Evaluación Sismorresistente de Un Edificio de 4 Pisos

PLANTA TÍPICA

USO DEL EDIFICIO: Primer piso: comercio Segundo piso: oficina Tercer y cuarto piso: vivienda Según la NORMA E030 DISEÑO SISMORRESISTENTE, se clasifica como una EDIFICACIÓN DE CATEGORÍA C.

MATERIALES:

Concreto f’c = 210 Kg/cm2 Acero: fy = 4200 Kg/cm2

LUZ MAYORALTURA

CALCULADA

ALTURA

EQUIVALENTE

B - b' 3.20 0.13 0.17 m

C - D 3.50 0.14 0.17 m

d' - E 3.00 0.12 0.17 m

LUZ MAYORALTURA

CALCULADA

ALTURA

EQUIVALENTE

1 - 3 4.10 0.16 0.17 m

3 - 5 1.50 0.06 0.17 m

1 - 2 2.90 0.12 0.17 m

1 - 1' 1.90 0.08 0.17 m

ENTONCES:

2.90 m

H = 0.116 m

H = 0.17 m

0.17 m

L es la longitud del lado menor

Se elige losa aligerada de

EJE

EN SENTIDO "X"

EN SENTIDO "Y"

EJE

LUZ MENOR

REDONDEANDO

para predimensionamiento

H: luz libre mayor

b: base de viga

EJE LUZ LIBRE

MAYOR L/10 BASE DE VIGA

B - C 5.70 m 0.57 0.29 Viga Principal

B - C 5.70 m 0.57 0.29

Viiga

Secundaria

DIMENSION V - P H = 55 cm

B = 30 cm

DIMENSION V - S H = 55 cm

B = 30 cm

𝐔𝐙

𝟏 ≤ ≤

𝐔𝐙

𝟗 𝐛

𝑯

LUZ LIBRE

MAYORL/10 BASE DE VIGA

B - C 5.70 m 0.57 0.29 Viga Principal

B - C 5.70 m 0.57 0.29 Viiga Secundaria

H = 55 cm

B = 30 cm

H = 55 cm

B = 30 cm

DIMENSION V - S

DIMENSION V - P

H: luz libre mayor

b: base de viga

EJE

𝐔𝐙

𝟏 ≤ ≤

𝐔𝐙

𝟗𝐛

𝑯

donde: P: peso edificacion

A: area tributaria

N: numero de pisos

P (kg/m2) F´c 210 kg/cm2

1500 CC 0.45

1250 CE 0.35

1000 CX 0.35

B3 11.90 1000 4 210 503.70

A1 5.43 1000 4 210 295.51

B1 8.71 1000 4 210 474.01

A5 8.84 1000 4 210 481.09

B3 centrada 503.70 25.00 25 x 25

A1 esquinada 295.51 20.00 20 x 20

B1 excentrica 1 474.01 25.00 25 x 25

A5 excentrica 2 481.09 25.00 25 x 25

Por lo tanto: D = 45 cm

B = 25 cm

COLUMNAAREA DE

COLUMNA

LADO DE

COLUMNA

SECCION DE

COLUMNA

F'c (kg/cm2)

COLUMNA EXCENTRICA Y ESQUINADACOLUMNA CENTRADA

TIPO DE

COLUMNA

AREA TRIBUTARIA

MAYOR (m2)

PESO POR

UNIDAD DE AREA

(kg/m2)

NUMERO DE

PISOS

DIMENSION COLUMNA

AREA DE

COLUMNA

(cm2)

Edificio categria A

Edificio categria B

Edificio categria C

TIPO DE

COLUMNA

METRADO DE CARGAS POR PISO

CM (T) CV (T) 25% CV (T) CM + CV CM + 25%CV

PISO 4 131.76 20.00 5.00 151.76 136.76 tn

PISO 3 131.76 40.00 10.00 171.76 141.76 tn

PISO 2 131.76 40.00 10.00 171.76 141.76 tn

PISO 1 134.02 50.00 12.50 184.02 146.52 tn

Total 397.54 130.00 32.50 527.54 430.04 tn

DATOS DEL EDIFICIO:

UBICACIÓN: Lambayeque

SUELO: intermedio

SISTEMA ESTRUCTURAL: pórtico de

concreto armado

FACTOR DE ZONA:

ZONA

4

3

2

1

FACTOR DE USO:

FACTOR

U

A

EDIFICACIONES

SIMPLES

B

EDIFICACIONES

IMPORTANTES

C

EDIFICACIONES

COMUNES

D

EDIFICACIONES

MENORES

(*)En estas edificaiones a criterio del Proyectista,se podra omitir el Analisis por fuerzas Sismicas,pero debera de proveerse de la

Rigidez y Resistencia adecuada para acciones laterales.

Viviendas,Oficinas,Hoteles,Restaurantes,Depositos,Instal

aciones Industriales.1.00

CATEGORIACATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES

DESCRIPCION

Hospitales,Centrales de Comunicaciones, Cuarteles de

Bomberos,Policia,Reservorios,Centros

Educativos,Edificaciones de Refugio.

1.50

0.35

0.25

Cercos de menos de 1.50m. de Altura,Depositos

temporales,Pequeñas Viviendas Temporales y

Construcciones Similares.

*

Teatros,Estadios,Centros Comerciales,Establecimientos

Penitenciarios,Museos,Bibliotecas,Archivos,Depositos de

Granos,Almacenes.

1.30

0.10

FACTORES DE ZONA

FACTORES DE ZONA Z(g)

0.45

FACTOR DEL SUELO: con factor de zona 4

PARAMETROS DEL SUELO

T Tp(s) S

S0 0.30 0.80

S1 0.40 1.00

S2 0.60 1.05

S3 1.00 1.10

Suelos Intermedios.

Suelos flexibes o con Estratos de gran espesor.

DESCRIPCION

Rocas o Suelos muy Rigidos.

Roca dura

DATOS RESUMEN

P= 527.54 Ton

Hn= 11.60 m

h= 3.20 m 1° piso

2.80 m 2°, 3" y 4° piso

Lx= 20.00 m

Ly= 10.00 m

ESTABLECEMOS COEFICIENTE PARA CALCULAR CORTANTE DE BASAL

Z= 0.45

U= 1.00

S= 1.05

Tp= 0.60

R= 8.00

Altura de piso

Altura del edificio

Peso de edificacion

Longitud en eje Y

Longitud en eje X

Factor de suelo

Parametro de suelo

Coeficiente de reduccion

Factor de uso

Factor de zona

DATOS RESUMEN

CALCULO DE PERIODO FUNDAMENTAL

Ct= 35.00

T= 0.33

CT= 35 Para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sea

únicamente pórticos

CT= 60Para estructuras de mamposteria y para todos los edificios de concreto armado

cuyos elementos sismorresistentes sean fundamentalmente muros de corte

Tambien podra usasrse un procedimiento de analisis dinamico que considere las caracteristicas de

rigidez y distribucion de masas en la estructura. Como una forma sencilla de este procedimiento

puede usasrse la siguiente expresión.

Para edificios de concreto armado cuyos elementos sismoresistentes sean pórticos

y las cajas de ascensores y escalerasCT= 45

CALCULAMOS FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA <2.5

T < Tp C= 2.50

CALCULO DE FUERZA CORTANTE EN LA BASE

V= 0.45x1x2.50x1.05 (527.54)

8.00

V= 77.89

DISTRIBUCION DE FUERZA SÍSMICA

DISTRIBUCION DE LA FUERZA SISMICA POR PISO

Piso hi (m) Pi (Tn) hi*Pi (Tn-m) hi*Pi/Σ(hi*Pi) Fi (ton)4 11.60 136.76 1586.37 0.38 29.75

3 8.80 141.76 1247.45 0.30 23.40

2 6.00 141.76 850.53 0.20 15.95

1 3.20 146.52 468.88 0.11 8.79

SUMA 4153.23

COEFICIENTE DE REDUCCION DE LA FUERZA SISMICA:

R LIMITE DE

(*) (**) ALTURA

8.00 ILIMITADO.

7.00 ILIMITADO.

6.00 ILIMITADO.

8.00 ILIMITADO.

7.00 ILIMITADO.

6.00 ILIMITADO.

4.00 ILIMITADO.

SISTEMAS ESTRUCTURALES

SISTEMA ESTRUCTURAL

PORTICOS DE ACERO.

PORTICOS DE CONCRETO ARMADO.

ARRIOSTRESEXCENTRICOS

ARRIOSTRES CONCENTRICOS

SISTEMAS DUALES.

MUROS ESTRUCTURALES

MUROS DE DUCTIBILIDAD LIMITADA

CONTROL DE DEZPLAZAMIENTOS

DIRECCION X-X : SISMO X

1

4

3

2

MAX PER: 0.007

SISMO X Δ/h ≤ 0.007 VEAMOS LA TABALA DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL SAP

R = 8

PISO h D (cm) D*0.75*R d/hMAX.

PERMITIDOVERIFICACION

1 320 0.8383 5.030 0.0157 0.0070 NO CUMPLE

2 280 1.1913 7.148 0.0076 0.0070 NO CUMPLE

3 280 1.4518 8.711 0.0056 0.0070 SI CUMPLE

4 280 1.6024 9.614 0.0032 0.0070 SI CUMPLE

ANALISIS DE RESULTADOS

1. DESPLAZAMIENTOS LATERALES

DIRECCION Y-Y: SISMO Y

1

4

3

2

MAX PER: 0.007

SISMO Y Δ/h ≤ 0.007 VEAMOS LA TABALA DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL SAP

R = 8



1 320 1.3375 8.025 0.0251 0.0070 NO CUMPLE

2 280 1.7857 10.714 0.0096 0.0070 NO CUMPLE

3 280 2.1287 12.772 0.0073 0.0070 NO CUMPLE

4 280 2.3315 13.989 0.0043 0.0070 SI CUMPLE



D = 55 cm

B = 50 cm

DIMENSION COLUMNA

RESUMEN DE METRADO DE CARGAS POR PISO

CM (T) CV (T) 25% CV (T) CM + CV CM + 25%CV

PISO 4 154.21 20.00 5.00 174.21 159.21 tn

PISO 3 154.21 40.00 10.00 194.21 164.21 tn

PISO 2 154.21 40.00 10.00 194.21 164.21 tn

PISO 1 159.76 50.00 12.50 209.76 172.26 tn

Total 468.18 130.00 32.50 598.18 500.68 tn

DATOS DEL EDIFICIO:

UBICACIÓN: Lambayeque

SUELO: intermedio

SISTEMA ESTRUCTURAL: pórtico de concreto armado

CALCULO DE FUERZA CORTANTE EN LA BASE

V= 0.45x1x2.50x1.05 (598.18)

8.00

V= 88.33

DISTRIBUCION DE FUERZA SÍSMICA

DISTRIBUCION DE LA FUERZA SISMICA POR PISO

Piso hi (m) Pi (Tn) hi*Pi (Tn-m) hi*Pi/Σ(hi*Pi) Fi (ton)

4 11.60 159.21 1846.87 0.38 33.78

3 8.80 164.21 1445.07 0.30 26.43

2 6.00 164.21 985.28 0.20 18.02

1 3.20 172.26 551.22 0.11 10.08

SUMA 4828.43

CONTROL DE DEZPLAZAMIENTOS

DIRECCION X-X : SISMO X

1

4

3

2

MAX PER: 0.007

SISMO X Δ/h ≤ 0.007 VEAMOS LA TABALA DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL SAP

R = 8



1 320 0.3185 1.911 0.0060 0.0070 SI CUMPLE

2 280 0.5253 3.152 0.0044 0.0070 SI CUMPLE

3 280 0.6818 4.091 0.0034 0.0070 SI CUMPLE

4 280 0.7773 4.664 0.0020 0.0070 SI CUMPLE

DIRECCION Y-Y: SISMO Y

1

4

3

2

MAX PER: 0.007

SISMO Y Δ/h ≤ 0.007 VEAMOS LA TABALA DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EL SAP

R = 8



1 320 0.2947 1.768 0.0055 0.0070 SI CUMPLE

2 280 0.4555 2.733 0.0034 0.0070 SI CUMPLE

3 280 0.5788 3.473 0.0026 0.0070 SI CUMPLE

4 280 0.7579 4.547 0.0038 0.0070 SI CUMPLE





Como se puede apreciar en las tablas mostradas al

realizar el análisis y verificación el edificio no cumplió con el control de desplazamientos laterales por SismoX en dos pisos, y ni por SismoY en los tres pisos por lo que se tendría que realizar innovaciones en el diseño estructural.

Al realizar cambios en la sección de la columna a

55 cm x 50 cm sí se cumplió con el control de desplazamiento.

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