Diseño estructural vigas

PROYECTO FINAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

El presente proyecto se ejecutara en la ciudad de Bogotá, en una zona de piedemonte A.
1. EVALUACION DE FUERZAS SISMICAS

2.1 Zona de amenaza sísmica
Según la Norma NSR-10, la ciudad de Bogotá, se encuentra en una zona de amenaza sísmica intermedia.

FIG. 1. Zonas de amenaza sísmica aplicable a edificaciones

Según el Decreto 523 de 2010,Microzonificación de Bogotá D.C., (Fig. 2), la zona de piedemonte A, presenta una velocidad de onda promedio Vs esta entre 200 y 750 m/s, zona en la cual se encuentra ubicado el presente proyecto.



Fig. 2. Descripción de las zonas de respuesta sísmica

Con este valor de velocidad de onda promedio Vs, ubicamos el tipo de perfil de clasificación de suelo (Fig. 3. Tabla A.2.4-1, NormaNSR-10).

Fig. 3. Clasificación de los perfiles de suelo
2.2 Coeficientes de diseño
La zona de piedemonte A, según el Decreto 523 de 2010, Microzonificación de Bogotá, los coeficientes de diseño son:

FIG. 4. Coeficientes de diseño
Donde:

Fa = Coeficiente de ampliación que afecta la aceleración en la zona de periodos cortos
debida a los efectos de sitio.
Fv = Coeficientede ampliación que afecta la aceleración en la zona de periodos
intermedios debida a los efectos de sitio.
Tc = Período de vibración en segundos, correspondiente a la transición entre la zona la
zona de aceleración constante del espectro de diseño, para periodos cortos, y la
Parte descendiente del mismo.
TL = Período de vibración en segundos, correspondiente al iniciode la zona de
desplazamiento aproximadamente constante del espectro de diseño para
períodos largos.

1.3 Coeficiente de importancia (I)

Es definido de acuerdo al uso de la edificación e importancia que tendría para la comunidad esta estructura en caso de presentarse un sismo.
En este proyecto se usara para vivienda, que hace parte del Grupo II, estructuras de ocupaciónespecial, cuyo coeficiente de importancia es I = 1,10

1.4 Periodo de vibración de la estructura (Ta)

Ta = Ct * hn∝
Donde:

Ta = Periodo fundamental aproximado
Ct =
hn = Altura total del edificio
α = 0.9

Ta = 0,047 * (18,39 m)0.9 = 0,646 s

1.5 Espectro de diseño (Sa)

FIG. 5. Espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g

FIG. 6 Valor de Aa y deAV para las ciudades capitales de departamento

Para nuestro caso el periodo de vibración se encuentra en la parte de derecha de la meseta, por lo cual se aplica la siguiente fórmula para obtener el espectro de diseño:

Sa = 1.2 * I * AV * FVT

FV = 2.00 (Obtenido Fig. 4)
AV = 0.20 (Obtenido Fig. 6)
Aa = 0.15 (Obtenido Fig. 6)

Sa = 1.2 * 1.1* 0.20 * 0.20 0.646 s =

Sa = 0.082

1.6Cortante basal

El cortante basal se obtiene a partir del peso total de la estructura.

Vs = Sa * WEDIFICIO
Vs = 0.082 * 36678.35 KN
Vs = 3007.62 KN

2. METODO DE LA FUERZA EQUIVALENTE

Para el cálculo de la fuerza horizontal por piso se escogió K0,75+0,5*Ta donde obtuvimos k
= 0,90
Grado de irregularidad de la estructura
• Retrocesos excesivos en las esquinas — La configuraciónde una estructura se considera irregular cuando ésta tiene retrocesos excesivos en sus esquinas. Un retroceso en una esquina se considera excesivo cuando las proyecciones de la estructura, a ambos lados del retroceso, son mayores que el 15 por ciento de la dimensión de la planta de la estructura en la dirección del retroceso.
cDp=0.9
• La estructura no se considera con una irregularidad enalzado, por lo tanto a=1 .0
• Para edificaciones cuyo sistema estructural es de un material que cumple los requisitos de capacidad de disipación de energía moderada (DM0) o especial (DES) el valor del factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, cpr, se le puede asignar un valor de la unidad.
r= 1.0
• De la tabla A.3-3:...