UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS FACULTAD DE INGENIRIA (ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL) TEMA: ASIGNATURA : INGENIERÍA SISMO RESISTENTE DOCENTE : Ing. DIOMEDES NAPOLEÓN FERREL SARMIENTO ESTUDIANTE: • JHAROL PUMA INOSTROZA APURIMAC-ABANCAY-PERU- 2022-1 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS EJERCICIO DE METRADO DE CARGA: 1. Se tiene un edificio de ocho pisos, cuya planta se muestra en la figura. Los muros tienen 25cm de espesor y son de concreto armado. Las columnas y vigas también son de concreto y tienen 30cm x 60cm. La losa de techo tiene 20cm de espesor y es maciza. No considerar tabiquería. Todos los pisos tienen una altura de 3m. La profundidad de desplante (contacto con la platea de cimentación) es 0,8m. El edificio está ubicado en Arequipa, donde el suelo es arcilloso con una capacidad portante de 2kg/cm2 y será destinado para vivienda. Determinar las fuerzas sísmicas en cada piso en las direcciones X e Y. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS SISMO X: 1. Fuerza cortante en la base (V): 𝑉= ZUCS P R a) Factor de zona (Z): Chalhuanca se encuentra en zona 3. Z = 0.35 b) Factor de uso (U): Corresponde a la categoría C Edificaciones Comunes U = 1.0. c) Perfil de suelo: Perfil de suelo: Tipo S2 d) Factor de suelo (S): De la tabla N° 3, para la zona 3 y perfil de suelo S2. S = 1.15 e) Factor de amplificación sísmica (C): Período fundamental: T= hn CT hn: Altura de la edificación hn = 8 x 3.00m = 24m CT = 60 T= 24 60 T = 0.4s Para perfil de suelo S2, Tp = 0.6s Si T < Tp ⇒ C = 2.5 f) Coeficiente de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (R): Ro = 6 Ia = 1 Ip = 0.90 R = (6) (1) (0.90) ⇒ R = 5.40 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS ZUCS V= V= (0.35)(1.0)(2.5)(1.15) 5.40 R P C (970.4555T) R ≥ 0.11 ⇒ 2.5 5.40 = 0.46 ≥ 0.11 Ok. V = 180.837T 2. Distribución de la fuerza sísmica por la altura. Fi = αi.V Pi (hi )k αi = n ∑ j=1 Pj (hj )k a) Para T menor o igual a 0,5 segundos: k = 1,0. b) Para T mayor que 0,5 segundos: k = (0,75 + 0,5 T) ≤ 2,0. El período fundamental es: T = 0.4s ⇒ 0.4 ≤ 0.5 ⇒ k = 1 F1 = 136.9815(3)1 136.9815(3)1 + 119.927(6)1 + 119.927(9)1 + 119.927(12)1 + 119.927(15)1 + 119.927(18)1 + 119.927(21)1 + 116.9195(24)1 136.9815(3)1 F1 = 12,931.0995 F2 = F3 = F4 = F5 = F6 = F7 = 119.927(6)1 (180.837) = 5.747T (180.837) = 10.063T 12,931.0995 119.927(9)1 (180.837) = 15.094T 12,931.0995 119.927(12)1 12,931.0995 119.927(15)1 12,931.0995 119.927(18)1 12,931.0995 119.927(21)1 12,931.0995 (180.837) = 20.126T (180.837) = 25.157T (180.837) = 30.188T (180.837) = 35.220T (180.837) UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS F8 = Pisos Fuerza Cortante Basal 8 7 6 5 4 3 2 1 119.015 116.9195(24)1 12,931.0995 Peso por Nivel Pi(T) 116.9195 119.927 119.927 119.927 119.927 119.927 119.927 136.9815 973.4630 (180.837) = 39.242T Altura hi (m) 24 21 18 15 12 9 6 3 Pi.hi 3,771.01 3,342.74 2,824.42 2,314.11 1,813.27 1,324.05 850.03 455.15 16,694.79 Fuerza Momento Esfuerzo Laterales de Volteo de Corte Fi Fi.hi Vi 26.883 645.193 26.883 23.830 500.429 50.713 20.135 362.429 70.848 16.497 247.455 87.345 12.927 155.119 100.272 9.439 84.951 109.711 6.060 36.359 115.770 3.245 9.734 119.015 119.015 2041.669 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS FUERZAS LATERALES 39.242 35.220 30.188 25.157 20.126 15.094 10.063 5.747 8° 7° 6° 5° 4° 3° 2° 1° ESFUERZOS DE CORTE 39.242 74.462 104.650 129.807 149.933 165.027 175.090 180.837 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS SISMO Y: 1. Fuerza cortante en la base (V): 𝑉= ZUCS P R a) Factor de zona (Z): Chalhuanca se encuentra en zona 3. Z = 0.35 b) Factor de uso (U): Corresponde a la categoría C Edificaciones Comunes U = 1.0. c) Perfil de suelo: Perfil de suelo: Tipo S2 d) Factor de suelo (S): De la tabla N° 3, para la zona 3 y perfil de suelo S2. S = 1.15 e) Factor de amplificación sísmica (C): Período fundamental: T= hn CT hn: Altura de la edificación hn = 8 x 3.00m = 24m CT = 35 T= 24 35 T = 0.686s Para perfil de suelo S2, Tp = 0.6s Si T < Tl ⇒ C = 2.0s f) Coeficiente de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (R): Ro = 8 Ia = 1 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS Ip = 0.90 R = (8) (1) (0.90) ⇒ R = 7.20 V= V= (0.35)(1.0)(2.187)(1.15) 7.20 ZUCS R P C (973.4630T) R ≥ 0.11 ⇒ 2.187 7.20 = 0.304 ≥ 0.11 Ok. V = 119.015T g) Distribución de la fuerza sísmica por la altura. Fi = αi.V Pi (hi )k αi = n ∑ j=1 Pj (hj )k a) Para T menor o igual a 0,5 segundos: k = 1,0. b) Para T mayor que 0,5 segundos: k = (0,75 + 0,5 T) ≤ 2,0. El período fundamental es: T = 0.4s ⇒ 0.4 ≤ 0.5 ⇒ k = 1.093 F1 = 136.9815(3)1.093 136.9815(3)1.093 + 119.927(6)1.093 + 119.927(9)1.093 + 119.927(12)1.093 + 119.927(15)1.093+ 119.927(18)1.093+ 119.927(21)1.093 + 116.9195(24)1.093 F1 = 136.9815(3)1.093 16,694.7913 F2 = F3 = F4 = F5 = F6 = 119.927(6)1.093 16,694.7913 119.927(9)1.093 16,694.7913 119.927(12)1.093 12,931.0995 119.927(15)1.093 16,694.7913 119.927(18)1.093 16,694.7913 (119.015) = 3.245T (119.015) = 6.060T (119.015) = 9.439T (119.015) = 12.927T (119.015) = 16.497T (119.015) = 20.135T (119.015) UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIAS F7 = F8 = Pisos Fuerza Cortante Basal 8 7 6 5 4 3 2 1 119.015 119.927(21)1.093 16,694.7913 116.9195(24)1.093 16,694.7913 Peso por Nivel Pi(T) 116.9195 119.927 119.927 119.927 119.927 119.927 119.927 136.9815 973.4630 FUERZAS LATERALES 26.883 23.830 20.135 16.497 12.927 9.439 6.060 3.245 (119.015) = 23.829T 8° 7° 6° 5° 4° 3° 2° 1° Altura hi (m) 24 21 18 15 12 9 6 3 (119.015) = 26.883T Pi.hi 3,771.01 3,342.74 2,824.42 2,314.11 1,813.27 1,324.05 850.03 455.15 16,694.79 Fuerza Momento Esfuerzo Laterales de Volteo de Corte Fi Fi.hi Vi 26.883 645.193 26.883 23.830 500.429 50.713 20.135 362.429 70.848 16.497 247.455 87.345 12.927 155.119 100.272 9.439 84.951 109.711 6.060 36.359 115.770 3.245 9.734 119.015 119.015 2041.669 ESFUERZOS DE CORTE 26.883 50.713 70.848 87.345 100.272 109.711 115.770 119.015
