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• Ariel E Choque Delgado

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“Aplicación al cálculo sísmico. Normas Norteamericanas”. 1) OBJETIVO DEL CURSO. 2) DATOS A UTILIZAR. 3) Ejercicio 1). 4) Ejercicio 2).

Curso " Software e ingenieria "

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Reference:D:\DATOS\Utilidades\Estructuras\mcd\include.xmcd

OBJETIVO DEL CURSO: El objetivo del curso es modelar 2 estructuras. Un marco simple y un edificio con diferentes herramientas de cálculo. Tanto para el ejercicio 1) como el ejercicio 2) se utilizarán los programas SAP, STAAD, y CYPE Ingenieros. Se busca transmitir a los participantes las principales diferencias de cada herramienta durante: - Modelación. - Análisis de resultados. - Diseño de refuerzos. - Generación de memorias de cálculo. - Medición de la cantidad de materiales necesarios, concreto necesario, acero para refuerzos, cimbra, etc. - Planos de detallado de hierros, estructura, cimentación, etc. DATOS: Peso unitario del concreto: tonf

GHA  2.5

m

3

Calidad del concreto: f´c  250

kgf cm

2

E250  14000

kgf cm

2

2

 f´c 

cm kgf

E250  221359.436 

kgf cm

2

Calidad del acero a utilizar: Acero Grado 60 para el ejercicio 1, distancia ente columnas en dirección X: claro X  5m para el ejercicio 1, distancia ente columnas en dirección Y: claro Y  5m CARGAS a considerar en los ejercicios: Espesor de losas que apoyan en ese marco o pórtico: Peso propio de losas:

dlosa  0.15m

Datos de muros NO estructurales:

glosa  G HA dlosa glosa  0.375 

tonf m

2

Carga por metro lineal del peso propio de las losas sobre el marco o pórtico: gL  glosa  claro Y

tonf gL  1.875  m

CARGA MUERTA sobre el marco o pórtico:

CM  200

kgf m

Carga por metro lineal por CARGA MUERTA sobre el marco o pórtico:

CARVA VIVA sobre el marco o pórtico:

Q  170

kgf m

2

gm  CM  claro Y tonf gm  1  m

2

Carga por metro lineal por CARGA VIVA sobre el marco o pórtico:

p  Q  claro Y p  0.85 

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Carga por PESO DE MUROS NO ESTRUCTURALES sobre el portico o marco: Los muros no estructurales modelados pesan:

gEEC  180

kgf m

2

Carga de muros nivel fundacion:

tonf gEEC0  0.28 m

Carga de muros nivel planta baja:

tonf gEEC1  0.55 m

Carga de muros piso 1 a ante ultimo:

tonf gEEC2a6  0.42 m

Carga de muros interiores que no forman paño completo:

tonf gEECnp  .40 m

DATOS DE SUELO a utilizar en los ejercicios: Se utilizará la tabla de la derecha para la carga de datos en el software PRODISIS. Como valores de capacidad de carga y módulo de balasto (módulo de reacción de suelo) se supondrá que el estudio de suelos arroja los siguientes valores: Peso unitario de suelo considerado para cargas: s  1.42

tonf m

3

Capacidad de carga sin acción sísmica: admG  3

kgf cm

Suelo arcilloso.

2

Capacidad de carga con acción sísmica: admS  1.33  admG admS  3.99 

kgf cm

2

Módulo de reacción de suelos(módulo de balasto): a) Módulo obtenido del ensayo con plato de carga: k1  7

kgf cm

3

k1  7000 

tonf m

3

Aplicamos la expresión para calcular el valor del módulo de balásto para una viga de ancho " B " y longitud " L ": Suponiendo L  22.5m suponiendo que la viga se extiende 1m fuera del marco rígido.  L  0.5  B  tonf  kBL  k1    Entonces kBL  4822  3  1.5L  m B  1.5m

No se considera, en este caso, efecto P-Delta.

DATOS DEL LUGAR - ENSAYOS profundidad

Veloc onda

peso unit

h(m)

Vs(m/s)

s

177 203 181 211 298 354 311 463 530 463 435 482 456 487 508 456 445 436 430 427 425 1375

1.42 1.42 1.42 1.42 1.42 1.47 1.47 1.47 1.47 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 2

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 

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1420 1420 1420 1420 1420 1470 1470 1470 1470 1520 1520 1520 1520 1520 1520 1800 1800 1800 1800 1800 1800 2000

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Ejercicio 1) Se modela el marco rígido del esquema. Con las dimensiones indicadas en la figura inferior:

Se debe modelar ingresando por cordenadas. Cargando sismo en Guadalajara con los datos de suelo indicados. Usando el PRODISIS. Se usaran las cargas indicadas en esta memoria. Se desea obtener los valores indicados en las tablas del excel adjunto. Se desea conocer desplazamientos máximos en columnas. Se desea conocer distorsiones o derivas máximas en columnas. Se desean obtener los planos de detallado de columnas, vigas y fundaciones. Se desean los litados de materiales. Se resolveran varios items dentro de este ejercicio: Se desea el cálculo de su fundación con dos alternativas, 1) Con zapatas. 2) viga de fundación elástica. a) Con análisis dinámico modal espectral. Este ejercicio se resolverá considerando dos alternativas: i) Sin Muros NO estructurales. ii) Muros NO estructurales con las propiedades indicadas en la imagen en toda la altura. b) Con análisis estático y las mismas condiciones y ejercicios anteriores.

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Ejercicio 2) Se modela la estructura espacial, formada por 4 marcos en Y y 4 marcos en X. Partiendo de un plano arquitectonico que puede verse en esta imágen,

Ver planta tipo de estructura y arquitectura: 1) Nivel planta baja con trabes de amarre, FILE:: " 131010 - Plano tipo de estructura planta baja.DWG " 2) Nivel tipo con trabes de concreto, FILE:: " 131010 - Plano tipo de estructura planta tipo - trabes de concreto.DWG " 3) Planta último nivel, FILE:: " 131010 - Plano tipo de estructura planta ULTIMO NIVEL - trabes de acero.DWG " Cargando sismo en Guadalajara con los datos de suelo indicados. Usando el PRODISIS. Se usaran las cargas indicadas en esta memoria. Se deberán considerar las excentricidades reales de vigas en columnas. Se deberán considerar las losas articuladas en el perímetro exterior del modelo. Salvo las losas que dan continuidad a un volado. Los marcos son continuos en toda su altura. Es decir, las columnas y trabes tienen continuidad en todos los niveles. Se reemplazan las cargas lineales del marco aislado, por losas reales modeladas en las herramientas informáticas a analizar. Se resuelve el ejercicio con losas llenas. Se desea obtener los valores indicados en las tablas del excel adjunto. Se desea conocer desplazamientos máximos en columnas. Se desea conocer distorsiones o derivas máximas en columnas. Se desean obtener los planos de detallado de columnas, vigas, fundaciones y losas. Se desean verificar las deflecciónes en losas. Se desean los listados de materiales.

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Se resolveran varios items dentro de este ejercicio: Se desea el cálculo de su fundación con dos alternativas, 1) Con zapatas. 2) Con fundación elástica mediante losa de cimentación rectangular con un vuelo perimetral de 1m, espesor general 25cm y verificar si se necesita un mayor peralte de losa de cimentación o vigas de refuerzo en zonas cercanas a las columas. En caso de ser necesario, se modelarán mayores espesores en zonas cerncanas a las columnas. a) Con análisis dinámico modal espectral. Este ejercicio se resolverá considerando dos alternativas: i) Sin Muros no estructurales. ii) Muros no estructurales con las propiedades indicadas en la imagen en toda la altura. En en dirección Y, en ambos laterales exteriores y en dirección X en un solo lateral. b) Con análisis estático y las mismas condiciones y ejercicios anteriores.

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