plantilla crooss0000000000000001

32
b h I L k 25 25 32552.0833333 600 54.25 K1 25 30 56250 500 112.50 K2 25 35 89322.9166667 700 127.60 K3 95.703125 25 25 32552.0833333 700 46.50 K4 25 25 32552.0833333 700 46.50 K5 Dab 0 Dba 0.32535138 Dbc 0.67464862 Dcb 0.54033771 Dcd 0.45966229 c-1 0 c-2 1.00 0.12 0.22 0.56 0.44 -7717.50 11576.25 -14812.00 148126.00 -10924.80 7717.50 347.87 663.03 -76283.87 -60917.33 3858.75 -38141.93 331.52 0.29 4011.13 7645.15 -184.48 -147.32 0.00 -92.24 3822.57 4079.04 10.79 20.57 -4393.30 -3508.32 0.00 -2196.65 10.28 9.91 257.01 489.85 -11.23 -8.97 0.00 -5.61 244.93 235.93 0.66 1.25 -267.36 -213.50 0.00 -133.68 0.63 0.60 15.64 29.81 -0.68 -0.55 0.00 -0.34 14.91 14.36 0.04 0.08 -16.27 -12.99 0.00 -8.14 0.04 0.04 0.00 20078.14 -46540.85 71393.69 -71393.61 1.000 0.333 0.667 0.667 0.333 -14.700 6.300 -8.333 8.333 -12.500 14.700 0.677 1.356 2.779 1.388

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Page 1: Plantilla Crooss0000000000000001

b h I L k25 25 32552.08333333 600 54.25 K125 30 56250 500 112.50 K225 35 89322.91666667 700 127.60 K3 95.703125

25 25 32552.08333333 700 46.50 K425 25 32552.08333333 700 46.50 K5

Dab 0Dba 0.32535138Dbc 0.67464862Dcb 0.54033771Dcd 0.45966229c-1 0c-2

1.00 0.12 0.22 0.56 0.44-7717.50 11576.25 -14812.00 148126.00 -10924.807717.50 347.87 663.03 -76283.87 -60917.33

3858.75 -38141.93 331.52 0.294011.13 7645.15 -184.48 -147.32

0.00 -92.24 3822.57 4079.0410.79 20.57 -4393.30 -3508.320.00 -2196.65 10.28 9.91

257.01 489.85 -11.23 -8.970.00 -5.61 244.93 235.930.66 1.25 -267.36 -213.500.00 -133.68 0.63 0.60

15.64 29.81 -0.68 -0.550.00 -0.34 14.91 14.360.04 0.08 -16.27 -12.990.00 -8.14 0.04 0.04

0.00 20078.14 -46540.85 71393.69 -71393.61

1.000 0.333 0.667 0.667 0.333-14.700 6.300 -8.333 8.333 -12.50014.700 0.677 1.356 2.779 1.388

7.350 1.390 0.678 0.000-2.910 -5.829 -0.452 -0.2260.000 -0.226 -2.915 0.000

Page 2: Plantilla Crooss0000000000000001

0.075 0.151 1.944 0.9710.000 0.972 0.075 0.000-0.324 -0.648 -0.050 -0.0250.000 -0.025 -0.324 0.0000.008 0.017 0.216 0.1080.000 0.108 0.008 0.000-0.036 -0.072 -0.006 -0.0030.000 -0.003 -0.036 0.0000.001 0.002 0.024 0.0120.000 0.012 0.001 0.000

0.000 11.142 -11.130 10.276 -10.276

b h I L k25 25 32552.08333333 1000 32.55 K125 35 89322.91666667 1000 89.32 K225 25 32552.08333333 1000 32.55 K3 24.4140625

25 25 32552.08333333 700 46.50 K425 25 32552.08333333 700 46.50 K5

65104.1667Dab 0Dba 0.26709402Dbc 0.73290598Dcb 0.78534631Dcd 0.21465369c-1 0c-2

Page 3: Plantilla Crooss0000000000000001

0.27 0.000 0.65616387.20 -16651.83 -262.50 262.50

0.57 0.00 1950.45-30458.67 975.23 0.008158.08 0.00 22489.77-73.66 11244.88 0.0019.81 0.00 60.51

-1754.16 30.26 0.00471.87 0.00 1441.00-4.48 720.50 0.001.21 0.00 3.68

-106.75 1.84 0.0028.72 0.00 87.69-0.27 43.85 0.000.07 0.00 0.22-6.50 0.11 0.00

-7336.96 12754.17 26295.83

0.00012.500 0.00 1.320.000 0.00 0.000.694 0.00 0.000.000 0.00 0.00-0.113 0.00 0.00

Page 4: Plantilla Crooss0000000000000001

0.000 0.00 0.000.485 0.00 0.000.000 0.00 0.00-0.013 0.00 0.000.000 0.00 0.000.054 0.00 0.000.000 0.00 0.00-0.0010.0000.006 0.00 0.00 1.32

13.612 0.00 -9.54 9.54

Page 5: Plantilla Crooss0000000000000001

1.000 0.731-262.50 262.50262.50 1.56

131.2522169.34

0.0053.850.00

1282.290.003.280.00

78.040.000.200.00

0.00 23982.29

0.33 0.66-10.66 2.662.64 5.280.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.00

Page 6: Plantilla Crooss0000000000000001

0.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.00

-8.02 7.94

-8.84 8.74

Page 7: Plantilla Crooss0000000000000001

TRABAJO ENCARGADO

NOMBRE : Henry A. Cahuana TiconaCÓDIGO : 04-26816 15

PROBLEMA .- Para el siguiente sistema aporticado de un colegio de un nivel, Calcular :

a) La respectiva ecuación de movimiento para:

- Desplazamiento - Velocidad - Aceleración

b) Espectro de Respuesta de :

- Desplazamiento - Velocidad - Aceleración

Viga0.6

0.5 0.50.3

4.14.7 4.45

4.8

ELEVACIÓN PLANTA

t(seg) a(gals)

1.02 01.035 801.041 01.045 1501.05 0

1.053 -901.057 01.059 601.064 0

ACELEROGRAMA

1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07

-100

-50

0

50

100

150

t (seg)

a (gals)

D5
NOTA: Colocar su código y automaticamente variará la altura del pórtico
Page 8: Plantilla Crooss0000000000000001

1) DESCRIPCION DE LA EDIFICACION

USO : Colegio

CARGAS : Según RNE :

Norma E.020 : Taller S/C = 350 kg/m2Losa alig (0.25m) = 350 kg/m2

Norma E.030 : Peso edif = CM+50%CV

2) METRADO DE CARGAS:

Carga Muerta

Descripcion b(m) h(m) L(m) #veces Peso Total (Kg)V-P 0.30 0.50 5.4 2 2400 3888V-S 0.30 0.50 4.6 2 2400 3312LOSA AL. 4.60 - 5.4 1 350 8694COLUMNA 0.50 0.60 2.35 4 2400 6768P.TERMIN. 4.60 - 5.4 1 120 2836.8TAB.REP. 4.60 - 5.4 1 250 5910

31408.8

Carga Viva

Descripcion b(m) h(m) L(m) #veces Peso Total (Kg)s/c vivienda 4.60 - 5.4 1 350 8274

8274.0

50%CV0.5

Peso 1er P: 31408.8 4137 35545.8 kg

Masa 1er P: 31408.8 0.50 8274.0= 36.27980

3) CÁLCULO DE LA RIGIDEZ

Nº col = 40.6

Eje X = 900000 cm42.1 Eje Y = 625000 cm4

f'c = 210 kg/cm2E = 217370.7 kg/cm2

wD=

W L=

+ =

+ x kg

I=bh3

12

K=12 EI

h3

Page 9: Plantilla Crooss0000000000000001

K = 1,089,991.4 kg/cm

4) CÁLCULO DE LA FRECUENCIA ANGULAR NATURAL

= 173.4 rad/s

Por tratarse de una estructura aporticada de concrweto armado, le corresponde una razón deamortiguamiento b, de : b = 5%

= 173.1 rad/s

5) CÁLCULO DEL PERIDO NATURAL

= 0.036 seg/ciclo

6) CÁLCULO DEL HISTOGRAMA DE CARGAS

t(seg) a(gals) F=ma1.02 0 0

1.035 80 2901.71.041 0 01.045 150 5440.71.05 0 0

1.053 -90 -32641.057 0 01.059 60 2176.31.064 0 0

Siendo :1 gals = 1 cm/s2 HISTOGRAMA DE CARGA

7) CÁLCULO DE LAS ECUACIONES LINEALES DEL HISTOGRAMA DE FUERZAS

193447 t' + 0

-483616 t' + 2902

1360171 t' + 0

-1088137 t' + 5441

-1088137 t' + 0

816103 t' + -3264

1088137 t' + 0

-435255 t' + 2176

Cálculo de la frecuencia angular amortiguada (wD) :

F1(t') =

F2(t') =

F3(t') =

F4(t') =

F5(t') =

F6(t') =

F7(t') =

F8(t') =

1.015 1.02 1.025 1.03 1.035 1.04 1.045 1.05 1.055 1.06 1.065 1.07

-3500

-2500

-1500

-500

500

1500

2500

3500

4500

5500F(t)

t (seg)

wn=√ km

T=2πw

wD=wn√(1−b2 )

t1 t2

F1

F2

t'

F (t ' )=F1+(F2−F1)(t2−t1)

t '

Page 10: Plantilla Crooss0000000000000001

7) CÁLCULO DE LAS ECUACIONES DEL MOVIMIENTO

A) Ecuación del Desplazamiento

La ecuación de desplazamiento está dada por la expresión :

Donde :

Reemplazando datos, obtenemos : Siendo t = t(i+1) - t(i)

B) Ecuación de la Velocidad

La ecuación de la velocidad está dada por la derivada de la ecuación de desplazamiento :

derivando, definimos la ecuación de la velocidad:

Donde :

x (t )=e−bwt(x0cos (wD t )+v0+x0bwnwD

sen (wDt ))+A (t ) sen (wDt )+B (t )cos (wDt )

A (t )= 1mwD

∫0

t

F (t ' ) · e−bwn( t−t ' )·cos(wD t ' )· dt '

B (t )= 1mwD

∫0

t

F (t ' ) · e−bwn(t−t ') · sen(wD t ' ) · dt '

x ( t )=d [ x( t ) ]dt

x ( t )=e−bwn t [vo cos (wD t )−(xowD+bw n· vo+xobwnwD )sen(wD t )]+ (wD A ( t )−B '( t )) cos (wD t )+( A ' ( t )+wDB ( t )) sen (wD t )

A ' ( t )=1mwD

[F ( t '=t )cos (wD t )] B '( t )=1mwD

[F ( t '=t )sen (wD t )]

t1 t2

F1

F2

t'

x ( t )=e−8 .67 t( x0 cos (173.1 t )+v0+8.67 x0

173 .1sen (173.1 t ))+A ( t )sen(173 .1t )−B ( t )cos (173 .1 t )

A (t )=0 .00016∫0

tF ( t ' )e8. 67 (t '−t)cos (173 .1 t )dt '

B( t )=0. 00016∫0

tF ( t ' )e8 . 67( t '−t )sen (173. 1 t ' )dt '

Page 11: Plantilla Crooss0000000000000001

C) Ecuación de la Aceleración

La ecuación de la aceleración está dada por la derivada de la ecuación de velocidad :

derivando, definimos la ecuación de la aceleración:

Donde :

8) DETERMINACION DE LOS ESPECTROS DE RESPUESTA

Definiendo los Periódos de Diseño :

0.010 seg

0.025 seg

0.036 seg

T1 =

T2 =

T3 =

x ( t )=d [ x( t ) ]dt

x ( t )1=e−bwn t {[bwn(xowD+bwn · vo+ xobwnwD )−vowD]sen (wD t )−[ xo( bwn)2+2vobwn+ xo (wD)

2 ] cos (wD t )}

x ( t )= x ( t )1+ x ( t )2

A ' ( t )=1mwD

[F ( t )cos(wDt ) ]

B '( t )=1mwD

[F ( t )sen(wD t )]

B \( t \) = { {1} over { ital mw rSub { size 8{D} } } } left [w rSub { size 8{D} } F \( t \) cos \( w rSub { size 8{D} } t \) +F' \( t \) ital sen \( w rSub { size 8{D} } t \) right ]} { ¿A \( t \) = { {1} over { ital mw rSub { size 8{D} } } } left [ - w rSub { size 8{D} } F \( t \) ital sen \( w rSub { size 8{D} } t \) +F' \( t \) cos \( w rSub { size 8{D} } t \) right ]} { ¿

x ( t )2=[−(wD)2 · A( t )+2wD B '( t )+A \( t \) right ] ital sen \( w rSub { size 8{D} } t \) + left [ \( w rSub { size 8{D} } \) rSup { size 8{2} } B \( t \) +2w rSub { size 8{D} } A' \( t \) - B ( t )]cos (wD t )

Page 12: Plantilla Crooss0000000000000001

0.050 seg

0.100 seg

T4 =

T5 =

Page 13: Plantilla Crooss0000000000000001

SOLUCION DE PROBLEMA PLANTEADO EN CLASES1º.- CALCULO DE RIGIDECES RELATIVAS (K)

ELEMENTO123

1

0.00 0.298 0.702 0.708 0.292 1.000M.E.P. 600.000 -900.000 2041.670 -2041.670 1600.000 -1066.6701era. Iteracion 0.000 -340.218 -801.452 312.702 128.968 1066.6701era. Distribucion -170.109 0.000 156.351 -400.726 533.3352da. Iteracion 0.000 -46.593 -109.759 -93.887 -38.7222da. Distribucion -23.296 0.000 -46.944 -54.879 0.0003era. Iteracion 0.000 13.989 32.954 38.855 16.0253era. Distribucion 6.995 0.000 19.427 16.477 0.0004ta. Iteracion 0.000 -5.789 -13.638 -11.666 -4.811

Page 14: Plantilla Crooss0000000000000001

4ta. Distribucion -2.895 0.000 -5.833 -6.819 0.0005ta. Iteracion 0.000 1.738 4.095 4.828 1.9915ta. Distribucion 0.869 0.000 2.414 2.047 0.0006ta. Iteracion 0.000 -0.719 -1.695 -1.450 -0.5986ta. Distribucion -0.360 0.000 -0.725 -0.847 0.0007ma. Iteracion 0.000 0.216 0.509 0.600 0.2477ma. Distribucion 0.108 0.000 0.300 0.254 0.0008ava. Iteracion 0.000 -0.089 -0.211 -0.180 -0.0748ava. Distribucion -0.045 0.000 -0.090 -0.105 0.0009na. Iteracion 0.000 0.027 0.063 0.075 0.0319na. Distribucion 0.013 0.000 0.037 0.032 0.00010ma. Iteracion 0.000 -0.011 -0.026 -0.022 -0.00910ma. Distribucion -0.006 0.000 -0.011 -0.013 0.00011ava. Iteracion 0.000 0.003 0.008 0.009 0.00411ava. Distribucion 0.002 0.000 0.005 0.004 0.00012ava. Iteracion 0.000 -0.001 -0.003 -0.003 -0.00112ava. Distribucion -0.001 0.000 -0.001 -0.002 0.00013ava. Iteracion 0.000 0.000 0.001 0.001 0.00013ava. Distribucion 0.000 0.000 0.001 0.000 0.00013ava. Iteracion 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00013ava. Distribucion 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

411.28 -1277.45 1277.45 -2236.39 2236.39 0.00

CON LOS MOMENTOS FINALES OBTENIDOS SE PASA A CALCULAR LAS REACCIONES

PARA ELLO UTILIZAMOS EL MISMO PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LAS REACCIONES QUE SE USO PARA EL MÉTODO DE LA ECUACIÓN DE LOS TRES MOMENTOS

MOMENTOS FINALES

CONVENCIÓN DE SIGNOS

Page 15: Plantilla Crooss0000000000000001

A B

500 Kg/m.l.

6 m.

1

RA' RB'

411.28 kg -m 1277.45 kg -m

500 Kg/m.l.

2

7 m.

B C

RB'' RC''

1277.45 kg -m 2236.39 kg -m

RA'R =A

R +B'R =BRB''

R +C''R =CRC'''

R =A

R =B

R =C

355.64 kg.

2757.37 kg.

3499.87 kg.

RD'''R =D R =A 387.12 kg.

Page 16: Plantilla Crooss0000000000000001

FINALMENTE SE GRAFICA LOS DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLECTORES

EL GRÁFICO DE LOS DIAGRAMAS DEBE HACERSE MEDIANTE EL METODO DE LOS CORTES VISTO EN EL METODO DE LOS TRES MOMENTOS

OBTENIENDO LAS ECUACIONES DE LAF FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS PARA CADA TRAMO.

ASIMISMO DEBERA HALLARSE LOS MOMENTOS MAXIMOS CUANDO LA CORTANTE ES CERO

LA UNICA CONSIDERACION SERIA AL TENER EL ORIGEN EN "A" ADEMAS DE CONSIDERAR LA REACCION EN "A" DEBE CONSIDERARSE TAMBIEN EL MOMENTO EN

RA'R =A

R +B'R =BRB''

R +C''R =CRC'''

R =A

R =B

R =C

355.64 kg.

2757.37 kg.

3499.87 kg.

RD'''R =D R =A 387.12 kg.

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 17: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 18: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 19: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 20: Plantilla Crooss0000000000000001

1º.- CALCULO DE RIGIDECES RELATIVAS (K)

b (cm) h (cm) L (cm) Inercia Rigidez (K) Formula K40 50 600 416666.67 694.44 K1=I/L40 70 700 1143333.33 1633.33 K2=I/L40 60 800 720000.00 675.00 K3=(3/4)(I/L)

2º.-CÁLCULO DE FACTORES DE DISTRIBUCION

FACTOR FÓRMULA VALORDab Empotrado 0Dba K1/(K1+K2) 0.29832936Dbc K2/(K1+K2) 0.70167064Dcb K2/(K2+K3) 0.70758123Dcd K3/(K2+K3) 0.29241877Ddc Móvil 1

Page 21: Plantilla Crooss0000000000000001

PARA ELLO UTILIZAMOS EL MISMO PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LAS REACCIONES QUE SE USO PARA EL MÉTODO DE LA ECUACIÓN DE LOS TRES MOMENTOS

Page 22: Plantilla Crooss0000000000000001

500 Kg/m.l.

2

7 m.

B C

RB'' RC''

1277.45 kg -m 2236.39 kg -m

D3

8 m.

C

500 Kg/m.l.

RC'''RD'''

2236.39 kg -m

RA'R =A

R +B'R =BRB''

R +C''R =CRC'''

R =A

R =B

R =C

355.64 kg.

2757.37 kg.

3499.87 kg.

RD'''R =D R =A 387.12 kg.

Page 23: Plantilla Crooss0000000000000001

EL GRÁFICO DE LOS DIAGRAMAS DEBE HACERSE MEDIANTE EL METODO DE LOS CORTES VISTO EN EL METODO DE LOS TRES MOMENTOS

ADEMAS DE CONSIDERAR LA REACCION EN "A" DEBE CONSIDERARSE TAMBIEN EL MOMENTO EN "A" HALLADO

RA'R =A

R +B'R =BRB''

R +C''R =CRC'''

R =A

R =B

R =C

355.64 kg.

2757.37 kg.

3499.87 kg.

RD'''R =D R =A 387.12 kg.

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 24: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 25: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 26: Plantilla Crooss0000000000000001

AB C

D

500 Kg/m.l. 500 Kg/m.l.

6 m. 7 m. 8 m.

12

3

R = 355.64 kg.A

M = 411.28 kg.-m.A

R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A R = 355.64 kg.A

D.F.C.

D.M.F. -+

+-

Page 27: Plantilla Crooss0000000000000001

D3

8 m.

C

500 Kg/m.l.

RC'''RD'''

2236.39 kg -m