Configuracion en Planta
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL MAESTRÍA EN ESTRUCTURAS CONFIGURACIÓN ESTRUCTURA L 2. CORRECCIÓN DE LA CONFIGURACIÓ N EN PLANTA ESTRUCTURACIÓN SÍSMICA José Manuel Vargas Nieto Byron Gallegos Ortiz Andrés Espinel Arteaga Ingenieros Civiles 13 de Abril de 2015 DESCRIPCIÓN DE LA TAREA Deber No. 2 – Análisis y comparación de la participación modal de la masa en el comportamiento de estructuras con plantas rectangulares con mala configuración en planta y su respectiva corrección.
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Irreguraridad en plantaDistribucion de columnasComportamiento modalEfecto dinamico
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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL
MAESTRA EN ESTRUCTURAS
CONFIGURACIN ESTRUCTURAL
2. CORRECCIN DE LA CONFIGURACIN EN PLANTA ESTRUCTURACIN SSMICA
Jos Manuel Vargas Nieto Byron Gallegos Ortiz
Andrs Espinel Arteaga Ingenieros Civiles
13 de Abril de 2015
DESCRIPCIN DE LA TAREA
Deber No. 2 Anlisis y comparacin de la participacin modal de la masa en el comportamiento de estructuras
con plantas rectangulares con mala configuracin en planta y su respectiva correccin.
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CONFIGURACIN ESTRUCTURAL
2 Configuracin en Planta
2.1 Resumen de Resultados
Para el siguiente anlisis se modelaron cinco edificios rectangulares de 5 y 10 pisos, de 9x8 vanos de 6.0 m. Se utilizaron configuraciones malas a propsito para evaluar la participacin modal de la masa en la torsin en planta y su correccin.
Modal Participating Mass Ratios Edificios de 5 Pisos
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_1 Modal 1 1.0280 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8496 100%
Modal 2 0.9730 0.8101 0.0000 0.0000 0.0000 0.2243 0.0000
es_5n_6m_OK_1 Modal 1 0.9850 0.8085 0.0000 0.0000 0.0000 0.2271 0.0000 0%
Modal 2 0.9370 0.0000 0.7937 0.0000 0.2437 0.0000 0.0000
es_5n_6m_NC_2 Modal 1 0.9190 0.5763 0.0000 0.0000 0.0000 0.1842 0.2224 39%
Modal 2 0.8590 0.0000 0.7755 0.0000 0.2760 0.0000 0.0000
es_5n_6m_OK_2 Modal 1 0.8590 0.0036 0.7720 0.0000 0.2746 0.0013 0.0000 0%
Modal 2 0.8580 0.7723 0.0036 0.0000 0.0013 0.2743 0.0000
es_5n_6m_NC_3 Modal 1 1.0430 0.0000 0.8315 0.0000 0.2118 0.0000 0.0000
Modal 2 0.8060 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.7745 100%
es_5n_6m_OK_3 Modal 1 0.9370 0.0000 0.7946 0.0000 0.2546 0.0000 0.0000 0%
Modal 2 0.8130 0.7624 0.0000 0.0000 0.0000 0.2904 0.0000
es_5n_6m_NC_4 Modal 1 1.0900 0.8495 0.0000 0.0000 0.0000 0.1759 0.0000
Modal 2 1.0230 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8471 100%
es_5n_6m_OK_4 Modal 1 1.0120 0.0000 0.8175 0.0000 0.2131 0.0000 0.0000
Modal 2 0.9880 0.8108 0.0000 0.0000 0.0000 0.2206 0.0000 0%
es_5n_6m_NC_5 Modal 1 1.0400 0.0010 0.0000 0.0000 0.0000 0.0003 0.8530 100%
Modal 2 0.8180 0.0000 0.7825 0.0000 0.2484 0.0000 0.0000
es_5n_6m_OK_5 Modal 1 0.5440 0.1657 0.5954 0.0000 0.2167 0.0591 0.0000 0%
Modal 2 0.4360 0.6167 0.1718 0.0000 0.0524 0.1936 0.0001
Modal Participating Mass Ratios Edificios de 10 Pisos
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_10n_6m_NC_1 Modal 1 2.0540 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8270 100%
Modal 2 2.0470 0.7998 0.0000 0.0000 0.0000 0.2109 0.0000
es_10n_6m_OK_1 Modal 1 2.0740 0.7991 0.0000 0.0000 0.0000 0.2120 0.0000 0%
Modal 2 2.0140 0.0000 0.7877 0.0000 0.2247 0.0000 0.0000
es_10n_6m_NC_2 Modal 1 1.9710 0.6150 0.0000 0.0000 0.0000 0.1802 0.1755 29%
Modal 2 1.9040 0.0000 0.7736 0.0000 0.2456 0.0000 0.0000
es_10n_6m_OK_2 Modal 1 2.0070 0.7889 0.0000 0.0000 0.0000 0.2284 0.0000 0%
Modal 2 1.8400 0.0000 0.7624 0.0000 0.2581 0.0000 0.0000
es_10n_6m_NC_3 Modal 1 2.1380 0.0000 0.8147 0.0000 0.1998 0.0000 0.0000
Modal 2 1.7880 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.7730 100%
es_10n_6m_OK_3 Modal 1 2.0170 0.0000 0.7886 0.0000 0.2287 0.0000 0.0000
Modal 2 1.8380 0.7625 0.0000 0.0000 0.0000 0.2580 0.0000 0%
es_10n_6m_NC_4 Modal 1 2.1800 0.8266 0.0000 0.0000 0.0000 0.1804 0.0000
Modal 2 2.0490 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8253 100%
es_10n_6m_OK_4 Modal 1 2.1050 0.0000 0.8050 0.0000 0.2039 0.0000 0.0000
Modal 2 2.0720 0.8004 0.0000 0.0000 0.0000 0.2090 0.0000 0%
es_10n_6m_NC_5 Modal 1 2.0670 0.0014 0.0000 0.0000 0.0000 0.0004 0.8280 100%
Modal 2 1.8120 0.0000 0.7638 0.0000 0.2486 0.0000 0.0000
es_10n_6m_OK_5 Modal 1 1.3780 0.1876 0.5285 0.0000 0.2211 0.0796 0.0000 0%
Modal 2 1.1110 0.5275 0.1897 0.0000 0.0776 0.2217 0.0001
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2.2 Esquemas de Modelos de 5 Pisos
2.2.1 Modelo (1) Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_1 Modal 1 1.0280 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8496 100%
Modal 2 0.9730 0.8101 0.0000 0.0000 0.0000 0.2243 0.0000
2.2.2 Modelo (1) Corregido Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_OK_1 Modal 1 0.9850 0.8085 0.0000 0.0000 0.0000 0.2271 0.0000 0%
Modal 2 0.9370 0.0000 0.7937 0.0000 0.2437 0.0000 0.0000
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2.2.3 Modelo (2) Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_2 Modal 1 0.9190 0.5763 0.0000 0.0000 0.0000 0.1842 0.2224 39%
Modal 2 0.8590 0.0000 0.7755 0.0000 0.2760 0.0000 0.0000
2.2.4 Modelo (2) Corregido Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_OK_2 Modal 1 0.8590 0.0036 0.7720 0.0000 0.2746 0.0013 0.0000 0%
Modal 2 0.8580 0.7723 0.0036 0.0000 0.0013 0.2743 0.0000
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2.2.5 Modelo (3) Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_3 Modal 1 1.0430 0.0000 0.8315 0.0000 0.2118 0.0000 0.0000
Modal 2 0.8060 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.7745 100%
2.2.6 Modelo (3) Corregido Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_OK_3 Modal 1 0.9370 0.0000 0.7946 0.0000 0.2546 0.0000 0.0000 0%
Modal 2 0.8130 0.7624 0.0000 0.0000 0.0000 0.2904 0.0000
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2.2.7 Modelo (4) Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_4 Modal 1 1.0900 0.8495 0.0000 0.0000 0.0000 0.1759 0.0000
Modal 2 1.0230 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.8471 100%
2.2.8 Modelo (4) Corregido Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_OK_4 Modal 1 1.0120 0.0000 0.8175 0.0000 0.2131 0.0000 0.0000
Modal 2 0.9880 0.8108 0.0000 0.0000 0.0000 0.2206 0.0000 0%
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2.2.9 Modelo (5) Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_NC_5 Modal 1 1.0400 0.0010 0.0000 0.0000 0.0000 0.0003 0.8530 100%
Modal 2 0.8180 0.0000 0.7825 0.0000 0.2484 0.0000 0.0000
2.2.10 Modelo (5) Corregido Rectangular de 9x8 vanos, 5 Pisos, Luces de 6 m
Modal Participating Mass Ratios
Modelo Case Mode Period UX UY UZ RX RY RZ % Torsin
es_5n_6m_OK_5 Modal 1 0.5440 0.1657 0.5954 0.0000 0.2167 0.0591 0.0000 0%
Modal 2 0.4360 0.6167 0.1718 0.0000 0.0524 0.1936 0.0001
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2.3 Conclusiones
Existiendo simetra en planta en cuanto a dimensiones, las distribucin de columnas que por condiciones arquitectnicas pueden producir torsin en planta, as tenemos que al concentrar columnas de gran rigidez en un determinado lugar en planta, por esta ubicacin la estructura presenta torsin, tambin se puede concentrar torsin cuando se colocan los ductos de ascensor en zonas centrales de la planta.
La altura reduce un poco el comportamiento torsional debido a que la estructura se rigidiza en altura, pero no es significativa como lo es la configuracin en planta.
Una mejora de evitar la torsin es colocar las secciones de gran rigidez en zonas perimetrales que produzcan los mximos brazos de palanca posibles.
