Guía para el cálculo de la fuerza horizontal equivalente y derivas según tíltulo A4 Y A5
Páginas: 108 (26810 palabras)
Publicado: 22 de enero de 2016
i
GUÍA PARA EL CÁLCULO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE
Y DERIVAS SEGÚN TÍTULO A4-A6 NSR-10
YARELY DEL ROCIO ARAQUE CRISTANCHO
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA - FAEDIS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2015
ii
GUÍA PARA EL CÁLCULO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE
Y DERIVAS SEGÚN TÍTULO A4-A6 NSR-10
YARELY DEL ROCIO ARAQUE CRISTANCHO
Trabajode grado para optar por el
Título de Ingeniero Civil
Director del Proyecto
Ing. JUAN CARLOS HERRERA MARTÍNEZ
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA - FAEDIS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ
2015
3
Nota de Aceptación
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________Presidente Del Jurado
___________________________
Jurado
___________________________
Jurado
Bogotá, enero 21 de 2015
4
Dedico este trabajo a Dios por tantas
bendiciones que me ha regalado, a mis padres por la
vida y ejemplo. A mi hija por iluminar mi existencia.
Yarely Araque Cristancho
5
AGRADECIMIENTOS
A Dios por permitir culminar esta etapa de mi vida.
Agradezco al ingeniero Juan CarlosHerrera director de este proyecto, por su tiempo, y su
gran aporte de conocimientos.
A mi compañero y amigo por su apoyo y colaboración durante este proceso.
6
CONTENIDO
Pág.
Introducción
16
1.
18
Planteamiento del problema
1.1
Justificación
20
1.2
Objetivos
22
1.2.1
Objetivo general
22
1.2.2
Objetivos específicos
22
1.3
Antecedentes
24
1.4
Alcance
25
1.5
Metodología
262.
Marco teórico
27
2.1
Tipos de espectros
29
2.2
Movimientos sísmicos de diseño
31
2.3
Microzonificación sísmica en Colombia
32
2.4
Microzonificación sísmica Bogotá
34
2.4.1
Coeficientes y espectros de diseño
37
3.
Criterios de aplicación de fuerza equivalente
38
3.1
Descripción del proyecto
40
3.1.1
Datos Generales Proyecto
41
3.1.2
Materiales
41
3.1.3
Columnas41
3.1.4
Vigas
42
3.2
Análisis Fuerza Horizontal equivalente
45
3.2.1
Pórtico Tridimensional o espacial
45
3.2.2
Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios pisos
45
3.3
Parámetros de diseño símico método estático equivalente
48
7
3.3.1
Paso 1. Periodo fundamental
48
3.4
Espectros de diseño
50
3.4.1
Espectro de Aceleraciones
51
3.5
Evaluación de cargas deentrepiso
55
3.5.1
Peso del edificio
56
3.5.2
Peso de cada piso
57
3.5.3
Obtención Centros de gravedad
58
3.6
El cortante sísmico de la base
60
3.7
Distribución fuerzas sísmicas
61
3.7.1
Paso 5 Distribución fuerza sísmica horizontal y por piso
61
3.7.2
Fuerzas de piso
63
3.7.3
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
66
3.8
Deriva
69
3.8.1
Desplazamientos HorizontalesTotales
69
3.8.2
Desplazamientos horizontales causados por efectos P-delta
70
3.8.3
Coeficiente de inestabilidad
70
3.8.4
Chequeo de derivas
71
3.8.5
Deriva máxima
71
3.8.6
Chequeo de derivas
72
3.8.7
Comprobación de la deriva
75
3.9
Edificio 12 pisos
77
3.10
Distribución fuerzas sísmicas
79
3.10.1
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
80
3.10.2
Comprobaciónde la deriva
84
3.11
Edificio 15 pisos
85
3.12
El cortante sísmico de la base
87
3.13
Distribución fuerzas sísmicas
87
3.13.1
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
89
3.13.2
Comprobación de la deriva
93
8
4.
Conclusiones .
95
5.
Referencias
97
9
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Espectro de respuesta de desplazamiento
29
Figura 2. Mapa de valores Aa (NSR-10)31
Figura 3. Mapa de valores Av. (NSR-10).
32
Figura 4. Zonas de amenaza sísmica en función de Aa y Av (NSR-10).
34
Figura 6. Mapa de zonificación de respuesta sísmica de Bogotá.
37
Figura 7. Diagrama de flujo del diseño sismoresistente de un edificio por el método FHE
según NSR-10.
39
Figura 8. Planta estructural base para edificio 10-12 y 15 niveles
43
Figura 9. Planta columnas para...
GUÍA PARA EL CÁLCULO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE
Y DERIVAS SEGÚN TÍTULO A4-A6 NSR-10
YARELY DEL ROCIO ARAQUE CRISTANCHO
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA - FAEDIS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2015
ii
GUÍA PARA EL CÁLCULO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE
Y DERIVAS SEGÚN TÍTULO A4-A6 NSR-10
YARELY DEL ROCIO ARAQUE CRISTANCHO
Trabajode grado para optar por el
Título de Ingeniero Civil
Director del Proyecto
Ing. JUAN CARLOS HERRERA MARTÍNEZ
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA - FAEDIS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ
2015
3
Nota de Aceptación
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________Presidente Del Jurado
___________________________
Jurado
___________________________
Jurado
Bogotá, enero 21 de 2015
4
Dedico este trabajo a Dios por tantas
bendiciones que me ha regalado, a mis padres por la
vida y ejemplo. A mi hija por iluminar mi existencia.
Yarely Araque Cristancho
5
AGRADECIMIENTOS
A Dios por permitir culminar esta etapa de mi vida.
Agradezco al ingeniero Juan CarlosHerrera director de este proyecto, por su tiempo, y su
gran aporte de conocimientos.
A mi compañero y amigo por su apoyo y colaboración durante este proceso.
6
CONTENIDO
Pág.
Introducción
16
1.
18
Planteamiento del problema
1.1
Justificación
20
1.2
Objetivos
22
1.2.1
Objetivo general
22
1.2.2
Objetivos específicos
22
1.3
Antecedentes
24
1.4
Alcance
25
1.5
Metodología
262.
Marco teórico
27
2.1
Tipos de espectros
29
2.2
Movimientos sísmicos de diseño
31
2.3
Microzonificación sísmica en Colombia
32
2.4
Microzonificación sísmica Bogotá
34
2.4.1
Coeficientes y espectros de diseño
37
3.
Criterios de aplicación de fuerza equivalente
38
3.1
Descripción del proyecto
40
3.1.1
Datos Generales Proyecto
41
3.1.2
Materiales
41
3.1.3
Columnas41
3.1.4
Vigas
42
3.2
Análisis Fuerza Horizontal equivalente
45
3.2.1
Pórtico Tridimensional o espacial
45
3.2.2
Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios pisos
45
3.3
Parámetros de diseño símico método estático equivalente
48
7
3.3.1
Paso 1. Periodo fundamental
48
3.4
Espectros de diseño
50
3.4.1
Espectro de Aceleraciones
51
3.5
Evaluación de cargas deentrepiso
55
3.5.1
Peso del edificio
56
3.5.2
Peso de cada piso
57
3.5.3
Obtención Centros de gravedad
58
3.6
El cortante sísmico de la base
60
3.7
Distribución fuerzas sísmicas
61
3.7.1
Paso 5 Distribución fuerza sísmica horizontal y por piso
61
3.7.2
Fuerzas de piso
63
3.7.3
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
66
3.8
Deriva
69
3.8.1
Desplazamientos HorizontalesTotales
69
3.8.2
Desplazamientos horizontales causados por efectos P-delta
70
3.8.3
Coeficiente de inestabilidad
70
3.8.4
Chequeo de derivas
71
3.8.5
Deriva máxima
71
3.8.6
Chequeo de derivas
72
3.8.7
Comprobación de la deriva
75
3.9
Edificio 12 pisos
77
3.10
Distribución fuerzas sísmicas
79
3.10.1
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
80
3.10.2
Comprobaciónde la deriva
84
3.11
Edificio 15 pisos
85
3.12
El cortante sísmico de la base
87
3.13
Distribución fuerzas sísmicas
87
3.13.1
Distribución aproximada de las fuerzas sísmicas
89
3.13.2
Comprobación de la deriva
93
8
4.
Conclusiones .
95
5.
Referencias
97
9
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Espectro de respuesta de desplazamiento
29
Figura 2. Mapa de valores Aa (NSR-10)31
Figura 3. Mapa de valores Av. (NSR-10).
32
Figura 4. Zonas de amenaza sísmica en función de Aa y Av (NSR-10).
34
Figura 6. Mapa de zonificación de respuesta sísmica de Bogotá.
37
Figura 7. Diagrama de flujo del diseño sismoresistente de un edificio por el método FHE
según NSR-10.
39
Figura 8. Planta estructural base para edificio 10-12 y 15 niveles
43
Figura 9. Planta columnas para...
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