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CURSO ESTRUCTURAS 3SEMESTRE OTOO 2010
UNIDAD IDISEO DE DIFICIOS SISMORRESISTENTES
REPRESENTACIN TERICA DEL SISMO
Profesor: Leopoldo DominichettiAyudante: Nadia Troncoso
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REPRESENTACIN TERICA DEL SISMO
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DIAFRAGMAS O ENTREPISOS RGIDOS
Edificios H, L, T, U Se calcula la CAPACIDAD RESISTENTE para la DISTRIBUCIN DE LAS
CARGAS entre planos
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DIAFRAGMAS O ENTREPISOS RIGIDOS
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ACCION DEL DIAFRAGMAFuerzasLaterales
Muros
Diafragma Rgido
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MUROS RIGIDOS
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MUROS RIGIDOS
Viento oSismo
Exteriores
interiores
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ARRIOSTRAMIENTOS
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CURSO ESTRUCTURAS 3SEMESTRE OTOO 2010
UNIDAD IDISEO DE DIFICIOS SISMORRESISTENTES
MORFOLOGA Y SISMO
Profesor: Leopoldo DominichettiAyudante: Nadia Troncoso
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ESTABILIDAD
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MORFOLIGIA DE ELEMNTOS EN PLANTA
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CR / CM
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JUNTAS DE DEFORMACIN
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JUNTAS DE DEFORMACIN
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PLANTAS ALARGADAS
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DISTRIBUCIN DE MASAS Y RIGIDECES
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DISTRIBUCIN DE MASAS Y RIGIDECES
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Arriostramiento
Muro Rigido
Ncleo Rgido
AislanteBase
Terreno
Separacin
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MTODOS DE ANLISIS NCH 433 of.96
Qo = C * I * P
Qo = corte total acumulado a nivel basal.
C = coeficiente ssmico.
I = importancia del edificio.
P = peso total del edificio.
ANLISIS ESTTICO
Se calcula el Qo y luego se reparte en altura.
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Calculo
Determinar el Q basal
Distribucin de cargas Ssmicas en Altura
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Distribucin de Cargas Ssmicas en Altura (PLANTAS DEL EDIFICIO)
Entrepiso RgidoEntrepiso Flexible
(1 - 3 piso) (4 piso)
Muro 1 H.A. 20/200
Muro 2 H.A. 20/300
EJEMPLO
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1 DETERMINACIN DE PESO SSMICO
M
M
M
M
P4= 15.650
P2= 33.300
P3= 33.300
P1= 38.200
PT= 120.450
+
+
+
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2 ESFUERZO DE CORTE BASAL Q0
Qo= CORTE TOTAL ACUMULADO A NIVEL BASAL
Coef. Ssmico = 0.14
Importancia = 1Peso total = 120.450 kg
Q0 = Coef. ssmico * Importancia * Peso totalQ0 = 0,14 * 1 * 120.450 kg
Q0 = 16.863 kg
3 DISTRIBUCIN DE FUERZA SSMICA EN ALTURA
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3 DISTRIBUCIN DE FUERZA SSMICA EN ALTURA
0nn332211ii
i Q*hP...hPhPhP
hPF
863.16*
11*650.155,8*300.336*300.335,3*200.38
11*650.15F4
.kg70,680.3F4
863.16*11*650.155,8*300.336*300.335,3*200.385,8*300.33
F3
.kg82,051.6F3
863.16*
11*650.155,8*300.336*300.335,3*200.38
6*300.33F2
.kg87,271.4F2
863.16*
11*650.155,8*300.336*300.335,3*200.38
5,3*200.381
F
.kg61,858.2F1
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FUERZAS SSMICAS ESFUERZOS DE CORTE(diagramas) .
Q4 = F4
Q3 = F3 + F4
Q2= F2+ F3 + F4
Q1=F1+F2+ F3 + F4
Q0 = Q1
F4 = 3.680,70 kg
F3 = 6.051,82 kg
F2 = 4.271,87 kg
F1 = 2.858,61 kg
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CONCEPTO DE RIGIDEZ
EI3
Ph3d
EA
Ph5,2d
d
EA
h5,2
EI3
hP
3
h5,2
EA
h
EI3K
3
Flexibilidad = f
f
1KrigidezlaSi
FLEXION CORTE
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RIGIDEZ 100 %Lleno 100 % Vaco 0%
RIGIDEZ 0 %Lleno 20 % Vaco 80%
RIGIDEZ 45 %Lleno 25 % Vaco 75%
RIGIDEZ 70 %Lleno 30 % Vaco 70%
RIGIDEZ 75 %Lleno 30 % Vaco 70%
RIGIDEZ 90 %Lleno 40 % Vaco 60%
RIGIDEZ 80 %Lleno 25 % Vaco 75%
RIGIDEZ 85 %Lleno 35 % Vaco 65%
RIGIDEZ 95 %Lleno 40 % Vaco 60%
A
B
D
E
C
G
H
F
RELACIONES DE RIGIDEZ A PARTIR DE UN MURO Y VARIACIONES ESTRUCTURALES
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M2
h = 250 cm
E = 220.000
b = 20 cm
L = 30 cm
I = b * L
EA
h5,2
EI3
hf
3
i
30x20x000.220250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f3
3
2
884.1f
1K
22
f1 = 0,00008233
f2 = 0,000531
CASO B : Distribucin de Fuerza segn rigidez
30x20x000.220
250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f
3
3
2 400 400
991
884.1f
1K
22 1
1
12.146
FKK
KF
2111
= 12.146 F = 0,87 * 2000 = 1.740 kg12.146 + 1.884
FKK
KF
21
11
= 1.884 F = 0,13 * 2000 = 260 kg
12.146 + 1.8842
2
M1
h = 400 cm
E = 220.000
b = 20 cm
L = 90 cm
I = b * L3
12
3
12
CASO C Di t ib i d F i id
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EA
h5,2
EI3
hf
3
i
30x20x000.220250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f3
3
2
f1 = 0,00002573
f2 = 0,000531
884.1f
1K
22
30x20x000.220
250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f3
3
2
181890 90
1
884.1f
1K
22
11
3 7
FKK
KF
2111
= 3.887 F = 0,67 * 2000 = 1.340 kg3.887 + 1.884
FKK
KF
21
11
= 1.884 F = 0,33 * 2000 = 660 kg
3.887 + 1.8842
2
M1
h = 250 cm
E = 18.000b = 20 cm
L = 90 cm
I = b * L3
12
M2
h = 250 cm
E = 220.000b = 20 cm
L = 30 cm
I = b * L3
12
CASO C : Distribucin de Fuerza segn rigidez
CASO D Di t ib i d F i id
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EA
h5,2
EI3
hf
3
i
f1 = 0,000892
CASO D : Distribucin de Fuerza segn rigidez
30x20x000.220250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f 3
3
2 40x 20 40x 20
1
884.1f
1K
22 1 126
f2 = 0,0002256
30x20x000.220250x5,2
12
30x20x000.220x3
250f 3
3
2 20x 40 20x 40
884.1f
1K
22 4.433
FKK
KF21
11
= 1.126 F = 0,20 * 2000 = 400 kg
1.126 + 4.433
FKK
KF
21
11
= 4.433 F = 0,8 * 2000 = 1.600 kg
1.126 + 4.4332
2
M1
h = 250 cm
E = 220.000b = 40 cm
L = 20 cm
I = b * L3
12
M2
h = 250 cm
E = 220.000b = 20 cm
L = 40 cm
I = b * L3
12
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COEFICIENTE SISMICO (SLO EN ENTREPISOS FLEXIBLES)
i
ii
NpisodelPeso
HFuerzaCoef
F4 = 3.680,70 kg
P4 = 15.650,00 kg
Coef. Ssmico 4 piso = X
COEFICIENTE SISMICO RESULTANTE EN EL 4 PISO(ENTREPISO FLEXIBLE)
X= 3.680,70 kg15.650,00 kg
X= 0,24
Coef. Ssmico 4 piso = 0,24
Coef. 4 = F4P4
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ANALISIS SSMICO DEL 4 PISO (sentido X)
Q EJE A
Techumbre = 1,50 m x 4,00 m x 100 kg/m2 = 600,00 kg
Viga H.A. = 0,20 m x 0,40 m x 7,00 m x 2500 kg/m3
= 1.400,00 kg1/2 Muro H.A. = 0,20 m x 0,85 m x 5,00 m x 2500 kg/m3 = 2.125,00 kg
Total = 4.125,00 kg
QY1 = 4.125 kg * 0,24
100% QY1 = 990,00 kg
Q EJE B
Techumbre = 4,00 m x 4,00 m x 100 kg/m2 = 1.600,00 kg
Viga H.A. = 0,20 m x 0,40 m x 12,00 m x 2500 kg/m3 = 2.400,00 kg
1/2 Muro H.A. = 0,20 m x 0,85 m x 6,50 m x 2500 kg/m3 = 2.762,50 kg
Total = 6.762,50 kg
QY2 = 6.762,5 kg * 0,24
100% QY2 = 1.623,00 kg
Q EJE C
Techumbre = 2,50 m x 4,00 m x 100 kg/m2 = 1.000,00 kg
Viga H.A. = 0,20 m x 0,40 m x 9,00 m x 2500 kg/m3 = 1.800,00 kg
1/2 Muro H.A. = 0,20 m x 0,85 m x 6,50 m x 2500 kg/m3 = 2.762,50 kgTotal = 5.562,50 kg
QY1 = 5562,5 kg * 0,24
100% QY1 = 1.335,00 kg
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CURSO ESTRUCTURAS 3SEMESTRE OTOO 2010
UNIDAD I
DISEO DE DIFICIOS SISMORRESISTENTESCENTRO DE MASA / CENTRO DE RIGIDEZ / EXCENTRICIDAD
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CONCEPTO DE RIGIDEZ
EI3
Ph3d
EA
Ph5,2d
d
EA
h5,2
EI3
hP
3
h5,2
EA
h
EI3K
3
Flexibilidad = f
f
1KrigidezlaSi
FLEXION CORTE
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CENTRO DE MASA
21
2Y21Y1Y
AA
)d*A()d*A(d
21
2X21X1X AA
)d*A()d*A(
d
A: rea figura determinadaC.M.
A1
A2
dx : Distancia desde el centro de lafigura al eje Y determinado
dy
: Distancia desde el centro de lafigura al eje X determinado
C.M.
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EXCENTRICIDAD
eX = dx C.M.dx C.R.
eY = dYC.M.dYC.R.
e: excentricidaddc.M.: distancia centro de masadc.R.: distancia centro de rigidez
C.R.
C.M.
ex
ey
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MOMENTO TORSOR (Direccin X)
MtX = 1,5 * Qi * ( eY+ ( 0,033 * bY)
Mt : momento torsor
Qi : cortante del pisoey : excentricidad
by : lado base y
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52/58
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53/58
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54/58
DETERMINACION DE FUERZAS INDIRECTAS
...;K
FY;
K
FY;
K
FY;
K
FY
4
44
3
33
2
22
1
11
k
FYentonces
...Fdefuncinenresamosexpsi 1
...;
d*K
d*K*FF;
d*K
d*K*FF;
d*K
d*K*FF
11
4414
11
3313
11
2212
...d*K
Fd*K
Fd*K
Fd*K
F44
4
33
3
22
2
11
1
...)A(ecuacinlaenemplazandoRe
)A(...
d
Y
d
Y
d
Y
d
Y
4
4
3
3
2
2
1
1
f*FY
f
1ksi
d
Y
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DETERMINACION DE FUERZAS INDIRECTAS
...d*Fd*Fd*Fd*FMt 44332211
...d*K
d*d*K*F
d*K
d*d*K*F
d*K
d*d*K*Fd*FMt
11
4441
11
3331
11
222111
...
d*K
d*d*K*F
d*K
d*d*K*F
d*K
d*d*K*F
d*K
d*d*K*FMt
11
4441
11
3331
11
2221
11
1111
11
244
233
222
211
1d*K
...d*Kd*Kd*Kd*KFMt
...d*Kd*Kd*Kd*K
d*KMtF
244
233
222
211
111
...d*Kd*Kd*Kd*K
d*KMtF
244
233
222
211
222
...d*Kd*Kd*Kd*K
d*KMtF
244
233
222
211
333
...F4
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56/58
DETERMINACION DE FUERZAS INDIRECTAS
...d*Kd*Kd*Kd*K
d*KMtF
2
44
2
33
2
22
2
11
111i
i i
d*K2
44... n n
d
Y
Fi: fuerza indirecta
Mt: momento torsorKi: rigidez muro determinado
di: distancia
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FUERZAS DIRECTAS E INDIRECTASOBS1: la Fuerza Indirecta no puede ser mayor que la Fuerza Directa, ese es lmite.
OBS2: Se resta la mitad de la Fuerza Indirecta a la Directa y se suma completa.
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FUERZAS DIRECTAS E INDIRECTASOBS1: la Fuerza Indirecta no puede ser mayor que la Fuerza Directa, ese es lmite.
OBS2: Se resta la mitad de la Fuerza Indirecta a la Directa y se suma completa.
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