UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA DEPARTAMENTO DE …

Ingeniería Civil -Managua Página 1

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE DEPARTAMENTO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO

Tarea N°1

Segunda Asignación de Estructuras:

Determinación de Cargas Muertas, vivas y reducidas.

Efectuar la distribución de las Fs. en cada marco.

Aplicar el método estático equivalente para calcular la Fs en cada nivel.

Efectuar distribución de Fs en cada marco.

ASIGNATURA: Introducción al Diseño Estructural.

DOCENTE: Ing. Pablo Uriarte.

ELABORADO POR:

CARRERA: Ingeniería Civil

GRUPO: 0455

Managua, Sábado 25 de Agosto de 2012.

Hilario Espinoza (2008590010)

Jonathan David Tercero Zeledón. (2009930033)

Ariel Jehú Suárez Aguiar (2009590051)

Juan Carlos Suarez Téllez (2009590070)

Introducción al Diseño Estructural.


Contenido ESTRUCTURAL PRINCIPAL RESISTENTES. ............................................................................................ 5

ARREGLO ARQUITECTÓNICO DE PAREDES INTERIORES DE LAS CELDAS. ....................................... 6

PRE DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS, VIGAS. ........................................................................... 8

DETERMINACION DE CARGAS MUERTAS ............................................................................................ 9

PREDIMENCIONAMIENTO DE COLUMNAS. ....................................................................................... 11

DETERMINACIÓN DE LA CARGA SÍSMICA .......................................................................................... 11

PESO TOTAL DE CADA NIVEL: ........................................................................................................ 11

NORMAS MINIMAS PARA DETERMINAR LAS CARGAS DEBIDA A SISMO. ......................................... 14

CONDICIONES DE REGULARIDAD (ARTO.23) ................................................................................. 15

COEFICIENTE SÍSMICO: .................................................................................................................. 18

MOMENTO DE INERCIA DE COLUMNAS Y VIGAS. ......................................................................... 19

MÉTODO DEL WILBUR: Rigideces en cada Piso............................................................................. 20

RESULTADOS DE RIGIDECES EN CADA ENTREPISO: ....................................................................... 21

DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS POR CADA MARCO. .......................................................... 22

MARCO TÍPICO DE CADA ENTREPISO ............................................................................................ 23

SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO. ..................................................................................................... 24

CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA (CM) DEL EDIFICIO .................................................................... 25

CÁLCULO DEL CENTRO DE TORSIÓN (CT) DEL EDIFICIO ................................................................ 27

Chequeo de excentricidades máximas y permisibles (Artículo 12 de las condiciones de

regularidad). .................................................................................................................................. 28

CONCLUSIÓN: .................................................................................................................................... 28

4. Cálculo de las Fuerzas Sísmicas reducidas (Es necesario calcular el período de vibrar de forma

aproximada con la fórmula de Rayleigh)....................................................................................... 29

5. Chequeo de derivas: revisión de derivas calculadas VS derivas máximas ............................ 30

MÉTODO DE DINÁMICA ESTRUCTURAL PARA CALCULAR PERÍODOS DE VIBRAR, ............................ 32

En la figura se muestra los datos insertados en MathCad, el programa realiza la resta de la

matriz K-Wn2*M; donde M es la matriz de Masa del edificio ...................................................... 32

La solución de esta matriz. ............................................................................................................ 33

Resolución de las raíces usando MathCad .................................................................................... 33

MODOS ORTONORMALIZADOS ..................................................................................................... 35

CÁLCULO DE LOS FACTORES DE PARTICIPACIÓN .......................................................................... 36



PARTICIPACIÓN DE LAS MASAS. .................................................................................................... 37

FUERZAS SÍSMICAS MEDIANTE MÉTODO DINÁMICO. ...................................................................... 38

FUERZAS SÍSMICAS REDUCIDAS CALCULADAS DINÁMICAMENTE ................................................ 39

DATOS DE ENTRADA INTRODUCIDOS EN EL PROGRAMA SAP .......................................................... 40

DEFINICION DE LA GEOMETRIA DE LA PLANTA Y ELEVACIÓN DEL EDIFICIO: ............................... 40

DEFICINIÓN DE LOS MATERIALES: ................................................................................................. 41

SECCIONES DE LOS ELEMENTOS A UTILIZAR EN SAP. ................................................................... 41

PATRÓN DE CARGAS ...................................................................................................................... 43

DIRECCION DE LA FUERZA SISMICA .............................................................................................. 44

DEFINICIÓN DE LOS DIAFRAGMAS RÍGIDO EN LOSA DE ENTRE PISO............................................ 45

IDEALIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA ....................................................................................... 46

ELEVACIÓN 1 ............................................................................................................................. 46

ELEVACION EJE 2 ....................................................................................................................... 47

ASIGNACIÓN DE CARGA A LA LOSA DE ENTRE PISO. ..................................................................... 48

ASIGNACIÓN DE CARGA A LAS LOSAS DE ENTRE PISO. ................................................................. 49

LOSA DE 1-4 PISO ...................................................................................................................... 49

LOSA DE TECHO (5to piso). ........................................................................................................ 50

DEFINICIÓN DE LOS CASOS DE CARGAS ........................................................................................ 51

ASIGNACIÓN DE LOS MODOS DE VIBRAR. .................................................................................... 51

PARAMETROS DE ANALISIS DIMAMICO ........................................................................................ 52

RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PROGRAMA SAP. ........................................................................... 53

SIMULACIÓN DEL ANALISIS MODAL .............................................................................................. 53

ARTO. 34 INCISO “C” REVISIÓN DE LOS DESPLAZAMIENTOS LATERALES. ENCONTRADOS EL

MODO DE VIBRAR 1. ..................................................................................................................... 55

CALCULO DE LAS DISTORSIONES ................................................................................................... 56

PERIODOS DE VIBRACIÓN, FRECUENCIA Y PORCENTAJE DE PARTICIPACIÓN DE MASAS, PARA LOS

DIFERENTES MODOS DE VIBRAR. .................................................................................................. 57

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 58

RECOMENDACIONES: ........................................................................................................................ 58

Bibliografía ........................................................................................................................................ 59



DATOS GENERALES DE PROBLEMA:

Alumna: JUAN CARLOS SUÁREZ TÉLLEZ Datos del proyecto

Lugar de Nacimiento MASAYA Ubicación: MASAYA

ESTRUCTURAS

Paredes del piso 1 4 m de altura

Paredes del piso 2-4 3 m de altura

Tipo de paredes según 1er

Apellido Cerramiento Mampostería

Puertas 0.90 x 2.10

Ventanas de aluminio y vidrio 25 x 50 cm

TECHO

Pendiente 5 %

Fibrocemento liso Plycem 6 mm

Estructura Madera

Losa de concreto

Impermeabilización

Dimensiones en planta

Planta Tipo B

L1= N° letras del primer Apellido Suárez (6) L1= 6

L2= N° letras segundo Apellido Téllez (6) L2= 6

L3= N° letras primer Nombre Juan (4) L3= 4

OTRAS ESPECIFICACIONES

Tipo de suelo según el Apellido R – Z (Suárez) Moderadamente blando

Suelo tipo III

Edificio de 5 Niveles

Estructura de Concreto

Columnas y vigas de entrepiso de concreto reforzado y sistema secundario de estructura

metálica como soporte del entrepiso



Entrepiso de 2pul de concreto reforzado sobre lamina troquelada 36/15 calibre 24

apoyado sobre estructura metálica y perlines

Paredes de cerramiento de bosques de 6pulg

Uso: Penitenciario

ESTRUCTURAL PRINCIPAL RESISTENTES.



ARREGLO ARQUITECTÓNICO DE PAREDES INTERIORES DE LAS CELDAS.

En la imagen se muestra la apariencia aproximada del piso de la Modelo, las paredes son de

bloque de mortero, sus escaleras respectivas.

COLUMNAS A ANALIZAR, ( se designo 3 tipos de columnas: Esquina

(C-1), Lateral (C-3), Central (C-2).



Tipo de Columna Área Número de columnas

C-1 9 4 C-2 30 4 C-3 18 8



PRE DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS, VIGAS.

Pre dimensionamiento de Vigas:

Claro: 6m: 600cm.

La viga Quedaría:



DETERMINACION DE CARGAS MUERTAS

De las dimensiones en planta propuesta se determina lo siguiente:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

( ) ;

( ) ( ) ( )



( ) ( )

(

)

( )

El peso de la mampostería se calcula considerando el peso total de los muros de cada

piso y distribuyéndolos uniformemente en cada piso, es decir Wt/área de la losa.

Ecuaciones para predimencionar columnas:



PREDIMENCIONAMIENTO DE COLUMNAS.

DETERMINACIÓN DE LA CARGA SÍSMICA:

PESO TOTAL DE CADA NIVEL:

En las tablas siguientes se calcula el peso de cada piso: incluye el peso muerto de los

materiales de cada piso, y la carga viva.



El peso del primer nivel es el más alto, pues sus columnas son un metro más altas que

los pisos superiores. El peso del último piso es el menor de todos, pues no recoge los

pesos de la mampostería y otros pesos importantes.



NORMAS MINIMAS PARA DETERMINAR LAS CARGAS DEBIDA A SISMO.

Grupo: A (Articulo 20).

a) Estructuras esenciales: (Grupo A) son aquellas estructuras que por su importancia estratégica para atender a la población inmediatamente después de ocurrido un desastre es necesario que permanezcan operativas luego de un sismo intenso, como hospitales, estaciones de bomberos, estaciones de policía, edificios de gobierno, escuelas, centrales telefónicas, terminales de transporte, etc. También se ubican dentro de este grupo las estructuras cuya falla parcial o total represente un riesgo para la población como depósitos de sustancias tóxicas o inflamables, estadios, templos, salas de espectáculos, gasolineras, etc. Asimismo, se considerará dentro de este grupo a aquellas estructuras cuya falla total o parcial causaría pérdidas económicas o culturales excepcionales, como museos, archivos y registros públicos de particular importancia, monumentos, puentes, etc.

Periodo de vibrar aproximado:

( ) Factor por Reducción de ductilidad: Se usará Q=4 cuando se cumplan los requisitos siguientes:

1) La resistencia en todos los entrepisos es suministrada exclusivamente por marcos no arriostrados de acero o concreto reforzado o compuestos de los dos materiales, o bien por marcos arriostrados o con muros de concreto reforzado o de placa de acero o compuestos de los dos materiales, en los que en cada entrepiso los marcos son capaces de resistir, sin contar muros ni contravientos si hubieran, cuando menos 50 por ciento de la fuerza sísmica actuante.

La estructura analizada cumple los siguiente Requisitos expuestos en Arto.21. Factor de reducción por sobrerresistencia Arto.22:

La reducción por sobrerresistencia está dada por el factor Ω=2.



CONDICIONES DE REGULARIDAD (ARTO.23)

Condiciones Condiciones que Cumplen

Observación

1.) La planta es sensiblemente simétrica

OK Posee una distribución geométricamente simétrica de sus columnas.

2.) Relación altura/dimensión menor de su base.

3.) Relación largo/ancho

4.) No existen entrantes ni salientes OK

5.) En cada nivel tiene sistema de entrepiso rígido y resistente

OK

6.) No tiene aberturas en sus sistemas de techo o piso cuya dimensión exceda de 20 por ciento de la dimensión en planta medida paralelamente a la abertura

Dirección X: OK

( )( )

Dirección Y: OK

( )( )

7.) El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es mayor que 110 por ciento del correspondiente al piso inmediato inferior ni, excepción hecha del último nivel de la construcción, es menor que 70 por ciento de dicho peso

OK El peso de los pisos superiores no es mayor que el 110% que el correspondiente piso inmediato inferior, y peso del último piso es menor que 70% de los pisos inferiores. W2<W1(inferior)

8.) El área de cada nivel debe estar entre el 70 y el 110 por ciento del área del nivel inferior.

OK A1=A2=A3=A4=A5

9.) Columnas restringidas por diafragmas horizontales

OK Las columnas están restringidas por losas de entrepiso.

10.) La rigidez al corte de ningún entrepiso excede en más de 50 por

OK



ciento a la del entrepiso inmediatamente inferior. El último entrepiso queda excluido de este requisito

11.) La resistencia al corte de ningún entrepiso excede en más de 50 por ciento a la del entrepiso inmediatamente inferior. El último entrepiso queda excluido de este requisito.

OK

12.) La excentricidad torsional calculada estáticamente, es, NO excede del 10% de la dimensión en planta de ese entrepiso, medida Paralelamente a la excentricidad mencionada.

OK



5. Determinación el factor de amplificación S. (Art. 25)

Nuestro tipo de suelo es Tipo III: Suelos moderadamente Blando, 180≤Vs≤360 m/s

De la tabla 2 se obtiene un valor de S=2.00

6. Determinar el valor de la pseudo aceleración, o aceleración espectral, a0 ANEXO C

Del mapa de ISO aceleraciones, se observa que nuestro proyecto se encuentra ubicado en la

línea de ISO aceleración de



7. Calcular el valor de coeficiente sísmico, C a partir de los parámetros calculados en los pasos

anteriores. (Art. 24).

COEFICIENTE SÍSMICO:

En este caso Q´=Q=4

A partir de los parámetros antes calculados

( )( )

( )( )( )



Método de Wilbur. Las fórmulas de Wilbur son aplicables a marcos regulares formados por

piezas de momento de inercia constante en los que las deformaciones axiales son despreciables y las columnas tienen puntos de inflexión. La versión que aquí se presenta se basa en las siguientes hipótesis:

Los giros en todos los nodos de un nivel y de los dos niveles adyacentes son iguales, excepto en el nivel de desplante donde puede suponerse empotramiento o articulación según el caso.

Las fuerzas cortantes en los dos entrepisos adyacentes a los que interesa son iguales a la de éste.

MOMENTO DE INERCIA DE COLUMNAS Y VIGAS.



MÉTODO DEL WILBUR: Rigideces en cada Piso



RESULTADOS DE RIGIDECES EN CADA ENTREPISO:

La rigidez en cada eje de cada nivel, se calcula dividiendo la rigidez total

entre 4. La fuerza por cada eje se calcula dividiendo la fuerza sísmica total entre 4.

En el gráfico se muestra la dirección de las fuerzas sísmicas, éstas actúan en el entrepiso, cada eje debe soportar una fracción de esta fuerza, la fuerza sísmica actúa en ambas direcciones X e Y.



DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS POR CADA MARCO.



MARCO TÍPICO DE CADA ENTREPISO:

El gráfico muestra los tipos de columnas de cada edificio, este es el marco típico para cada entrepiso, las vigas tienen las mismas dimensiones. Las dimensiones de cada columna son las únicas que varían, las dimensiones de cada viga son las mismas para cada piso.



SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO.

1. Cálculo del Centro de Masa (CM) del edificio

2. Cálculo del Centro de torsión (CT) del edificio

3. Chequeo de excentricidades máximas y permisibles (Artículo 12 de las condiciones de

regularidad que dejamos pendiente en la parte anterior)

4. Cálculo de las Fuerzas Sísmicas reducidas (Es necesario calcular el período de vibrar de

forma aproximada con la fórmula de Rayleigh, ver diapositivas en la página 16 del PPS3b)

5. Chequeo de derivas: revisión de derivas calculadas VS derivas máximas permisibles.

6. Montar el edificio en Sap 2000 (temas tratados en el laboratorio de informática) (Se

adjuntará el archivo *.SDB del modelo al documento final a entregar en digital)

7. Cálculo de los periodos de vibrar en Sap 2000.

8. Emplear método de dinámica estructural para calcular períodos de vibrar,

% de participación de las masas y

fuerzas sísmicas reducidas calculadas dinámicamente (ver diapositivas MDOF

en Blog Uso del RNC-07.

9. Conclusiones y Recomendaciones.

10. Bibliografía consultada



CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA (CM) DEL EDIFICIO

En la tabla se muestra el procedimiento seguido para obtener la ubicación X (o abscisa) del centro

de masas del edificio en estudio.



Dado que la distribución geométrica de las columnas y vigas es simétrica, es de esperarse que el

centro de masa se ubique en el centro geométrico del edificio, el resultado es satisfactorio.



CÁLCULO DEL CENTRO DE TORSIÓN (CT) DEL EDIFICIO

En la tabla adjunta se muestra la ubicación de l

centro de torsión, el cual es idéntico al centro de

masas, esto es debido a que el entramado de ejes es

completamente simétrico. La distribución de vigas es

completamente regular.



Chequeo de excentricidades máximas y permisibles (Artículo 12 de las condiciones de

regularidad).

CONCLUSIÓN: el punto 12 de las condiciones de regularidad que se había asumido como que

cumplía, ahora , luego de efectuar los cálculos detallados de cm y Cr, comprobamos que

efectivamente se cumple esta condición, por lo tanto los valores de Q están correctos. La

revisión de los efectos de torsión es satisfactoria para el proyecto.



4. Cálculo de las Fuerzas Sísmicas reducidas (Es necesario calcular el período de vibrar

de forma aproximada con la fórmula de Rayleigh)

.

En la tabla se muestra el cálculo del periodo de vibrar de la estructura, en la cual se consideran

factores importantes como la rigidez que tiene cada piso, influye además el peso propio de

cada nivel, entre otros factores también podemos mencionar la altura de cada nivel



5. Chequeo de derivas: revisión de derivas calculadas VS derivas máximas permisibles.



En conclusión, los resultados nos muestran que el estado de colapso puede ser peligroso para la

estructura. Aquí se presenta cierto riesgo de que la estructura sufra un daño.



MÉTODO DE DINÁMICA ESTRUCTURAL PARA CALCULAR PERÍODOS DE VIBRAR,

% de participación de las masas y

fuerzas sísmicas reducidas calculadas dinámicamente (ver diapositivas MDOF en

Blog Uso del RNC-07.

En la figura se muestra los datos insertados en MathCad, el programa realiza la resta de

la matriz K-Wn2*M; donde M es la matriz de Masa del edificio.



La solución de esta matriz.

Se resuelve obteniendo los coeficientes del polinomio, nos proporciona por tanto las cinco

raíces.

Considerando que

Resolución de las raíces usando MathCad.



Seguimos el mismo procedimiento mostrado arriba, y

determinamos cada uno de los Z, hacemos uso de

funciones para luego igualar a cero y despejar cada

uno de los Zij faltantes. Nos auxiliamos de MathCad.

Gráficamente esos resultados se muestran como sigue:



MODOS ORTONORMALIZADOS:



CÁLCULO DE LOS FACTORES DE PARTICIPACIÓN:



PARTICIPACIÓN DE LAS MASAS.

En este apartado se determina la participación de las masas, los resultados indican que el

modo de vibrar uno contribuye en un 1.4 %, el más alto porcentaje es de 79 %, según indica

el reglamento los valores deberían estar arriba del noventa porciento. Lo más recomendable

es auxiliarse del programa SAP para el análisis confiable del edificio.



FUERZAS SÍSMICAS MEDIANTE MÉTODO DINÁMICO.

CALCULO DE LAS FUERZAS Y CORTANTES SISMICOS (MODALES) MEDIANTE EL METODO DE ANÁLISIS DINÁMICO CON UN GRADO DE LIBERTAD POR PLANTA

APLICANDO EL REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCION

El peso considerado es el debido a las cargas muertas propias de la estructura, éstos

datos se calcularon anteriormente. Los parámetros (ø) se calcularon con ayuda de

Math Cad.



FUERZAS SÍSMICAS REDUCIDAS CALCULADAS DINÁMICAMENTE

Los resultados indican que las fuerzas sísmicas son un tanto menores a los calculados

estáticamente, sin embargo no varían abruptamente, lo que refleja la efectividad del

procedimiento seguido. Las variaciones son menores.



DATOS DE ENTRADA INTRODUCIDOS EN EL PROGRAMA SAP

DEFINICION DE LA GEOMETRIA DE LA PLANTA Y ELEVACIÓN DEL EDIFICIO:



La figura anterior muestra la configuración geométrica que adoptara el edificio en el programa

SAP. Las distancias fueron obtenidas basadas en las dimensiones mostradas en la planta y

elevación del edificio en estudio.

DEFICINIÓN DE LOS MATERIALES:

Se utilizara concreto con una

resistencia a la compresión de

210Kg/m2 que es equivalente a

3000psi, se utilizo como acero de

refuerzo grado 40.

SECCIONES DE LOS ELEMENTOS A UTILIZAR EN SAP.

COLUMNA C-1 REFUERZO DE LA COLUMNA



COLUMNA C-2 COLUMNA C-3

Las columnas C-2 y C-3 presentaran las mismas características en cuanto al refuerzo se utilizaran,

lo único que cambiara en estas columnas será las dimensiones de las mismas.



VIGA DE CONCRETO V-1. RECUBRIMIENTO DE LA VIGA DE CONCRETO

Se utilizo un recubrimiento de 0.04m las dimensiones de la viga fueron de 0.25x0.50cm.

Estas dimensiones igual que las dimensiones de las columnas fueron las obtenidas mediante

el método equivalente.

PATRÓN DE CARGAS



DIRECCION DE LA FUERZA SISMICA

Tal como se observa en las figuras anteriores se utilizo el coeficiente sísmico obtenido mediante

una previa revisión del RCN-07, cabe señalar que por fines académicos y recomendaciones del

maestro se considero del 5%.

Descripción de los demás patrones de carga utilizados

Cargas Simbología Observación

Peso propio PP En este caso no se asigna ningún algún valor ya que sap calcula automáticamente el peso de los diferentes elementos.

Carga viva CV Esta carga fue asignada de acuerdo al destino del edificio estipulado en el RCN-07.

Carga súper Muerta.

SCM Es la carga que generan los elementos no estructurales que soportara el edificio.

Tabla A.



DEFINICIÓN DE LOS DIAFRAGMAS RÍGIDO EN LOSA DE ENTRE PISO.

Tal como se observa en la figura al lado, se le

asignaron 5 diafragma rígido, es decir una

por cada piso.



IDEALIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA.

ELEVACIÓN 1

ELEVACIÓN ESTRUCRAL DEL EJE 1

En la figura se observa la asignación de elementos estructurales, tales como vigas, columna y viga

de entre piso. La imagen anterior pertenece a la elevación del eje 1 y cabe destacar que dicha

elevación presenta los mismos elementos estructurales que el eje 4, A Y D; por lo que no se

mostrara dicha elevación.



ELEVACION EJE 2

ELEVACION EJE 3

En la figura se observa la asignación de elementos estructurales, tales como vigas, columna y viga

de entre piso. La imagen anterior pertenece a la elevación del eje 2 y cabe destacar que dicha

elevación presenta los mismos elementos estructurales que el eje B, C, 2 Y 3; por lo que no se

mostrara dicha elevación.



ASIGNACIÓN DE CARGA A LA LOSA DE ENTRE PISO.

En las figuras anteriores se asignaron los respectivos valores de carga viga y carga súper

muerta definida y encontrada en la tabla A. cabe señalar que las unidades se cambiaron a

ton/m2.



ASIGNACIÓN DE CARGA A LAS LOSAS DE ENTRE PISO.

LOSA DE 1-4 PISO

Tal como se

observa en la figura de

la izquierda la losa está

sometida a una carga

viva de 0.2 ton/m2. Así

mismo se visualiza la

asignación de carga

muerta (SCM), la que el

programa la

aproximado a un valor

entero de 0.7. Cabe

señalar que las losas

del piso 1al 4

presentaran las mismas

asignación de carga



LOSA DE TECHO (5to piso).

Es posible apreciar

la asignación de

carga en el último

piso; se evidencia

que la carga muerta

corresponde al 50%

de la carga SCM y

la carga viva

estipulada

corresponde al C

VR convenida en el

RCN.



DEFINICIÓN DE LOS CASOS DE CARGAS

En la figura de la

izquierda se observa todos los

casos de carga a la cual va a estar

expuesto el edificio, sin embargo

es importante señalar que el

único caso de carga que se

analizara será el Modal.

ASIGNACIÓN DE LOS MODOS DE VIBRAR.

Se observa que el programa tiene

un valor mínimo de modo de

vibrar a evaluar igual a 1 y el

máximo se obtiene con una

recomendación general de 3 modos

de vibrar por cada planta, cabe

señalar que el programa puede

evaluar mas modos de vibrar, pero

generalmente y debido a la

experiencia se sabe que donde se

presenta la mayor distorsión y

máximo desplazamiento es en el

primer modo de vibrar.



PARAMETROS DE ANALISIS DIMAMICO

Se realizara un análisis espacial, por

tanto se escogerá la primera opción

de la figura izquierda “Space Frame”.



RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PROGRAMA SAP.

A continuación se procederá a

realizar la simulación de todas las

cargas de análisis, pero solo se

analizara los resultados obtenidos

debido al Modal.

SIMULACIÓN DEL ANALISIS MODAL

ANTES DESPUÉS



Se puede observar que el edificio en estudio aparentemente presenta una pequeña torsión.



ARTO. 34 INCISO “C” REVISIÓN DE LOS DESPLAZAMIENTOS LATERALES. ENCONTRADOS EL MODO DE VIBRAR 1.

En la figura anterior se presenta, los desplazamientos en el primer de vibrar, es importante mencionar que se realizó en los demás modos y se

observo que el comportamiento de los desplazamientos seguía un patrón de reducción del mismo, es decir en el modo de vibrar uno se presenta



las condiciones máximas de desplazamiento y por ende las distorsiones. En la tabla siguiente se

realizará un resumen del análisis y verificación efectuada de las distorsiones mediante el

procesamiento de los resultados del programa SAP.

CALCULO DE LAS DISTORSIONES

DESPLAZAMIENTOS ENCONTRADOS EN SAP

(EJE 1, EJEA)

PISOS Elv superior e inferior ELEVACIÓN(m) U1(m) DISTORCIÓN PERMISIBLE CONCLUSIÓN

5 5 3 0.1372 0.003 0.03 SI CUMPLE

4 0.1285

4 4 3 0.1285 0.006 0.03 SI CUMPLE

3 0.1118

3 3 3 0.1118 0.008 0.03 SI CUMPLE

2 0.088

2 2 3 0.088 0.010 0.03 SI CUMPLE

1 0.0579

1 1 4 0.0579 0.014 0.03 SI CUMPLE

0 0

Tal como se observa las distorsiones, fueron contrastadas con el RCN, donde estipulan la

distorsión máxima permisible.



PERIODOS DE VIBRACIÓN, FRECUENCIA Y PORCENTAJE DE PARTICIPACIÓN DE MASAS, PARA LOS DIFERENTES MODOS DE VIBRAR.

En la tabla anterior se muestran los periodos de vibrar para cada modo analizado por el SAP, es importante señalar que estos periodos

presentan una disminución en su magnitud a medida que van evaluándose más modos, como se muestra el periodo de vibrar es de

1.3866 seg. Cabe destacar que el periodo analizado en este estudio es el primero.



CONCLUSIONES

Después de todo el análisis de los resultados se concluye que, es necesario identificar claramente la tipología y destino del edificio, para poder realizar las consideraciones correctas de las cargas muertas del edificio que se analizará, así como su carga viva, y la carga incidental para fines de sismo. Es necesario identificar las propiedades y densidades de los materiales que se emplearán en la estructura, incluyendo el peso volumétrico del concreto u otros materiales de construcción. El procedimiento de predimensionamiento proporciona una idea previa para las columnas y vigas de nuestro edificio. Posterior a estas actividades será necesario analizar la estructura en SAP 2000, para encontrar deflexiones, rotaciones y esfuerzos a los que estará sometida esta estructura. El método dinámico hace uso de determinantes, la cual es una forma útil de determinar los periodos de vibración, frecuencias y desplazamientos, a partir de ésta última información se obtiene el comportamiento idealizado de la estructura ante distintos modos, ésta puede ser aproximadamente lineal, sinoidal. Los métodos dinámicos son una manera alternativa, que considera también aspectos más realistas del comportamiento de un edificio, asociado a su uso o destino. Sin embargo para potencializar la herramienta de SAP es necesario pulir nuestros conocimientos sobre dinámica estructural, para tener una mayor comprensión y criterios sobre los resultados que nos muestra el programa. Este proyecto no contempló el análisis de muros, según una investigación éste tópico está fuera del alcance del curso, los resultados fueron interpretados satisfactoriamente.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda hacer uso de programas computarizados que faciliten la obtención de

variables importantes, en ecuaciones polinómicas complejas.

Se recomienda específicamente utilizar adecuadamente MathCad, SAP, Ethabs, y otro

complemento de cálculo.

Se recomienda considerar y estudiar a profundidad los materiales que se emplearán en la

construcción del edificio, a fin de introducir correctamente los datos de cargas muertas

cuando se haga uso del SAP.



Bibliografía

Basualdo, I. (s.f.). Facultad De ingeniería. Recuperado el 23 de Agosto de 2012, de

http://www.institutoconstruir.org/centrocivil/SISMORESISTENTE/Antisismica-DINAMICA-

ESTRUCTURAL-ING_SALINAS.pdf

CivilGeeks. (2010). Análisis de Edificios SAP. Recuperado el 23 de Agosto de 2012, de

http://civilgeeks.com/2011/05/05/analisis-y-diseno-estructural-con-sap2000/

Melli, P. (2005). Diseño Estructural. México: Limusa.

Uriarte, P. (25 de agosto de 2012). Blog de Pablo uriarte. Recuperado el 23 de agosto de 2012, de

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