Ingenierito

Análisis Dinámico de un Estructura en Concreto Reforzado
Proyecto de Dinámica Estructural

Análisis y diseño de una estructura tipo pórtico de concreto reforzado de tres niveles ubicada en el área Metropolitana de Bucaramanga.

2011
Samir Barbosa Martínez
José Daniel Prieto Barragán
Elizabeth Londoño Gutiérrez

ANALISIS DINAMICO DE UNA ESTRUCTURA EN CONCRETO REFORZADO
Descripción:Estructura de tres niveles para uso de oficinas ubicada en la meseta de Bucaramanga clasificada como una zona de amenaza sísmica alta según la norma sismo resistente colombiana del año 2010 (NSR -2010)
Diseñadores:
José Daniel Prieto Barragán
Samir Barbosa Martínez
Elizabeth Londoño Gutiérrez
Normas de diseño: Esta estructura está diseñada con los parámetros que rige el reglamento colombianode construcción sismo resistente del año 2010 (NSR-10) y la ley 400 de 1997.
Método de diseño: Esta estructura se basa en los parámetros de diseño del método de resistencia última (Método plástico), en el cual Las acciones internas (carga axial, momentos, fuerzas cortantes y torsiones) inducidas en los distintos elementos de las estructuras por las solicitaciones de servicio o de trabajo queactúan sobre estas, se calculan por medio de un análisis elástico; los elementos de la estructura se dimensionan de tal manera que su resistencia a las diversas acciones de trabajo a las que puedan estar sujetas sea igual a dichas acciones multiplicadas por un factor de carga de acuerdo con el grado de seguridad deseado.

Método de análisis sísmico: La estructura será analizada por el método defuerza horizontal equivalente, modo espectral, y un software especializado SAP-2000.


ANALISIS DE CARGAS Y FUERZAS SISMICAS

Espesor de la Placa:
Según la NSR-10 en el titulo Cpara losas aligeradas en una sola dirección se define un rango para determinar el espesor de la placa así:
L14=6.4014=0.457 y L21=6.4021=0.305
Entonces, se define un espesor de placa h=40cm=0.4m
Análisis de Cargas:
* Entrepisos:

Torta Superior: 0.05 m*24 KN/m3=1.2 KN/m2
Torta Inferior: 0.03 m*22 KN/m3=0.66 KN/m2
Vigueta: (0.32 m*0.1 m*24 KN/m3)/0.8 m= 0.96 KN/m2
Casetón: 0.3KN/m2
Acabados: 1.2 KN/m2
Muros: 3 KN/m2*2.5/2.2=3.41 KN/m2

Carga muerta: D=1.2+0.66+0.96+0.3+1.2+3.41=7.73 KN/m2
Carga Viva: L=2 KN/m2 (oficinas)

* Cubierta:

Torta Superior: 0.05 m*24 KN/m3=1.2 KN/m2
Torta Inferior: 0.03 m*22 KN/m3=0.66 KN/m2
Vigueta: (0.32 m*0.1 m*24 KN/m3)/0.8 m= 0.96 KN/m2
Casetón: 0.3 KN/m2
Acabados: 1.2 KN/m2

Carga muerta:D=1.2+0.66+0.96+0.3+1.2=4.32 KN/m2
Carga Viva: L=2 KN/m2 (oficinas)
Masa de la estructura:
* Entrepiso:
7.73KNm2*14m*7.85m=849 KN ≅850 KN
Vigas y Columnas=276 KN
Masa=112600 Kg
* Cubierta:
4.32KNm2*14m*7.85m=474.7 KN ≅475 KN

Vigas y Columnas=226 KN
Masa=70100 Kg
* Masa total de la estructura:
MT=2*112600+70100=295300 Kg

Fuerza Horizontal Equivalente
Parámetros Sísmicos | | PeriodoFundamental | |
MT [Kg] | 295300 | | Ct | 0,047 | Tabla A.4.2-1 | |
Aa | 0,25 | | α | 0,9 | Tabla A.4.2-2 | |
Av | 0,25 | | h | 8,7 | Altura de la estructura | |
Fa | 1,15 | | Ta=Ct*h^α | 0,33 | Formula A.4.2-3 | |
Fv | 1,55 | | K | 1 | A.4.3.2 (a) | |
I | 1 | | R | 7 | Tabla A.3.3-3 | |
Suelo Tipo | C | | | | | |
g [m/s2] | 10 | | | | | |
| | | | | | |Espectro de Diseño | | Cortante basal |
Tc=0,48AvFv/
AaFa | 0,65 | A.2.6 | | Vs=Sa*g*MT | 2122469 | A.4.3-1 en N |
Sa=2,5AaFaI | 0,72 | A.2.6 | | Vs [KN] | 2122,47 | A.4.3-1 |

Fuerza Sísmica Horizontal en Cada Piso |
Nivel | m [Kg] | (h)^K [m] | m(h)^K | CVX,Y | Fx,y [KN] | Ex,y [KN] |
Cubierta | 70100 | 8,7 | 609870 | 0,38 | 814,37 | 116,34 |
3er. Piso | 112600 | 5,8 |...