analisis sismico dinsmico grupo 1

UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRES

ANÁLISIS SISMICO DINAMICO DE

EDIFICIO APORTICADO

Profesor : Dr. Genner Villarreal Castro

Alumno : Gonzales Micalay Wilfredo

Curso : Ingeniería Antisísmica I

CONDICIONES DEL PROBLEMA

DATOS :

USO : COLEGIO

SUELO: RIGIDO

UBICACIÓN: LIMA

f´c : 210 KG/CM2

Fy : 4200 KG/CM2CARGA VIVA O S/C 250 KG/CM2

USO COLEGIOCARGA MINIMA O S/C 100 KG/CM2

CONDICIONES DEL PROBLEMA

DATOS :

PREDIMENSIONAMIENTO LOSA, VIGA , COLUMNA

RESULTADOS :

C-1: 0.70 X 0.70 M

C-2: 0.55 X 0.55 M

C-3: 0.55 X 0.55 M

C-4: 0.55 X 0.55 M

VP: 0.40 X 0.60 M

VS: 0.40 X 0.60 M

LOSA: 0.25M

METRADO DE CARGAS

RESULTADOS :

CUADRO RESUMEN

PISO CARGA MUERTA CARGA VIVA

4 TO NIVEL 322.17 T 55.13 T

3 ER NIVEL 322.37 T 137.81 T

2 DO NIVEL 322.37 T 137.81 T

1 ER NIVEL 336.34 T 137.81 T

TOTAL 1303.26 T 468.56 T

EXCENTRICIDAD

RESULTADOS :

ex = 0.05XLx

lx = 22.55 M

ex = 1.13 M

ey = 0.05XLy

ly = 24.55 M

ey = 1.23 M

ANALISIS DINAMICO

DATOS:

ANALISIS SISMICO DINAMICO

PERIODO FUNDAMENTAL

hn =ALTURA DEL EDIFICIO DEL NIVEL 0.00

T = hn / Ct Ct = COEFICIENTE DEPENDIENTE DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

h = 3.3M

4NIVELES

T = 0.377segZ = ZONA DEL PROYECTO

FACTOR DE ESCALA Z= 0.4U = USO DE LA EDIFICACION

F.E = ZUS X g U = 1.5

R S = TIPO DE SUELO

S = 1

F.E = 0.73575 Tp = 0.4

PORTICO

R = 8

MASA DE ROTACION Y TRASLACION

CALCULO:

4TO NIVEL

TRASLACION 35.6503 T.s2/m

ROTACION 3301.233 T.s2/m

3ER NIVEL



2DO NIVEL



1ER NIVEL



PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA

CALCULO:

PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA

CALCULO:

Z-1 Z-2 Z-3 Z-4

C 1 = 188.56 T C 2 = 105.52 T C 3 = 100.48 T C 4 = 57.63 T

Ϭt carga admisible Ϭt carga admisible Ϭt carga admisible Ϭt carga admisibleKG/CM

2 % KG/CM2 %KG/CM2 % KG/CM2 %

3 6 3 6 3 6 3 6

4 4 4 4 4 4 4 4

Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5 Ϭt 3.5 5

Pt 197.989 Pt110.79087

6 Pt 105.5 Pt60.512516

4

Az (area de zapata) Az (area de zapata) Az (area de zapata) Az (area de zapata)

Az = 5.65684m2 Az = 3.1654536m2 Az = 3.0143m2 Az =1.7289290

4m2

A= 2.37841m A=1.7791721

67m A= 1.7362m A=1.3148874

6m

B= 2.37841m B=1.7791721

67m B= 1.7362m B=1.3148874

6m

A=B 2.4m A=B 1.8m A=B 1.8m A=B 1.35m

Azapata 5.76m2 Azapata 3.24m2 Azapata 3.24m2 Azapata 1.8225m2

Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata Hzapata = peso zapata

Azapata * pp Azapata * pp Azapata * pp Azapata * pp

pp 2.4 pp 2.4 pp 2.4 pp 2.4

Hzapata = 0.7161m Hzapata = 0.7124m Hzapata = 0.6784m Hzapata = 0.6917m

Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m Hzapata = 0.8m

COEFICIENTES DE RIGIDEZ MODELO BARKAN

CALCULO:

COEFICIENTES DE RIGIDEZ

Z-1 Z-2 Z-3 Z-4

Kz 161571.4 T/m 109532.7 T/m 106885.1 T/m 74669.0 T/m

Kx =Ky 127298.7 T/m 86298.5 T/m 84212.5 T/m 58830.1 T/m

Kϕx 43758.9 T/m 30845.4 T/m 30099.8 T/m 21749.4 T/m

Kϕy 43758.9 T/m 30845.4 T/m 30099.8 T/m 21749.4 T/m

MASAS DE ZAPATAS

CALCULO:

MASAS DE LAS ZAPATAS

Mx My Mz Mϕx Mϕy Mϕxz

Z-1 1.00 1.00 1.69 0.98 0.98 0.98

Z-2 0.41 0.41 0.68 0.23 0.23 0.23

Z-3 0.41 0.41 0.68 0.23 0.23 0.23

Z-4 1.00 1.00 My 0.41 0.41 0.41

ANALISIS COMUN ESPECTRAL

MODELACION EN SAP 2000 – ANALISIS DINAMICO

ANALISIS ESPECTRAL BARKAN




DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)

DESPLAZAMIENTO (mm)

NIVEL COMUN BARKAN

SISMO X+ SISMO X+

1 28.23 69.22

2 56.34 119.09

3 78.18 155.92

4 91.29 177.59




DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)

DESPLAZAMIENTO (mm)

NIVEL COMUN BARKAN

SISMO Y+ SISMO Y+

1 28.00 68.67

2 55.23 116.76

3 76.11 151.88

4 88.51 172.43




FUERZA AXIAL (SISMO X+)

F = 13.78T F = 23.70 T


FUERZA AXIAL (SISMO Y+)F =16.15 T F =27.58 T

FUERZA AXIAL (SISMO Y+)




FUERZA CORTANTE (SISMO X+)

F =17.17T F =26.84 T


FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)F =17.47 T F =26.51 T

FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)


MODELACION EN SAP 2000


MOMENTO (SISMO X+)

F = 48.61 T.M F =62.27 T.M

MOMENTO (SISMO X+)

MOMENTO (SISMO Y+)F = 48.71 T.M F = 61.61 T.M

MOMENTO (SISMO Y+)

ANALISIS COMUN ESPECTRAL VS ANALISIS ESPECTRAL BARKAN


RESULTADOS

ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN

COMUN BARKAN

SISMO X+ SISMO Y+ SISMO X+ SISMO Y+

periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759

Xmax-edificio 91.29 mm - 177.59 mm -

Ymax-edificio - 88.51 mm - 172.43 mm

Zmax-cimiento - - 1.54 mm 1.32 mm

Nmax 13.78 T 16.15 T 23.70 T 27.58 T

Vmax 17.17 T 17.17 T 26.84 T 26.51 T

Mmax 48.61 T.m 48.71 T.m 62.27 T.m 61.61 T.m

DEPLAZAMIENTO ENTRE PISOS SEGÚN NTP E.030 (ΔH<0.007)


RESULTADOS

DESPLAZAMIENTOS COMUN

NIVEL D/H D/H <0.007


1 28.23 28 0.007 0.007 SI CUMPLE

2 56.34 55.23 0.007 0.006 SI CUMPLE

3 78.18 76.11 0.007 0.006 SI CUMPLE

4 91.29 88.51 0.004 0.004 SI CUMPLE

DESPLAZAMIENTOS BARKAN



1 69.22 68.67 0.016 0.016 NO CUMPLE

2 119.09 116.76 0.015 0.015 NO CUMPLE

3 155.92 151.88 0.011 0.011 NO CUMPLE

4 177.59 172.43 0.007 0.006 SI CUMPLE

ANALISIS COMUN ESPECTRALTIEMPO - HISTORIA


ANALISIS ESPECTRAL BARKANTIEMPO HISTORIA




DESPLAZAMIENTO (SISMO X+)

DESPLAZAMIENTO

NIVEL COMUN BARKAN

SISMO X+ SISMO X+

1 7.28 12.28

2 14.68 22.01

3 20.41 29.58

4 23.76 33.91




DESPLAZAMIENTO (SISMO Y+)

DESPLAZAMIENTO

NIVEL COMUN BARKAN

SISMO Y+ SISMO Y+

1 7.23 11.63

2 14.51 20.45

3 20.22 27.36

4 23.60 31.45





F = 22.12T F = 27.87 T


FUERZA AXIAL (SISMO Y+)F = 26.21 T F =30.98 T

FUERZA AXIAL (SISMO Y+)





F =25.96 T F =26.74 T


FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)F = 26.47 T F =26.96 T

FUERZA CORTANTE (SISMO Y+)




MOMENTO (SISMO X+)

F = 74.22 T.M F =64.78 T.MMOMENTO (SISMO X+)

MOMENTO (SISMO Y+)F = 74.69 T.M F = 62.37 T.M

MOMENTO (SISMO Y+)


ASENTAMIENTO - ANALISIS ESPECTRAL BARKAN

(SISMO X+) (SISMO Y+)

ANALISIS COMUN ESPECTRAL VS ANALISIS ESPECTRAL BARKAN


RESULTADOS

ANALISIS COMUN VS ANALISIS BARKAN

COMUN BARKAN


periodo maximo 0.67922 0.67922 0.74759 0.74759

Xmax-edificio 23.76 mm - 33.91 mm -

Ymax-edificio - 23.60 mm - 31.45 mm

Zmax-cimiento - - 0.292 mm 0.354 mm

Nmax 22.12 T 26.21 T 27.87 T 30.98 T

Vmax 25.96 T 26.47 T 26.74 T 26.96 T

Mmax 74.22 T.m 74.69 T.m 64.78 T.m 62.37 T.m

DEPLAZAMIENTO ENTRE PISOS SEGÚN NTP E.030 (ΔH<0.007)


RESULTADOS

DESPLAZAMIENTOS COMUN



1 7.28 7.23 0.002 0.002 SI CUMPLE

2 14.68 14.51 0.002 0.002 SI CUMPLE

3 20.41 20.22 0.002 0.002 SI CUMPLE

4 23.76 23.60 0.001 0.001 SI CUMPLE

DESPLAZAMIENTOS BARKAN



1 12.28 11.63 0.003 0.003 SI CUMPLE

2 22.01 20.45 0.003 0.003 SI CUMPLE

3 29.58 27.36 0.002 0.002 SI CUMPLE

4 33.91 31.45 0.001 0.001 SI CUMPLE

ALABEO (MM)


RESULTADOSMODO PISOS 1 2 3 4 ALABEO

1

1 -0.278 -0.564 0.161 0.665 NO

2 -0.416 -0.844 0.242 1.01 NO

3 -0.485 -0.985 0.285 1.17 NO

4 -0.507 -1.03 0.3 1.23 NO

2

1 0.7379 -0.3234 -0.7903 0.3461 SI

2 1.0999 -0.4799 -1.1774 0.5337 SI

3 1.2803 -0.5571 -1.3695 0.6234 SI

4 1.3387 -0.5815 -1.4313 0.6512 SI

3

1 0.2476 -0.5785 0.1564 0.1961 SI

2 0.3647 -0.8591 0.2315 0.2799 SI

3 0.4202 -0.9973 0.2669 0.3265 SI

4 0.4364 -1.0408 0.2774 0.3433 SI

4

1 0.442 1.0412 -0.2014 -1.3241 NO

2 0.8848 2.0771 -0.4048 -2.6103 NO

3 1.2396 2.9085 -0.5725 -3.6279 NO

4 1.3882 3.2565 -0.6482 -4.0485 NO

PERIODO DE VIBRACIONES


RESULTADOS

COMUN BARKAN

Mode 1 = 0.67922 Mode 1 = 0.74759

Mode 2 = 0.65206 Mode 2 = 0.7201

Mode 3 = 0.52526 Mode 3 = 0.57569

Mode 4 = 0.20733 Mode 4 = 0.22314

Mode 5 = 0.19935 Mode 5 = 0.21494

Mode 6 = 0.16275 Mode 6 = 0.17423

Mode 7 = 0.10934 Mode 7 = 0.11422

Mode 8 = 0.10522 Mode 8 = 0.11001

DATO

ACELEROGRAMA 1966

Numero total de muestras = 9882Numero de puntos por línea = 1Intervalo de tiempo = 0.02Aceleración máxima = -269.336Unidades = (cm/s/s) canal 2

DATO

ACELEROGRAMA 1966

0.02 x 9882= 197.64 Numero de entrada es igual al numero de salidas

• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL MODELO ESPECTRAL COMUN CUMPLEN CON EL CONTROL DE DERIVAS SEGÚN NORMA, ESTO SE DEBE QUE EL TERRENO ES RIGIDO .

CONCLUSIONES

• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL MODELO ESPECTRAL BARKAN NO CUMPLEN CON EL CONTROL DE DERIVAS SEGÚN NORMA, LOS 3 PRIMEROS NIVELES ; DEBIDO A QUE LA EDIFICACION ES FLEXIBLE EN ESTOS NIVELES, SE DEBE REFORZAR CON MUROS.

• SE OBSERVA QUE LOS DESPLAZAMIENTOS SE INCREMENTAN CON LA INTERACCION CON EL SUELO.

• AL INGRESAR EL ACELEROGRAMA DE LIMA 1966 LOS DESPLAZAMIENTOS ESTANDENTRO DE LOS PARÁMETROS DE CONTROL DE DERIVAS, DEBIDO A QUE NO SE AMPLIFICA EL VALOR DEL SISMO YA QUE LA NTP. NO LA EXIGE .

• UNA MANERA MAS ECONOMICA DE REFORZAR LA ESTRUCTURA CON COLUMNAS “T” O “L” Y TAMBIEN SE PUEDE AUMENTAR EL F´C .

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GRACIAS

analisis sismico dinsmico grupo 1

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