DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA ESTRUCTURA DE PORTICOS SIMPLES

PLANTA DE ARQUITECTURA PARA DISEÑAR

Estructura aporticada de 12.95 × 7.15

SOLUCION:

CALCULO DE LA FUERZA POR SISMO

Acabado

Metrado fuerza

Pesos:

Losa: 2×6.00×6.50×3.50 = 27300

Vigas: 3×4.80×0.3×0.6×2400 = 6220.80

4×6.00×0.3×0.6×2400 = 10368.00

Columna: 6×0.3×0.6×1.9875×2400 = 5151.60

Pastelero: 12.95×7.20×100 = 9324

Cielorraso: 2×6.00×6.50×20 = 1560

Sobrecarga: 0.25×7.10×12.9×250 = 5724.37

Muros: 75.91×0.15×1800 = 20495.70

P = 86144.47

F=( 0.4×1×1.2×2.58 )86144.47 F=12921.67

Por pórtico 4307.22 kg = 4.31 ton.

Matriz de rigidez por sismo

Primer grado de libertad

k 11=24 EI

(3.975)3

k 21=−6EI(3.975)2

k 31=−6EI

(3.975)3

Segundo grado de libertad

k 12=−6 EI

(3.975)2

k 22=4 EI3.975

+ 4 EI6.50

k 32= 2EI6.50

Tercer grado de libertad

k 13=−6 EI(3.975)2

k 23=2EI6.50

k 33=

4 EI6.50

+ 4 EI3.975

[k ]=[24 EI

(3.975)3−6 EI

(3.975)2−6 EI

(3.975 )2

−6 EI(3.975)2

43.975

+ 46.5

26.5

−6 EI(3.975)2

26.5

46.5

+ 43.975

] [k ]=[ 0.382 −0.379 −0.379

−0.379 1.622 0.307−0.379 0.307 1.622 ] R11=−4.3

R22=0 [R ]=[−4.300 ] R33=0

[∆ ]=−[k ]−1 [R ]

[k ]=[4.290 0.842 0.8420.842 0.805 0.0440.842 0.044 0.805 ][

−4.300 ]=[18.4493.624

3.624 ]

Los momentos

[−0.379−0.37900

−0.379−0.379

0.5031.0060.6150.30700

00

0.3070.6151.0060.503

] [18.4493.6243.624 ]=[

−5.168−3.3453.3423.342

−3.345−5.168

]Diagrama de momentos por sismo

DMF por sismo

CARGA MUERTA

Pesos

Peso de losa: 350kg /m2

Pastelero: 100kg /m2

Cielorraso: 20kg /m2

470 kg/m2

Viga central

Losa: 470×6.00 = 2820

Viga: 0.3×0.6×1.00×2400 = 432

100×0.30 = 30

3282kg /m2

Viga perimétrica

Losa: 470×6.002

= 1410

Viga: 0.3×0.6×1.00×2400 = 432

100×0.30 = 30

1872kg /m2

W L=1.872T /m

Viga central Viga perimétrica

CARGA VIVA

Viga central

250×6 = 1500

0.3×250 = 75

1575kg /m2

Viga perimétrica

3×250 = 750

0.3×250 = 75

825kg /m2

CALCULO POR CARGA MUERTA

Viga central

W t=3.282T /m

W t=3.282T /m W L=1.575T /m

Matriz de momentos por fuerza externa

R1=−11.555 R1=−5.545 R2=11.555 R2=5.545

[R ]=[−11.55511.555 ] [R ]=[−5.5455.545 ] Carga muerta carga viva

Matriz de rigidez

Primer grado de libertad Segundo grado de libertad

[k ]=[ 4 EIl1 +4 EIl2

2 EIl1

2 EIl1

4 EIl1

+ 4 EIl2

]=[1.621 0.3070.307 1.621 ]EI

l1=6.5m

l2=3.975

DIAGRAMA DE MOMENTO POR CARGA MUERTA

VIGA CENTRAL

4 EIl2

4 EIl1

2EIl1

2EIl2

2EIl1

4 EIl1

4 EIl2

2EIl2

M=10.666×−8.85−3.282 x2

2

dMdx

=V=0

10.666=3.282x

xmax=3.25m

MmaxCH=10.666 (3.25 )−8.85−3.282 (3.25)2

2

Mmax=8.48Tm

VIGA CENTRAL DIAGRAMA DE

MOMENTOS POR CARGA VIVA

W=1.575 T/m

5.1184.24

4.24

4.244.24

k 13=−6 EI(3.975)2

k 23=2EI6.50

k 33=4 EI6.50

+ 4 EI3.975

k 23 k 33

k 21

k 31

k 11

k 31

12 EI

(3.975)3

k 21

k 11

6 EI

(3.975)2 12 EI

(3.975)3

k 12

k 22 k 32

6 EI

(3.975)2

4 EI6.50

2 EI6.504 EI

3.975

2 EI3.975