Analisis Elastico de Edificacion

INGENIERA ANTISSMICA 1

TERCERA PRCTICA Preg 5

Lima, 20 de Noviembre del 2007.

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I. INTRODUCCIN

El presente trabajo desarrolla el anlisis dentro del rango elastico de una edificacin, de uso tipo Vivienda de 5 niveles. Se debe obtener con la ayuda del programa SAP 2000, Versin 10.01 la respuesta de la estructura con respecto a sus modos de vibracin efectivos.

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I. METODOLOGIA DESARROLLO DEL MODELO

a) DATOS.-

Grupo # 8

Propiedades de los Materiales:

Concreto

Elemento Rgido

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Dimensiones de los elementos:

Secciones

Columnas

C-1 (25x50)

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C-2 (50x25)

C-3 (50x50) L

P-1 (25x425)

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PL-2 (485x25)

PL-3 (24x162.5)

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PL-4 (425x25)

VT-01 (20x50)

VT-02 (25x65)

VT-03 (25x60)

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VT-04 (25x65)

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Modelaje de Brazos y Elementos Rgidos:

Los brazos rgidos fueron generados de manera automtica empleando el programa, para esto se sigui la secuencia indicada:

Las placas han sido ingresadas al SAP2000 como columnas, por lo cual sus centroides se encuentran desfasados de los ejes de la edificacin. Para esto, se trabaj un elemento rgido general, asignado para asegurar la accin en conjunto. Dicho elemento presenta un mdulo de elasticidad grande

Asignacin del Diafragma Rgido:

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Para representar la losa rgida de cada nivel se seleccionaron todos los puntos del mismo siguiendo el procedimiento indicado:

b) MODELO ESTRUCTURAL.-

c) INERCIA TRASLACIONAL Y ROTACIONAL.-

El Centro de Masas y Inercias Trasnacionales se obtienen a partir del programa Autocad, el cual nos entrega los Siguientes Resultados.

VISTA 3D

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---------------- REGIONS ---------------- Area: 276.0000 Perimeter: 101.3000 Bounding box: X: -6.8896 -- 6.8604 Y: -12.7065 -- 12.1935 Centroid: X: 0.0000

Y: 0.0000 Moments of inertia: X: 16299.0958 Y: 4122.7302 Product of inertia: XY: 29.0409 Radii of gyration: X: 7.6847 Y: 3.8649 Principal moments and X-Y directions about centroid: I: 4122.6609 along [0.0024 1.0000] J: 16299.1650 along [-1.0000 0.0024]

Resumen: Area = 276 m2 Ixx = 16299.0958 m4 Iyy = 4122.6609 m4

Se obtuvo el momento polar J como la suma de Ixx e Iyy igual a 20421.76 m4.

Las cargas que se han considerado son 950kg/m2 de carga muerta y 200kg/m2 de carga viva (100kg/m2 en la azotea).

Para el analisis se considerara la carga muerta mas 25% de carga viva. 1er a 4to techo: W = 095+0.5 = 1tn/m2 Azotea: W = 0.95+0.25 = 0.975tn/m2

Las masas traslacionales se calcularon multiplicando los pesos unitarios por el rea de cada nivel, dividindose entre el valor de la gravedad g=9.81m/s2.

As mismo, la masa rotacional se obtuvo mediante la ecuacin:

Mtras x J/ rea

1er a 4to techo: Mtras= 28.135 tn.s2/m M rot = 2081.736 Azotea: Mtras= 27.431 tn.s2/m Mrot= 2029.692

Asignacin de Masas

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1. Luego de terminar el modelo en SAP y asignar las masas, proced a ejecutar para

obtener los modos de vibracion del edificio. Para obtener los resultados segui los

siguiente pasos: Display/Show Tables, ac seleccione las opciones Joint Output y

Estructure Output. De las tablas obtenidas, seleccion Modal Particpating Mass Ratios

y Joint Displacement

De la tabla de masa efectiva, se obtiene los modos efectivos para X e Y, considerando

la suma del 90% de la masa efectiva

TABLE: Modal Participating Mass Ratios

OutputCase StepType StepNum Period UX UY UZ

Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless

MODAL Mode 1 0.538214 0.681655 0.007057 0

MODAL Mode 2 0.312528 0.038617 0.583281 0

MODAL Mode 3 0.260706 0.043781 0.151958 0

MODAL Mode 4 0.136317 0.14951 0.001667 0

MODAL Mode 5 0.071952 0.008251 0.157339 0

MODAL Mode 6 0.063779 0.036877 0.000375 0

MODAL Mode 7 0.058498 0.018944 0.039394 0

MODAL Mode 8 0.040263 0.011067 0.000221 0

MODAL Mode 9 0.033415 0.003007 0.037048 0

MODAL Mode 10 0.030297 0.002046 0.000001821 0

MODAL Mode 11 0.026854 0.004165 0.008925 0

MODAL Mode 12 0.022246 0.000755 0.008905 0

0.911823 0.931972

En X obtenemos que los modos efectivos seran :

Modo 1 T=0.538 seg

Modo 4 T=0.136 seg

Modo 6 T= 0.037 seg

Modo 3 T= 0.044 seg

En Y obtenemos que los modos efectivos seran :

Modo 2 T=0.313 seg

Modo 5 T=0.072 seg

Modo 7 T= 0.058 seg

Modo 3 T= 0.044 seg

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2. Para obtener la forma de los modos seleccionados en cada direccion exportamos la

tabla de Joint Displacement a Excel y utilice los desplazamientos de los Centros de

Masa de cada techo para cada modo.

En X

X-X

Modo 1

Joint OutputCase CaseType StepType StepNum U1

Text Text Text Text Unitless m

3 MODAL LinModal Mode 1 -0.041974





modo 4

3 MODAL LinModal Mode 4 0.104749





Modo 6






Modo 3






En Y-Y

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Y-Y

Modo 2

Joint OutputCase CaseType StepType StepNum U2

Text Text Text Text Unitless m






Modo 5






Modo 7






Modo 3






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