Calculo de rigideces

DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES

CALCULO DE RIGIDECES EJERCICIO 1

PRESENTADO POR: ING. GIOVANNI GARCÍA LEÓN

PRESENTADO A:

ING. LUIS ENRIQUE AYCARDI

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN ESTRUCTURAS BOGOTÁ JULIO 2005

OBJETIVOS Y PROCEDIMIENTO
El objeto fundamental de este ejercicio, es el calculo de las rigideces por piso y por pórtico, paraunas condiciones especificas de una edificación, a su vez con las mismas condiciones geométricas generamos dos casos distintos, uno con apoyos empotrados, y el otro con apoyos de segundo grado y una viga de amarre entre ellos. Este calculo de rigideces, posteriormente permitirá la distribución de unas fuerzas sísmicas, aplicadas a la estructura supuesta, estas fuerzas se aplican en proporción a larigidez misma de cada uno de los elementos que van a encargarse de la resistencia de estas, para este caso pórticos de concreto.

Con la geometría dada y las condiciones de secciones y materiales supuestos, se procede a modelar estas premisas en un software de calculo y diseño estructural (SAP 2000), entradas las condiciones de geometría e inercias, se procede a afectar el modelo con una serie defuerzas, cuyo valor es indiferente, para este caso se aplico una fuerza de 1000 kg en cada uno de los niveles de cada pórtico de la estructura. Obtenidos los desplazamientos generados por estas fuerzas, se procede al cálculo de los desplazamientos relativos entre niveles (derivas), ya que son estos los que nos permiten el cálculo de la rigidez de piso. El resultado de dividir la fuerza cortante depiso (V) entre el desplazamiento relativo del entrepiso considerado, da la rigidez de la estructura, en dicho piso. Esta claro que al desplazamiento del piso en estudio, contribuyen todas las fuerzas aplicadas por encima de el. Por esta razón se debe tomar el valor de la fuerza cortante de piso (suma de todas las fuerzas de piso, por encima del piso estudiado) y no solamente la fuerza que actúaen dicho piso.

Para estas consideraciones y para fines didácticos y pedagógicos, se manejan unidades de fuerza en kilogramos y de distancia en centímetros, las condiciones de geometrías, materiales y secciones de la estructura, se modelan en el software estructural SAP 2000, del cual obtenemos los resultados de desplazamientos. Se trabajo como el material concreto reforzado de 210 kg/cm2 deresistencia a la compresión.

GEOMETRÍA Y DESPLAZAMIENTOS

SAP2000 v8.3.1 File: Portico eje a-c empotrado

7/3/05 16:40:43

Table: Connectivity - Frame/Cable
Frame Text 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 JointI Text 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 13 14 15 16 17 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 JointJ Text 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18Length cm 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 250.000 400.000 400.000 400.000 400.000 400.000 700.000 700.000 700.000 700.000 700.000

Table: Frame Section Assignments
Frame Text 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 SectionType Text Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular RectangularRectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular Rectangular AutoSelect Text N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. AnalSect Text COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL40X40 COL40X40COL40X40 COL40X40 COL40X40 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 DesignSect Text COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL40X40 COL40X40 COL40X40 COL40X40 COL40X40 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 COL30X30 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 VIG30X60 MatProp Text Default Default Default Default Default...