INTRODUCCIÓN.

Se realizara un proyecto de una obra civil el cual consiste en la construcción de

una edificación de 3 (tres) pisos ubicado en la ciudad de Pereira Risaralda el cual

tendrá como uso ocupacional vivienda.

Este diseño se realizará bajo los criterios del reglamento colombiano de

construcción sismo resistente (NSR – 10) y utilizado el programa para el cálculo

de estructuras CYPE.

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar una estructura de tres pisos utilizando el programa para el cálculo de

estructuras CYPE y rigiéndose por la norma (NSR – 10).

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Recurrir al titilo A de la (NSR – 10) para operar los pasos que nos indica

para el diseño de una estructura.

- Analizar los resultados que nos arroja el programa y de esta manera saber

si las dimensiones de la estructura están cumpliendo o no están

cumpliendo.

- Conocer el diagrama de momento, cortante y el comportamiento de cada

viga que conforma la estructura.

LOCALIZACIÓN, NIVEL DE AMENAZA SÍSMICA Y VALOR DEL AA Y AV.

LOCALIZACION: el proyecto se encuentra ubicado en la ciudad de Pereira Risaralda en el barrio Belmonte en la manzana 7 A – casa 4.

Coordenadas: 4.812987, -75.709933

AMENAZA SISMICA: al encontrarse en el departamento de Risaralda cuenta con una zona de amenaza sísmica ALTA.

VALORES DE Aa Y AV para la ciudad de Pereira:

CIUDAD Aa Av ZONA DE AMENAZA SISMICA

Pereira 0.25 0.25 Alta

DEFINICION DE LOS MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO

MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO EXPRESADOS COMO:

UN ESPECTRO DE DISEÑO.

COEFICIENTE DE IMPORTANCIAGRUPO DE

USOCOEFICIENTE DE

IMPORTANCIAI 1

MOVIMIENTO SISMICO DE DISEÑO

Ct h α0.047 8 0.9

COEFICIENTE DE ACELERACION

Aa 0.25Av 0.25

COEFICIENTES DE SITIOFa 1.76Fv 1.17

SUELO TIPO D

T=Ct*hα

T=0.047 x (8)^0.9T= 0.305

T Sa0.3 0.9

DEFINICION DE LAS CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA Y DEL MATERIAL ESTRUCTURAL EMPLEADO.

ZONA DE AMENAZA SISMICA

ALTA

MATERIALES ESTRUCTURALES

Concreto Estructural

DEFINICION DE LA CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIA EN EL

RANGO INELASTICO

DES (capacidad especial de disipacion de energia)

RESTRICCIONES AL USO DE SISTEMAS Y MATERIALES

ESTRUCTURALES

Capacidad de Disipacion de Energia

ESPECIAL (DES)

SISTEMAS ESTRUCTURALES DE RESISTENCIA SISMICA

Sistema de portico

- CONCRETO DE 28 MPa- ACERO DE 420 MPa

Esta edificación se construirá utilizando un sistema de pórticos ya que tal sistema resiste muy bien los efectos de momento y cortante.

GRADO DE IRREGULARIDAD DE LA ESTRUCTURA Y PROCEDIMIENTO DE ANALISIS.

Según la norma NSR10- Capitulo A.3- Requisitos generales de diseño sismo resistente

La Figura A.3-1 Irregularidades en planta. Establece ciertas condiciones para determinar si la estructura analizada es regular o irregular.

Para la estructura a construir se obtienen características que no cumplen con la tabla, por ende la estructura se define como regular, con un R0=1

La Figura A.3-2 Irregularidades en altura. Establece las condiciones para determinar si la estructura tiene irregularidades en altura con el fin de obtener el valor de R0.

R0X: Coeficiente de disipación de energía básico (X) R0X : 5.00R0Y: Coeficiente de disipación de energía básico (Y) R0Y : 5.00Φa: Coeficiente de irregularidad en altura (NSR-10, Φa : 1.00Φp: Coeficiente de irregularidad en planta (NSR-10, Φp : 1.00ΦrX: Coeficiente por ausencia de redundancia (X) (NSR- ΦrX : 0.84ΦrY: Coeficiente por ausencia de redundancia (Y) (NSR- ΦrY : 1.00

Procedimiento para definir el grado de irregularidad de la estructura y el método de análisis sísmico.

OBTENCION DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO.

Fuerzas laterales equivalentesEstimación del periodo fundamental de la estructura

MOVIMIENTO SISMICO DE DISEÑO

MASA DE LA EDIFICACION (KN)

PERIODO DE VIBRACION seg

ACELERACION ESPECTRAL (Sa)

2155.0 0.2 0.26

Distribución de las fuerzas laterales y cortantes equivalentes por planta

Qi,X: Fuerza lateral equivalente de diseño de la planta "i" (X)

Qi,Y: Fuerza lateral equivalente de diseño de la planta "i" (Y)

VS,X: Cortante sísmico en la base (X) (NSR-10, A.4.3.1) VS,X : 564.42 kN

VS,Y: Cortante sísmico en la base (Y) (NSR-10, A.4.3.1) VS,Y : 474.11 kN

Vi,X: Cortante equivalente de diseño en la planta "i" (X)

Vi,Y: Cortante equivalente de diseño en la planta "i" (Y)

kX: Exponente relacionado con el periodo fundamental (X) kX : 1.00

ky: Exponente relacionado con el periodo fundamental (y) ky : 1.00

Ta,X: Periodo fundamental aproximado (X) (NSR-10, A.4.2.2) Ta,X: 0.20 s

Ta,Y: Periodo fundamental aproximado (Y) (NSR-10, A.4.2.2) Ta,Y: 0.20 s

Sd,X(Ta): Aceleración espectral horizontal de diseño (X) Sd,X(Ta): 0.26 g

Sd,Y(Ta): Aceleración espectral horizontal de diseño (Y) Sd,Y(Ta): 0.22 g

Planta Ci,X Ci,YQi,X

(kN)Vi,X

(kN)Qi,Y

(kN)Vi,Y

(kN)

Forjado 2 0.65 0.65 367.54 367.54 308.73 308.73

Forjado 1 0.35 0.35 196.88 564.42 165.38 474.11

Procedimiento para obtener las fuerzas sísmicas de diseño.

ANALISIS DE LA ESTRUCTURA.

Se comprueba que al calcular la estructura “sin dimensionar cimentación” el

programa no arroja ningún error de dimensionamiento de columnas o de vigas por

lo que podemos entender que la estructura está bien diseñada ya que resiste por

el análisis de su propio peso y por el análisis ante la aplicación de un sismo.

Esto mismo sucede cuando analizamos y calculamos la estructura por el método

“sin obtener armado”.

VERIFICACION DE DERIVAS.

Δi=ɗi - ɗi-1

Desplome local máximo de los pilares ( / h)

PlantaSituaciones persistentes o transitorias Situaciones sísmicas

Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y

Forjado 2 ---- ---- 1 / 1389 1 / 2084

Forjado 1 ---- ---- 1 / 1917 1 / 2875

Desplome total máximo de los pilares ( / H)

Situaciones persistentes o transitorias Situaciones sísmicas

Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y

---- ---- 1 / 1600 1 / 2286

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

La deriva debe incluir las efectos torsionales de toda la estructura y el efecto P-Delta.

MAXIMA DERIVA ADMISIBLE

Δi ≤ 0.01 hpi

1% De la altura del piso (hpi)

Si la deriva es mayor que la máxima deriva admisible debe rigidizarse la estructura.

SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA

PORTICO

R0 5

GRADO DE CAPACIDAD DE DISIPACION

ESPECIAL (DES)

GRADO DE IRREGULARIDAD DE LA ESTRUCTURA

φp 1φa 1φr 1

COEFICIENTE DE CAPACIDAD DE DISIPACION

DE ENERGIAR=φp x φa x φr x R0

R= 5

Procedimiento de obtención del coeficiente de disipación de energía R

REVISION DE LOS DISEÑOS.

Los planos, memorias y estudios realizados deben ser revisados para efectos de la obtención de la licencia de construcción tal como lo indica la Ley 400 de 1997, la Ley 388 de 1997 y sus respectivos reglamentos. Esta revisión debe ser realizada en la curaduría o en las oficinas o dependencias encargadas de estudiar, tramitar, y expedir las licencias de construcción, o bien por un profesional independiente, a costo de quien solicita la licencia. Los revisores de los diseños deben tener las cualidades establecidas en la Ley 400 de 1997.

DISEÑO DE ESTRUCTURAS I

(Diseño de edificación utilizando el programa CYPE)

ANDRES FELIPE MARIN CASTAÑO.

ANDRES FELIPE VIVEROS LLANOS.

LIZETH YULIANA AGUIRRE MUÑOZ.

JUAN DAVID GONZÁLEZ GIRALDO.

CARLOS HUMBERTO ARENAS GARCÍA

UNIVERSIDAD LIBRE – SECCIONAL PEREIRA

SEDE BELMONTE

FACULTAD DE INGENIERÍAS

INGENIERÍA CIVIL

MAYO - 2015