Nº23. Periodos Vs C
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Nivel Altura Altura Total Peso por Pi hi F(i) Vx(i)
Piso(i) Entrepiso hasta el Nivel(hi) Nivel(Pi) (m) (m) (t) (t-m) (t) (t)
6 3.5 22.0 512.8 11283 240.4 240.4
5 3.5 18.5 756.3 13991 298.2 538.6
4 3.5 15.0 756.3 11344 241.8 780.4
3 3.5 11.5 987.5 11356 242.0 1022.4
2 3.5 8.0 995.9 7967 169.8 1192.2
1 4.5 4.5 1000.7 4503 96.0 1288.1
∑ = 60443
DIRECCION "Y"
Vy 1288.13 t
Nivel Altura Altura Total Peso por Pi hi F(i) Vx(i)
Piso(i) Entrepiso hasta el Nivel(hi) Nivel(Pi)
(m) (m) (t) (t-m) (t) (t)
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Tabla Nº24. Fuerzas en la dirección X
Figura Nº9. Fuerzas en la dirección X
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6 3.5 22.0 512.8 11283 240.4 240.4
5 3.5 18.5 756.3 13991 298.2 538.6
4 3.5 15.0 756.3 11344 241.8 780.4
3 3.5 11.5 987.5 11356 242.0 1022.4
2 3.5 8.0 995.9 7967 169.8 1192.2
1 4.5 4.5 1000.7 4503 96.0 1288.1
∑ = 60443
6.0. ANALISIS DINAMICO ASISTIDO POR EL PROGRAMA ETABS
6.1. ESPECIFICACIONES TECNICAS
DATOS GEOMETRICOS
Nº DE EJES X-X 5
Nº DE EJES Y-Y 5
DIST. ENTRE EJES X-X 8 m
DIST. ENTRE EJES Y-Y 8 m
LARGO 32 m
ANCHO 32 m
Nº DE PORTICOS X-X 5
Nº DE PORTICOS Y-Y 5
Nº DE PISOS 6
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Tabla Nº25. Fuerzas en la dirección y
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ALTURA DE 1º PISO(Ho) 4.5 m
ALTURA DE PISO TIPICO (H) 3.5 m
PARAMETROSPROYECTO PARA CLINICA UBICADO
NIVELESS/C
%TABIQ. ACABADOS
%EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2)
USOS CLINICA 1-5 piso 300 100 150 100 100
AZOTEA 6 piso 100 25 0 100 100
ZONA Z
UBICACIÓN 3 0.4
TIPO S Tp(s)
SUELO S3 1.2 0.6
TIPO RSISTEMA ESTRUCTURAL DUAL 7
TIPO
MATERIAL CONCRETO f'c 210 kg/cm2
ACERO f'y 4200 kg/cm2
CATEGORIA U
USO A 1.5
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6.1. SECUENCIA DE TRABAJO
Figura Nº10. Ingreso de los datos geométricos
Figura Nº11. Definir las Propiedades del Material
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Figura Nº12. Definir la sección de la Columna “C1”(columna de esquina)
Figura Nº13. Definir la sección de la Columna “C2”(columna perimetral)
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Figura Nº14. Definir la sección de la Columna “C3”(columna central)
Figura Nº15. Definir la sección de la Viga“V1”(dirección “X”)
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Figura Nº16. Definir la sección de la Viga“V2”(dirección “Y”)
Figura Nº17. Definir la sección de la Losa Maciza (e=0,20 m) en 2 direcciones
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Figura Nº18. Definir la sección de la Placa (e=0,20 m)
Figura Nº19. Definir casos de carga estática
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Figura Nº20. Definir espectro de diseño.
Figura Nº21. Definir la Masa del modelo
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Figura Nº22. Definir la los Casos para el Análisis Dinámico.
Figura Nº15. Definir Diafragma. Y Brazos RIGIDOS y empotramiento en la BASE.
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Figura Nº16. MODELO para el análisis
8.0 DISTORSIONES INELASTICAS
8.1. SISMO POSITIVO X-X
Dx <0.007 (NTP E030)
Tomamos el Mayor:
STORY 4: 0.000942
Dx=0.75*R*DRIFT-X=0.75*7*0.000942= 0.0005 <0.007 OK
8.2. SISMO POSITIVO Y-Y
Dy <0.007 (NTP E030)
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Tomamos el Mayor:
STORY 4: 0.001007
Dx=0.75*R*DRIFT-Y=0.75*7*0.001007= 0.0005 <0.007 OK
NOTA: TODO EL ANALISIS Y DEMAS RESULTADOS SE ANEXAN AL CD(TABLA DE CALCULOS EXCELL, Y ANALISIS EN ETABS)
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