analisis dinamico presentacion

ANÁLISIS SISMICO DINAMICO

INTEGRANTES:-Alarcón Llaja Thomas-Castillo Luicho Giancarlo-Pacheco Pacheco Carla

Docente:PhD. Genner Villarreal Castro

Especificaciones:

•Edificio de 5 pisos

•Columnas: 55 x 50 cm.

•V1:25 x 50 cm.

•V2: 30x 60 cm.

•Uso: Vivienda

•Ubicación: Lima

•Tipo de Suelo: Rígido

•Sistema: Aporticado

PRIMERA PARTE

•Análisis Espectral del edificio base

• Análisis tiempo Historia del edificio base

•Comparación de Resultados

ANALISIS ESPECTRAL EDIFICIO BASE

CALCULO DE MASAS ( Edif. Regular)

Pesos por piso(ton)

Piso 1 189,4951

Piso 2 178,9351

Piso 3 178,9351

Piso 4 178,9351

Piso 5 172,4351

Mt(ton.s2/m)

Mr(ton.s2.m)

Piso 1 19,32 934,22

Piso 2 18,24 882,15

Piso 3 18,24 882,15

Piso 4 18,24 882,15

Piso 5 17,58 850,11

𝑀𝑡=𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠𝑖𝑠𝑚𝑖𝑐𝑜𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑖𝑠𝑜

𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑𝑀𝑟=

𝑀𝑡 (𝑎2+𝑏2)12

FACTOR DE ESCALA - ESPECTRO CSuelo Rígido:

T( seg) C0 2.50.4 2.50.5 20.6 1.670.7 1.430.8 1.250.9 1.111 1.002 0.503 0.334 0.255 0.206 0.177 0.148 0.13

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

0.5

1

1.5

2

2.5

3

ESPECTRO

ESPECTRO

T (seg)

PORCENTAJE DE MASA PARTICIPATIVA

Al evaluar con el programa SAP, se debe considera los 5 primeros modos.

PERIODOS POR MODOS

T (seg)

Modo 1 0.74

Modo 2 0.68

Modo 3 0.532

Modo 4 0.23

Modo 5 0.21

A continuación, se observa los periodos naturales de vibración libre según cada modo de vibración:

ANÁLISIS DE ALABEO

1

2 3

4

PISO 5 Modo1 Modo2 Modo3 Modo4 Modo5

ESQUINA 1 1.35 1.86 -0.21 3.86 6.47

ESQUINA 2 1.78 -1.28 -0.72 5.99 -3.96

ESQUINA 3 -1.43 -1.79 -0.22 -4.18 -6.25

ESQUINA 4 -1.71 1.21 1.15 -5.7 3.74

NO ALABEO NO ALABEO NOALABEO NO ALABEO NO ALABEO

VERIFICACIÓN DE LOS RESULTADOS


ESQUINA 1 1.32 1.82 -0.2 3.6 6.09

ESQUINA 2 1.74 -1.25 -0.7 5.61 -3.75

ESQUINA 3 -1.39 -1.75 -0.21 -3.89 -5.89

ESQUINA 4 -1.66 1.18 1.117 -5.32 3.55




ESQUINA 1 1.21 1.69 -0.18 2.96 5.07

ESQUINA 2 1.6 -1.16 0.65 4.63 -3.14

ESQUINA 3 -1.29 -1.63 -0.2 -3.2 -4.9

ESQUINA 4 -1.53 1.098 1.03 -5.44 2.91




ESQUINA 1 1.01 1.41 -0.15 2 3.49

ESQUINA 2 1.33 -0.97 -0.54 3.15 -2.18

ESQUINA 3 -1.07 -1.36 0.17 -2.16 -3.38

ESQUINA 4 -1.27 0.92 0.86 -2.99 2.07




ESQUINA 1 0.67 0.95 -0.1 1.01 1.78

ESQUINA 2 0.89 -0.66 -0.36 1.6 -1.12

ESQUINA 3 -0.71 -0.91 -0.12 -1.09 -1.73

ESQUINA 4 -0.85 0.62 0.58 -1.52 1.07



ANALISIS DE DERIVASANALISIS ESPECTRAL

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por C°A°Piso5 68.35 3300 0.00201515 OK!Piso4 61.7 3300 0.00332424 OK!Piso3 50.73 3300 0.00449091 OK!Piso2 35.91 3300 0.00527576 OK!Piso1 18.5 3300 0.00430233 OK!

Base 4300 0

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por C°A°Piso5 61.5 3300 0.00154545 OK!Piso4 56.4 3300 0.00275758 OK!Piso3 47.3 3300 0.00378788 OK!

Piso2 34.8 3300 0.00463636 OK!Piso1 19.5 3300 0.00453488 OK!

Base 4300 0

FUERZAS INTERNAS MAXIMAS

ESPECTRAL

Sismo x Sismo y

N max (ton) 9.22 8.98

V max (ton) 4.71 5.11

M max (ton.m) 12.27 11.61

ANALISIS TIEMPO HISTORIA SISMO CHIMBOTE 1970Contexto:•Magnitud: 7.8 Richter•Intensidad: VIII Mercalli Modificado en Chimbote, Casma, Callejón de Huaylas

•El más mortífero en América en el siglo XX

•El epicentro se ubica a 350 Km. de Lima, frente a Chimbote.

Datos acerca del Acelerograma•Factor de escala ( unidad): 0.00001

•Numero de puntos: 2259

•Número de puntos por fila: 10

•Aceleración pico: 1.048 m/s^2

ANALISIS TIEMPO HISTORIA SISMO CHIMBOTE 1970

sa màx = sa màx =1,22625 m/s2FE=

FE= 1,168 e -05

Control de Derivas Tiempo Historia ( Sin escalar a 0.75R)

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 26,72 3300 0,00083636 OK!Piso4 23,96 3300 0,00132727 OK!Piso3 19,58 3300 0,00173939 OK!Piso2 13,84 3300 0,0020303 OK!Piso1 7,14 3300 0,00166047 OK!

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 21,8 3300 0,00059394 OK!Piso4 19,84 3300 0,00100909 OK!Piso3 16,51 3300 0,00135758 OK!Piso2 12,03 3300 0,00162424 OK!Piso1 6,67 3300 0,00155116 OK!

Fuerzas internas Máximas

TH CHIMBOTE 70

Sismo x Sismo y

N max (ton) 21.33 19.07

V max (ton) 10.66 10.77

M max (ton.m) 27.35 25.12

Comparación de Resultados

Desplazamientos en" X"

Estàtico Espectral Tiempo-Historia ( Con 0.75R)Piso1 34.9 18.5 40.8Piso2 68.52 35.91 80.4Piso3 98.03 50.73 114.12Piso4 120.62 61.7 140.1Piso5 134.8 68.35 156.42

Desplazamientos en" Y"

Estàtico Espectral Tiempo-Historia ( con 0.75R)Piso1 33.8 19.5 40.2Piso2 61.6 34.8 71.7Piso3 85.2 47.3 99Piso4 103.1 56.4 119.28Piso5 113.85 61.5 130.92

Comparación de resultados

A. Estatico A. Espectral Tiempo historia Chimbote 70

Fuerzas internas max. Fuerzas internas max. Fuerzas internas max.

X Y X Y X Y

N ( ton) 17.69 15.31 9.22 8.98 21.33 19.07

V ( ton) 8.33 8.2 4.71 5.11 10.66 10.77

M ( ton-m) 21.03 18.49 12.27 11.61 27.35 25.12

Gráfico Comparativo

Piso1 Piso2 Piso3 Piso4 Piso5

ESTATICO 34.9 68.52 98.03 120.62 134.8

ESPECTRAL 18.5 35.91 50.73 61.7 68.35

TIEMPO-HISTORIA 40.8 80.4 114.12 140.1 156.42

10

30

50

70

90

110

130

150

170

34.9

68.52

98.03

120.62

134.8

18.5

35.91

50.73

61.768.35

40.8

80.4

114.12

140.1

156.42




ESTATICO 33.8 61.6 85.2 103.1 113.85

ESPECTRAL 19.5 34.8 47.3 56.4 61.5

TIEMPO-HISTORIA 40.2 71.7 99 119.28 130.92

10

30

50

70

90

110

130

33.8

61.6

85.2

103.1

113.85

19.5

34.8

47.3

56.461.5

40.2

71.7

99

119.28

130.92


SEGUNDA PARTE

•Modificaciones:

β= 2% ( amortiguamiento del concreto)

Espectro de respuesta:

El valor de 0,05 utilizado en el desarrollo de los espectros de respuesta es para los sistemas rígidamente soportados. El valor de 0.05 utilizado en el desarrollo de los requisitos de diseño para las estructuras de soporte rígido se basa en los resultados de las pruebas sobre estructuras reales, donde se refleja la amortiguación del sistema (estructura – suelo), no sólo del componente aportado por la superestructura.

Así, el valor de 0,05 ha sido impuesto. El uso de valores de 0.05 se justifica por el hecho de que los valores experimentales corresponden a los movimientos de amplitud extremadamente pequeñas y que no reflejan los efectos de las altas de amortiguación del suelo correspondientes a los niveles de deformación del suelo asociados con grandes movimientos de tierra.Los valores de amortiguamiento para distintas normas son:

Investigaciones Actuales

Amortiguamiento en normas internacionales

Norma E-030

Investigando sobre temas de amortiguamiento en estructuras de concreto armado se sospechó que para el análisis sísmico modal espectral, el valor de 5% que manda la Norma E.030 es poco conservador. Se presentarán más adelante estudios que indican que el supuesto valor real se encuentra entre 2% y 5%, razón por la cual se decidió rediseñar la estructura con el supuesto valor de 2%.

Estudios Referenciales

Mejor Innovación: Columnas centrales de 65 cm x 65 cm con f’c: 420 kg/cm2

CALCULO DE MASAS

Pesos por piso

Piso 1195.58

Piso 2183.61

Piso 3183.61

Piso 4183.61

Piso 5177.11

Mt(ton.s2/m)

Mr(ton.s2.m)

Piso 1 19.94 970.36

Piso 2 18.72 910.95

Piso 3 18.72 910.95

Piso 4 18.72 910.95

Piso 5 18.05 878.70

𝑀𝑡=𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠𝑖𝑠𝑚𝑖𝑐𝑜𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑖𝑠𝑜

𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑𝑀𝑟=

𝑀𝑡 (𝑎2+𝑏2)12

PORCENTAJE DE MASA PARTICIPATIVA

Se considera los 4 primeros modos debido a que la masa participativa supera el 90% de la masa participativa..

PERIODOS POR MODOS (ANALISIS MODAL)

T (seg)

Modo 1 0.63

Modo 2 0.6

Modo 3 0.495

Modo 4 0.195

A continuación, se observa los periodos naturales de vibración libre según cada modo de vibración:

ANALISIS DE DERIVAS ( β= 2% )

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA

Piso5 73.9 3300 0.00227273 OK!

Piso4 66.4 3300 0.00366667 OK!

Piso3 54.3 3300 0.00493939 OK!

Piso2 38 3300 0.00569697 OK!

Piso1 19.2 3300 0.00446512 OK!

4300 0

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA

Piso5 71.14 3300 0.00187879 OK!

Piso4 64.94 3300 0.00325455 OK!

Piso3 54.2 3300 0.00448485 OK!

Piso2 39.4 3300 0.00542424 OK!

Piso1 21.5 3300 0.005 OK!

4300 0


ESPECTRAL

Sismo x Sismo y

N max (ton) 15.61 14.2

V max (ton) 10.13 12.8

M max (ton.m) 31.3 36.3

ANALISIS TIEMPO HISTORIA SISMO CHIMBOTE 1970 PARA LA MEJOR INNOVACIÓN

FE=

FE (0.4 g)= 3,744 e -05

Control de Derivas Tiempo Historia ( Sin escalar a 0.75R) (0.4 g )

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 62.71 3300 0.00197879 OK!Piso4 56.18 3300 0.00312727 OK!Piso3 45.86 3300 0.0042 OK!Piso2 32 3300 0.0048 OK!Piso1 16.16 3300 0.00375814 OK!

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 77.65 3300 0.00235758 OK!Piso4 69.87 3300 0.00392424 OK!Piso3 56.92 3300 0.00506667 OK!Piso2 40.2 3300 0.00567576 OK!Piso1 21.47 3300 0.00499302 OK!


TH CHIMBOTE 0.4 g

Sismo x Sismo y

N max (ton) 15.61 14.2

V max (ton) 10.13 12.8

M max (ton.m) 31.3 36.3


A. Espectral Tiempo historia con 0.4g Desplazamiento 0.75R Desplazamiento sin 0.75R X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm)Piso 1 19.2 21.5 16.6 21.47Piso 2 38 39.4 32 40.2Piso 3 54.3 54.2 45.86 56.92Piso 4 66.4 64.94 56.18 69.87Piso 5 73.9 71.14 62.71 77.65

A. Espectral Tiempo historia con 0.4g

Fuerzas internas max. Fuerzas internas max.

X Y X Y

N ( ton) 15.61 14.2 13,20 15,69

V ( ton) 10.13 12.8 8,53 12,41

M ( ton-m) 31.3 36.3 26,37 35,38


ESPECTRAL 19.2 38 54.3 66.4 73.9

TIEMPO HISTORIA A 0.4g 16.6 32 45.86 56.18 62.71

5

15

25

35

45

55

65

75

19.2

38

54.3

66.4

73.9

16.6

32

45.86

56.18

62.71




ESPECTRAL 21.5 39.4 54.2 64.94 71.14

TH CHIMBOTE 0.4G 21.47 40.2 56.92 69.87 77.65

5

15

25

35

45

55

65

75

85

21.5

39.4

54.2

64.94

71.14

21.47

40.2

56.92

69.87

77.65

Desplazamientos en" y"


TERCERA PARTEContenido:•Interacción Suelo-Estructura por Barkkan

•Interacción Suelo Estructura por Norma Rusa

•Comparativo de resultados: Análisis Espectral vs Barkkan vs Norma Rusa

CALCULO DE MASAS DE ZAPATA

𝑀𝜑 𝑥=𝑀𝑡∗(𝑐2 )2

+𝑀𝑡 (𝑏2+𝑐2)

12

𝑀𝜑 𝑦=𝑀𝑡∗(𝑐2 )2

+𝑀𝑡 (𝑎2+𝑐2)

12

𝑀𝜑 𝑧=𝑀𝑡 (𝑎2+𝑏2)

12

𝑀𝑡 x=Mty=Mtz=𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑧𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑

Resumen por tipo de zapata•Zapata esquinera

•Zapata excéntrica X-X/Y-Y

•Zapata centrada

Mtx(ton.s2/m) 0.161

Mty(ton.s2/m) 0.161

Mtz(ton.s2/m) 0.161

Mφx(ton.s2.m) 0.033

Mφy(ton.s2.m) 0.036

MΨz(ton.s2.m) 0.030

Mtx(ton.s2/m) 0.335

Mty(ton.s2/m) 0.335

Mtz(ton.s2/m) 0.335

Mφx(ton.s2.m) 0.080

Mφy(ton.s2.m) 0.141

MΨz(ton.s2.m) 0.141

Mtx(ton.s2/m) 0.617Mty(ton.s2/m) 0.617Mtz(ton.s2/m) 0.617Mφx(ton.s2.m) 0.279Mφy(ton.s2.m) 0.301MΨz(ton.s2.m) 0.432

Calculo de los coeficientes de rigidez por Barkkan

𝐶𝑥=𝐷𝑜(1+2 (𝑎+𝑏)∆∗ 𝐴 )∗√ 𝜌

𝜌𝑜

𝐷𝑜=1−𝜇

1−0.5𝜇𝐶𝑜

𝐶𝑧=𝐶𝑜(1+2 (𝑎+𝑏 )∆∗𝐴 )∗√ 𝜌

𝜌𝑜

𝐶𝜑𝑥=𝐶𝑜(1+2 (𝑎+3𝑏)∆∗𝐴 )∗√ 𝜌

𝜌𝑜

𝐶𝜑 𝑦=𝐶𝑜(1+2 (3𝑎+𝑏 )∆∗𝐴 )∗√ 𝜌

𝜌𝑜

ρ

* A

* A

* Ix

y* Iy

Esquinera Excentrica X-X Excentrica Y-Y CentralesKx-y(T/m) 45658.7017 62254.29991 61431.85885 90178.52Kz(T/m) 55442.7092 75594.50703 74595.82861 109502.5Kφx(T.m) 8107.1886 14206.06208 14018.3859 60049.75Kφy(T.m) 10231.6207 43122.7439 42553.04968 67502.99

Esquinera Excentrica X-X Excentrica Y-Y CentralesCx-y(T/m3) 41507.9106 27304.5175 26943.79774 26943.8Cz (T/m3) 50402.4629 33155.48554 32717.46869 32717.47Cφx (T/m3) 88442.0575 51922.74151 51236.79059 51236.79Cφy (T/m3) 92246.017 62870.30749 62039.72836 62039.73

PESOS TRIBUTARIOS

Esquina(ton) 34.029

Excéntricas X-X( ton) 50.322

Excéntricas Y-Y(ton) 48.915

Centrales (ton) 90.855

Calculo de los coeficiente de rigidez por Norma Rusa

𝐶𝑧=𝑏𝑜𝐸(1+√ 𝐴10𝐴 )

𝐶𝑥=𝐶𝑦=0.7𝐶𝑧2Cz

Cz

K 𝑥− 𝑦=𝐶𝑥− 𝑦∗𝐴𝐾𝑧=𝐶𝑧 ∗𝐴

K 𝜑𝑥=𝐶 φ 𝑥− 𝑦∗ 𝐼𝑥y

K Ψ 𝑧=CΨ 𝑧∗ 𝐼𝑧

•VALORES PARA ZAPATA ESQUINERA

bo(m-1) 1.5E(T/m2) 7500A10 (m2) 10

A(m2) 1.1Ix (m4) 0.0916667Iy (m4) 0.1109167

Cz(T/m3) 45170.026

Cx-y(T/m3) 31619.018Cφx - y (T/m3) 90340.053

CΨz(T/m3) 45170.026

Kx-y(T/m) 34780.92Kz(T/m) 49687.029Kφx(T.m) 8281.1715Kφy(T.m) 10020.217KΨz(T.m) 9150.6945

•VALORES PARA ZAPATA EXCENTRICA

bo(m-1) 1.5E(T/m2) 7500A10 (m2) 10

A(m2) 2.28Ix (m4) 0.2736Iy (m4) 0.6859

Cz(T/m3) 34810.532

Cx-y(T/m3) 24367.373Cφx - y (T/m3) 69621.065

CΨz(T/m3) 34810.532


•VALORES PARA ZAPATA CENTRAL

bo(m-1) 1.5E(T/m2) 7500A10 (m2) 10

A(m2) 4.2Ix (m4) 1.4Iy (m4) 1.5435

Cz(T/m3) 28609.127

Cx-y(T/m3) 20026.389Cφx - y (T/m3) 57218.254

CΨz(T/m3) 28609.127


ANÁLISIS DE DERIVAS (BARKAN)EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 72.87 3300 0.00204545 OK!Piso4 66.12 3300 0.00326061 OK!Piso3 55.36 3300 0.00437879 OK!Piso2 40.91 3300 0.00526364 OK!Piso1 23.54 3300 0.00547442 OK!Base 0 4300

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 68.79 3300 0.00160303 OK!Piso4 63.5 3300 0.00265455 OK!Piso3 54.74 3300 0.00363333 OK!Piso2 42.75 3300 0.00458182 OK!Piso1 27.63 3300 0.00642558 OK!Base 0 4300

FUERZAS INTERNAS MAXIMAS(BARKAN)

MODELO BARKAN

Sismo x Sismo y

N max (ton) 8.8 7.76

V max (ton) 4.72 5.3

M max (ton.m) 11.91 12.33

ANÁLISIS DE DERIVAS (BARKAN)EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 72.7 3300 0.00205152 OK!Piso4 65.93 3300 0.00328182 OK!Piso3 55.1 3300 0.00438182 OK!Piso2 40.64 3300 0.00526667 OK!Piso1 23.26 3300 0.0054093 OK!Base 0 4300

EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CAPiso5 67.86 3300 0.00160909 OK!Piso4 62.55 3300 0.00267879 OK!Piso3 53.71 3300 0.00366061 OK!Piso2 41.63 3300 0.00458788 OK!Piso1 26.49 3300 0.00616047 OK!Base 0 4300

FUERZAS INTERNAS MAXIMAS (NORMA RUSA)

MODELO NORMA RUSA

Sismo x Sismo y

N max (ton) 8.93 8.01

V max (ton) 4.72 5.24

M max (ton.m) 12 12.36


A. Espectral Desplazamientos EMPOTRADO M.BARKAN M.RUSO X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm)Piso 1 18.5 19.5 23.54 27.63 23.26 26.49Piso 2 35.91 34.8 40.91 42.75 40.64 41.63Piso 3 50.73 47.3 55.36 54.74 55.1 53.71Piso 4 61.7 56.4 66.12 63.5 65.93 62.55Piso 5 68.35 61.5 72.87 68.79 72.7 67.86

A. Espectral Fuerzas Internas Máximas

EMPOTRADO M.BARKAN M.RUSO

X Y X Y X Y

N ( ton) 9.22 8.98 8.8 7.76 8.93 8.01

V ( ton) 4.71 5.11 4.72 5.3 4.72 5.24

M ( ton-m) 12.27 11.61 11.91 12.33 12 12.36


1 2 3 4 5

EMPOTRADO 18.5 35.91 50.73 61.7 68.35

BARKAN 23.54 40.91 55.36 66.12 72.87

RUSA 23.26 40.64 55.1 65.93 72.7

5

15

25

35

45

55

65

75

18.5

35.91

50.73

61.7

68.35

23.54

40.91

55.36

66.12

72.87

23.26

40.64

55.1

65.93

72.7



1 2 3 4 5

EMPOTRADO 19.5 34.8 47.3 56.4 61.5

BARKAN 27.63 42.75 54.74 63.5 68.79

RUSA 26.49 41.63 53.71 62.55 67.86

5

15

25

35

45

55

65

75

19.5

34.8

47.3

56.4

61.5

27.63

42.75

54.74

63.5

68.79

26.49

41.63

53.71

62.55

67.86


Conclusiones

•La simulación de interacción suelo-estructura aumenta los desplazamientos, ya que libera el confinamiento (empotrado) y permite un movimiento que libera mayor cantidad de energía gracias a los respectivas amortiguamientos.

•Dicha cantidad de energía liberada se evidencia en la disminución de fuerzas máximas en la estructura.

•Dicha cantidad de energía liberada se evidencia en la disminución de periodos.

DISIPADORES VISCOSOSUn disipador de fluido viscoso disipa la energía, empujando el líquido a través de un orificio, produciendo una presión de amortiguamiento que crea una fuerza, la cual no aumenta significativamente las cargas sísmicas para un grado comparable de la deformación estructural.

DISIPADORES VISCOSOS EN LA PARTE DIAGONAL

DISIPADORES VISCOSOS EN LA BASE DEL EDIFICIO

¿Cómo trabajan los disipadores viscosos?

•Este disipador de fluido viscoso reduce los esfuerzos y la deflexión al mismo tiempo porque la fuerza del disipador está completamente fuera de fase con las esfuerzos debido a la flexión de las columnas.

•Esto sólo se cumple con el amortiguamiento de fluido viscoso, donde la fuerza del disipador varía con la velocidad.

Ventajas funcionales: Ventajas económicas:

• Estéticas

• Fácil montaje e instalación

• Regresan a su posición original luego de un fuerte terremoto

• No requieren mantenimiento

• Permiten reducir volumen de concreto y acero conmenores espesores de placas, columnas y vigas.

• Disminuyen daños en equipamiento y elementosno estructurales.No requieren reemplazo.

• Los amortiguadores para edificios dan una efectiva protección ANTI-SÍSMICA.

Edificio más alto de México• 55 pisos,destinado a oficinas.• Se colocaron 98 disipadores.

Torre Central del Aeropuerto Jorge Chávez –

Lima- PERU• Reforzamiento de estructura de la torre

central de 10 pisos• Se colocaron 42 disipadores• Se colocaron en configuración Chevron

AISLADORES SÍSMICOSCARACTERÍSTICAS :

•Capacidad de la estructura de retornar a su estado original sin desplazamientos residuales.

•Provee un adecuado nivel de disipación de energía, de modo de controlar los desplazamientos que de otra forma pudieran dañar otros elementos estructurales.

•Provee la flexibilidad horizontal suficiente para alcanzar el periodo natural de la estructura aislada.

•Los aisladores sísmicos actúan modificando el período natural de la estructura no aislada de modo de reducir la aceleración sobre la estructura aislada.

Disipadores Viscosos•Carga tributaria por piso:

Eje X Eje Y Eje X Eje Y CM(ton) CV(ton) CM(ton) CV(ton) Peso tributario(ω1)(ton)Piso 5 6,735 0,375 7,776 0,3 7,11 8,076Piso 4 6,735 0,75 7,776 0,3 7,485 8,076Piso 3 6,735 0,75 7,776 0,3 7,485 8,076Piso 2 6,735 0,75 7,776 0,3 7,485 8,076Piso 1 6,735 0,75 7,776 0,3 7,485 8,076

∑Suma= 37,05 40,38

Modo Periodo(seg) Frecuencia1 0,73665 1,357496776

• Periodo y frecuencia

Disipador Viscoso no Lineal

•Amplitud de desplazamiento:

g(cm/s2)= 981r1= 1,357496776Sd1(cm/s2)= 0,4T1(s)= 0,73665β1D= 1,2Droof(mm)= 82,83006763

Desplazamientos del primer modo vibración

φr1(mm) φr1^2

Eje X Eje Y Eje X Eje YPiso 5 140,08 136,19 19622,4064 18547,7161Piso 4 126,61 124,87 16030,0921 15592,5169Piso 3 103,97 104,69 10809,7609 10959,9961Piso 2 73,22 76,68 5361,1684 5879,8224Piso 1 37,48 42,69 1404,7504 1822,4361

∑Suma= 481,36 485,12 53228,1782 52802,4876

EJEXω1(kg) φr1^2 ω1*φr1^27,11 19622,4064 139515,317,485 16030,0921 119985,2397,485 10809,7609 80911,06037,485 5361,1684 40128,34557,485 1404,7504 10514,5567

∑Suma= 391054,511

EJEYω1(kg) φr1^2 ω1*φr1^28,076 18547,7161 149791,3558,076 15592,5169 125925,1668,076 10959,9961 88512,92858,076 5879,8224 47485,44578,076 1822,4361 14717,9939

∑Suma= 426432,89

Eje X Eje Yβvi= 0,4Droof(mm)= 82,83λ= 3,496T1(s)= 0,73665g(cm/s2)= 981cosӨ= 0,83 0,88∑(ω1*φr1^2)= 391054,5114 426432,89∑(φr^3/2)= 0,333968109 0,33788878

Cd(ton.s/m) 822,72 824,34Δt(s)= 0,02Kd(ton/m)= 4113,62 4121,71

Se sabe que :

Coeficiente de amortiguamiento viscoso

Rigidez del Disipador viscoso no lineal

TIEMPO HISTORIA 0.4 g ( EDIFICIO BASE)

TIEMPO HISTORIA 0.4 g ( EDIFICIO BASE)

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA

Piso5 83,34 3300 0,00263636 OK! Piso5 69,81 3300 0,00188182 OK!

Piso4 74,64 3300 0,00419394 OK! Piso4 63,6 3300 0,00327576 OK!

Piso3 60,8 3300 0,00547273 OK! Piso3 52,79 3300 0,00440909 OK!

Piso2 42,74 3300 0,00633333 OK! Piso2 38,24 3300 0,0050697 OK!

Piso1 21,84 3300 0,00507907 OK! Piso1 21,51 3300 0,00500233 OK!

Base 4300 Base 4300

Sismo x Sismo yN max (ton) 68,17 61,01V max (ton) 34,07 34,25M max (ton.m) 87,42 80,38

Fuerzas Internas Máximas

TIEMPO HISTORIA 0.4 g (DISIPADOR)

TIEMPO HISTORIA 0.4 g (DISIPADOR)

EN X Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA EN Y Desp(mm) altura(mm) Deriva Control por CA

Piso5 47,44 3300 0,00122424 OK! Piso5 52,86 3300 0,00156667 OK!

Piso4 43,4 3300 0,00215455 OK! Piso4 47,69 3300 0,00253636 OK!

Piso3 36,29 3300 0,00310303 OK! Piso3 39,32 3300 0,00329091 OK!

Piso2 26,05 3300 0,00379091 OK! Piso2 28,46 3300 0,00386667 OK!

Piso1 13,54 3300 0,00314884 OK! Piso1 15,7 3300 0,00365116 OK!

Base 4300 Base 4300

Sismo x Sismo yN max (ton) 37,06 39,74V max (ton) 19,17 24,77M max (ton.m) 50,63 54,4


TABLAS COMPARATUVAS

A. Espectral Desplazamiento

TH (0.4g) DISIPADOR (0.4g)

X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm)

Piso 1 21,84 21,51 13,54 15,7Piso 2 42,74 38,24 26,05 28,46Piso 3 60,8 52,79 36,29 39,32Piso 4 74,64 63,6 43,4 47,69Piso 5 83,34 69,81 47,44 52,86

A. Espectral Fuerzas internas maximas TH (0.4g) DISIPADOR (0.4g) X Y X YN ( ton) 68,17 61,01 37,06 39,74V ( ton) 34,07 34,25 19,17 24,77M ( ton-m) 87,42 80,38 50,63 54,4


Comparativo de desplazamientos

1 2 3 4 5

TH(0.4g) 21.84 42.74 60.8 74.64 83.34

DISIPADOR (0.4g)

13.54 26.05 36.29 43.4 47.44

5

15

25

35

45

55

65

75

21.84

42.74

60.8

74.64

13.54

26.05

36.2943.4

47.44


1 2 3 4 5

TH(0.4g) 21.51 38.24 52.79 63.6 69.81

DISIPADOR (0.4g) 13.54 26.05 36.29 43.4 47.44

515253545556575

21.51

38.24

52.7963.6

69.81

13.54

26.0536.29

43.4 47.44

Desplazamientos en" y"

Balance de energía

Aproximadamente absorbió el 30% de energía

Curva Histerética

Perteneciente al disipador del primer piso, la gráfica relaciona las fuerzas y los desplazamientos

Conclusiones:

•Los disipadores aplicados a la estructura cumplieron como se debe con su función, puesto que disminuyeron las fuerzas internas en los elementos verticales debido a la absorción de energía que realizaron los disipadores y disminuyeron las derivas.

•El disipador aproximadamente absorbe un 30% de la energía total del edificio con lo que se encuentra en el rango aceptable.

•Los periodos en el análisis espectral y tiempo historia con dispador mantienen los mismos periodos de vibración libre por modos debido a que

T (seg)

Modo 1 0.74

Modo 2 0.68

Modo 3 0.532

Modo 4 0.23

Modo 5 0.21

analisis dinamico presentacion

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