PANEL h (Reducido)
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8/17/2019 PANEL h (Reducido) http://slidepdf.com/reader/full/panel-h-reducido 1/1 Según el mapa de zonifi- cación sísmica mundial y teniendo como antece- dentes fotografías de la excavación del subsuelo del edificio se adopta una zona sísmica 3 y un tipo espectral 2. El nucleo ocupa el 15% de a superficie total de la planta. La transferencia del corte hacia las fun- daciones es garanti- zada por la continui- dad del núcleo cen- tral. Las vigas perime- trales colaboran en la resistencia al mo- mento de vuelco apoyándose unas sobre otras. El edificio consta de un núcleo central compuesto por tabiques y tabiques aco- plados donde se alojan las circulaciones verticales y los conductos para instala- ciones “TUBO INTERIOR RIGIDO” y un tubo perimetral de fachada compuesto por vigas tipo vierendeel nivel de por medio que apoyan en vigas vierendeel dispuestas perpendiculares,“TUBO EX- TERIOR DUCTIL” . el Cubo Beirut, Libano Estudio: Orange Architects Estructura: Rodolphe Mattar Contratista:K.Abboud SUPERFICIE: 3600 m2 19 departamentos AÑO: 2013 Zona sismica + suelo DESCRIPCION ARQ ESQUEMA ESTRUCTURAL PLANTA DE ESTRUCTURA acciones verticales acciones horizontales Proceso constructivo ANÁLISIS CUALITATIVO DE LOS MECANISMOS RESISTENTES - HIPÓTESIS DE CÁLCULO CICARÉ + LLOP JOEKES + PRADOS tipologías estructurales frecuentes Geometría en X Geometría en Y Defomaciones en X Desplazamientos en X Momentos en X Momentos en Y Desplazamientos en Y Deformaciones en Y Masas Distribución de fuerzas Como se considera que el sistema resistente es entonces solo el núcleo de hormigón se adopta un período aproximado igual a: ya que son los 16 niveles por encima de la calle los susceptibles de poder vibrar. Para calcular la masa vibrante se considera una participación de la sobrecarga en función del uso del edificio que es la vivienda, por lo tanto la masa por piso resulta: Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección X: Desplazamiento piso 13= 0,429318m Desplazamiento piso 14= 0,474495m altura de piso= 3,20m Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección Y: Desplazamiento piso 13= 0,395195m Desplazamiento piso 14= 0,435361m altura de piso= 3,20m Debido a la irregularidad que presen- ta el edificio este método no es sufi- ciente para analizar su comporta- miento por eso se decide hacer un análisis dinámico. NO VERIFICA NO VERIFICA Visuales Panorámicas Visuales Panorámicas ANÁLISIS ESTÁTICO Del espectro entonces puede leerse una pseudoaceleración igual a: Sa= 0,627 El coeficiente sísmico de diseño resulta entonces: El corte en la base resulta: La distribución de fuerzas en altura asociada a la masa de cada nivel se determina con la siguiente fórmula: 0,157 626t Si DL= 1 t/m2 LL= 0,2 t/m2 La aplicación de un método simplificado para el análisis del comportamiento sísmico en un edificio en altura requiere ante todo que se cumplan con ciertas condiciones de regularidad en planta y en altura. Es por eso que al analizar la configuración del edificio elegido, como la distribución de rigideces en el tubo exterior se considera irregular y su comportamiento trae aparejado muchas incertidumbres, para el análisis del edifi cio aplicando un método simplificado se desprecia su contribución. Sistemas de protección sismica “MAXIMIZAR” Uso óptimo de los deseos del cliente, el potencial del sitio, el código de construcción local y las fantásticas vistas sobre Beirut y el Mediterráneo. El diseño con los 14 planos apilados y rotados genera 19 atractivos departamentos, con vista panoramica de 360°, en total que varían en tamaño de 117 a 234 m², con espacios fluidos, amplios balcones y ventanas de pared a pared. La rotación de los volúmenes en cada nivel ofrece a los residentes magníficas zonas al aire libre en la azotea del departamento de abajo, así como ventanas panorámicas de hasta 12 metros de ancho CONCEPTO SISTEMA ESTRUCTURAL Gracias al núcleo fijo con ascensores y escaleras en el centro del edificio, no hay restricciones en la distribución de los departamentos. Las plantas se ejecutan directamente desde el núcleo a las fachadas. El cerramiento configurado por vigasvierendeel que no se encuentran alineadas nivel a nivel Desplazamientos en X Modelo 3D Deformación del núcleo Deformación del núcleo Deformación del núcleo Desplazamientos en Z Síntesis de los resultados obtenidos Se analizó dinámicamente frente a la acción sísmica para poder obtener un período de vibración más cercano a la realidad y com- pararlo con el adoptado para el método simplificado. Se realizaron dos modelos: uno que contemplo la estructura perimetral y otro que no para evaluar el aporte de rigidez de la misma al sistema comparando deformaciones y períodos de vibra- ción de cada modelo. Para poder compararlos, como los métodos simplificados contem- plan al hormigón en estado último se modifico el módulo de elasti- cidad del material de los tabiques para considerar su inercia al estar la sección fisurada. Para los elementos de las vigas tipo vierendeel se modifico la inercia de los elementos montantes sin afectar el material para evitar las grandes deformaciones por com- presión. Las vigas vierendeel de la estructura de fachada se dan cada piso de por medio y desfasadas unas de otras. En el modelo completo con las anteriores consideraciones se obtiene un período para el modo 1 igual a 2,7seg (aproximada- mente 0,15seg por piso) y un corte basal en la dirección X igual a 248t y en la dirección Z, 211t o sea aproximadamente un 30% que el obtenido con el método simplificado. Puede observarse que el tabique reacciona con el 90% del corte basal en ambas direcciones verificando nuestras primeras hipótesis. ANÁLISIS DINÁMICO M O D E L O E S T R U C T U R A P E R I M E T R A L + N Ú C L E O M O D E L O N Ú C L E O S O L O Espectro de diseño reducido PARA ZONA SÍSMICA 3 Y TIPO ESPECTRAL 2 Lectura del comportamiento de la exoestructura Se observan en general menores deformaciones que las obtenidas con el método simplificado. Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección X: Desplazamiento piso 13= 0,093678mx4=0,37m Desplazamiento piso 14= 0,103398mx4=0,41m altura de piso= 3,20m ∆=0,04m δ=0,04m/3,20m=0,0125<0,014 VERIFICA Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección Z: Desplazamiento piso 13= 0,107942mx4=0,43m Desplazamiento piso 14= 0,117511mx4=0,47m altura de piso= 3,20m ∆=0,04m δ=0,04m/3,20m =0,0125<0,014 VERIFICA Puede apreciarse el aporte por parte de la estructura perimetral ya que las deformaciones disminuyen y el período aumenta con respecto al modelo completo. Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección X: Desplazamiento piso 13= 0,104671mx4=0,42m Desplazamiento piso 14= 0,115727mx4=0,46m altura de piso= 3,20m ∆=0,04m δ=0,04m/3,20m=0,0125<0,014 VERIFICA Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección Z: Desplazamiento piso 13= 0,128279mx4=0,51m Desplazamiento piso 14= 0,139641mx4=0,56m altura de piso= 3,20m ∆=0,05m δ=0,05m/3,20m =0,015>0,014 NO VERIFICA Aunque la estructura perimetral no es una estructura regular y continua en fachada su aporte para reducir el período del edificio y las deforma- ciones es fundamental para el me- canismo resistentes a acciones horizontales ya que es posible detectar una transferencia lógica de las cargas hacia las fundaciones. Según puede extraerse del análisis los métodos simplificados no repre- sentan fehacientemente el compor- tamiento del edificio por lo tanto se concluye que ante una clara irregu- laridad en las distribución de rigide- ces en altura como en este caso, para su estudio y diseño se requiere la aplicación de métodos más exac- tos. VERIFICA CONCLUSIONES VERIFICA NO VERIFICA VERIFICA X Z Y ÁREA ESTRUCTURAL MÍNIMA REQUERIDA PARA RESISTIR LAS ACCIONES HORIZONTALES 0 , 2 5 5,89 0,20 0 , 2 9 0,27 0,23 0,25 0 , 3 1 2 , 9 3 2 , 1 8 5,89 0,20 0 , 2 3 0,29 1,72 1,66 5,89 0 , 2 3 0,27 0,25 0,23 0,23 2 , 1 8 1,66 0 , 2 5 1,72 0 , 3 6 0,28 0,25 5,89 2 , 9 3 CM CR CR CR Núcleo relevado CM y CR relevado Núcleo optimizado EXCENTRICAD "CERO"
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8/17/2019 PANEL h (Reducido)
http://slidepdf.com/reader/full/panel-h-reducido 1/1
Según el mapa de zonifi-cación sísmica mundial yteniendo como antece-dentes fotografías de laexcavación del subsuelodel edificio se adopta unazona sísmica 3 y un tipoespectral 2.
El nucleo ocupa el 15% de asuperficie total de la planta.
La transferencia del
corte hacia las fun-daciones es garanti-zada por la continui-dad del núcleo cen-tral.Las vigas perime-trales colaboran enla resistencia al mo-mento de vuelcoapoyándose unassobre otras.
El edificio consta de un núcleo centralcompuesto por tabiques y tabiques aco-plados donde se alojan las circulacionesverticales y los conductos para instala-ciones “TUBO INTERIOR RIGIDO” y untubo perimetral de fachada compuestopor vigas tipo vierendeel nivel de pormedio que apoyan en vigas vierendeeldispuestas perpendiculares,“TUBO EX-TERIOR DUCTIL” .
el CuboBeirut, Libano
Estudio: Orange ArchitectsEstructura: Rodolphe MattarContratista:K.AbboudSUPERFICIE: 3600 m219 departamentosAÑO: 2013
Zona sismica + suelo
DESCRIPCION ARQ
ESQUEMA ESTRUCTURAL
PLANTA DE ESTRUCTURA
accionesverticales
accioneshorizontales
Proceso constructivo
ANÁLISIS CUALITATIVO DE LOS MECANISMOS RESISTENTES - HIPÓTESIS DE CÁLCULO
CICARÉ + LLOP JOEKES + PRADOStipologías estructurales frecuentes
Geometría en X Geometría en Y Defomaciones en X
Desplazamientos en XMomentos en X Momentos en Y Desplazamientos en Y
Deformaciones en YMasas Distribución de fuerzas
Como se considera que el sistemaresistente es entonces solo elnúcleo de hormigón se adopta unperíodo aproximado igual a:
ya que son los 16 niveles porencima de la calle los susceptiblesde poder vibrar.
Para calcular la masa vibrante seconsidera una participación de lasobrecarga en función del uso deledificio que es la vivienda, por lotanto la masa por piso resulta:
Se verifica la distorsión en el piso 13 para ladirección X:
Desplazamiento piso 13= 0,429318mDesplazamiento piso 14= 0,474495maltura de piso= 3,20m
Se verifica la distorsión en el piso 13 para ladirección Y:
Desplazamiento piso 13= 0,395195mDesplazamiento piso 14= 0,435361maltura de piso= 3,20m
Debido a la irregularidad que presen-ta el edificio este método no es sufi-ciente para analizar su comporta-miento por eso se decide hacer unanálisis dinámico.
NO VERIFICA
NO VERIFICA
VisualesPanorámicas
VisualesPanorámicas
ANÁLISIS ESTÁTICO
Del espectro entonces puede leerseuna pseudoaceleración igual a:
Sa= 0,627
El coeficiente sísmico de diseñoresulta entonces:
El corte en la base resulta:
La distribución de fuerzas en alturaasociada a la masa de cada nivel sedetermina con la siguiente fórmula:
0,157
626t
SiDL= 1 t/m2LL= 0,2 t/m2
La aplicación de un método simplificado para el análisis del comportamiento sísmico en un edificio en altura requiere ante todo que secumplan con ciertas condiciones de regularidad en planta y en altura.Es por eso que al analizar la configuración del edificio elegido, como la distribución de rigideces en el tubo exterior se considera irregulary su comportamiento trae aparejado muchas incertidumbres, para el análisis del edifi cio aplicando un método simplificado se desprecia sucontribución.
Sistemas de protección sismica
“MAXIMIZAR”Uso óptimo de los deseos delcliente, el potencial del sitio, elcódigo de construcción local y lasfantásticas vistas sobre Beirut y elMediterráneo.El diseño con los 14 planos apiladosy rotados genera 19 atractivosdepartamentos, con vistapanoramica de 360°, en total quevarían en tamaño de 117 a 234 m²,con espacios fluidos, ampliosbalcones y ventanas de pared apared. La rotación de los volúmenesen cada nivel ofrece a los residentesmagníficas zonas al aire libre en laazotea del departamento de abajo,así como ventanas panorámicas dehasta 12 metros de ancho
CONCEPTO
SISTEMAESTRUCTURAL
Gracias al núcleo fijo con ascensores y escaleras en el centro del edificio, no hay restricciones en la distribución de losdepartamentos. Las plantas se ejecutan directamente desde el núcleo a las fachadas.
El cerramientoconfigurado porvigas vierendeelque no seencuentranalineadas nivel anivel
Desplazamientos en XModelo 3D
Deformacióndel núcleo
Deformacióndel núcleo
Deformacióndel núcleo
Desplazamientos en Z
Síntesis de los resultadosobtenidos
Se analizó dinámicamente frente a la acción sísmica para poderobtener un período de vibración más cercano a la realidad y com-pararlo con el adoptado para el método simplificado.
Se realizaron dos modelos: uno que contemplo la estructuraperimetral y otro que no para evaluar el aporte de rigidez de lamisma al sistema comparando deformaciones y períodos de vibra-ción de cada modelo.
Para poder compararlos, como los métodos simplificados contem-plan al hormigón en estado último se modifico el módulo de elasti-cidad del material de los tabiques para considerar su inercia alestar la sección fisurada. Para los elementos de las vigas tipovierendeel se modifico la inercia de los elementos montantes sinafectar el material para evitar las grandes deformaciones por com-presión.
Las vigas vierendeel de la estructura de fachada se dan cada pisode por medio y desfasadas unas de otras.
En el modelo completo con las anteriores consideraciones seobtiene un período para el modo 1 igual a 2,7seg (aproximada-mente 0,15seg por piso) y un corte basal en la dirección X igual a248t y en la dirección Z, 211t o sea aproximadamente un 30% queel obtenido con el método simplificado. Puede observarse que eltabique reacciona con el 90% del corte basal en ambas direccionesverificando nuestras primeras hipótesis.
ANÁLISIS DINÁMICO
M O D E L O E S T R U C T U R A P E R I M E T R A L + N Ú C L E O
M O D E L O N Ú C L E O S O L O
Espectro de diseño reducidoPARA ZONA SÍSMICA 3 Y TIPO ESPECTRAL 2
Lectura del comportamientode la exoestructura
Se observan en general menores deformaciones que lasobtenidas con el método simplificado.
Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección X:
Desplazamiento piso 13= 0,093678mx4=0,37mDesplazamiento piso 14= 0,103398mx4=0,41maltura de piso= 3,20m
∆=0,04m
δ=0,04m/3,20m=0,0125<0,014 VERIFICA
Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección Z:
Desplazamiento piso 13= 0,107942mx4=0,43mDesplazamiento piso 14= 0,117511mx4=0,47maltura de piso= 3,20m
∆=0,04m
δ=0,04m/3,20m =0,0125<0,014 VERIFICA
Puede apreciarse el aporte por parte de la estructura perimetralya que las deformaciones disminuyen y el período aumenta conrespecto al modelo completo.
Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección X:
Desplazamiento piso 13= 0,104671mx4=0,42mDesplazamiento piso 14= 0,115727mx4=0,46maltura de piso= 3,20m
∆=0,04mδ=0,04m/3,20m=0,0125<0,014 VERIFICA
Se verifica la distorsión en el piso 13 para la dirección Z:
Desplazamiento piso 13= 0,128279mx4=0,51mDesplazamiento piso 14= 0,139641mx4=0,56maltura de piso= 3,20m
∆=0,05mδ=0,05m/3,20m =0,015>0,014 NO VERIFICA
Aunque la estructura perimetral noes una estructura regular y continuaen fachada su aporte para reducir elperíodo del edificio y las deforma-
ciones es fundamental para el me-canismo resistentes a accioneshorizontales ya que es posibledetectar una transferencia lógica delas cargas hacia las fundaciones.Según puede extraerse del análisislos métodos simplificados no repre-sentan fehacientemente el compor-tamiento del edificio por lo tanto seconcluye que ante una clara irregu-laridad en las distribución de rigide-ces en altura como en este caso,para su estudio y diseño se requierela aplicación de métodos más exac-tos.
VERIFICACONCLUSIONES
VERIFICA
NO VERIFICA
VERIFICA
XZ
Y
ÁREA ESTRUCTURAL MÍNIMA REQUERIDA PARARESISTIR LAS ACCIONES HORIZONTALES
0 , 2
5
5,890,20
0 ,
2 9
0,270,230,25
0 ,
3 1
2 ,
9 3
2 ,
1 8
5,89
0,20
0 ,
2 3
0,29
1,72 1,66
5,89
0 , 2
3
0,270,25 0,23 0,23 2
, 1 8
1,66 0 , 2
51,72
0 ,
3 6
0,28 0,25
5,89
2 , 9
3
CM
CR CR CR
Núcleo relevado
CM y CR relevado
Núcleo optimizadoEXCENTRICAD "CERO"
