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ANALISIS SISMICO

DINAMICO DR. GENNER VILLARREAL CASTRO

PROFESOR VISITANTE UMRPSFXCH - Bolivia

PROFESOR EXTRAORDINARIO UPAO

PROFESOR PRINCIPAL UPC, USMP

PREMIO NACIONAL ANR 2006, 2007, 2008

ANALISIS MODAL

MASAS

CENTRO DE MASA

3.596

3.245

3.9

83

3.2

34

CR

CM

y

x

Ubicación del

Centro de Masa y

Centro de Rigidez

Entre el centro de masas y el centro de rigidez se cumple:

ex =Xcm-Xcr = 3.596 - 3.245 = 0.351

ey =Ycm-Ycr = 3.983 - 3.234 = 0.749

Para efectos de torsión se consideró la excentricidad accidental

(Norma E030-2006) en cada nivel, como 0.05 veces la dimensión del

edificio en la dimensión perpendicular a la aplicación de la fuerza.

ex’ =0.05 Lx = 0.05*10.30 = 0.515

ey’ =0.05 Ly = 0.05*9.05 = 0.453

Finalmente el cambio del centro de masa con respecto a la

excentricidad accidental es:

Xcm = 3.596 + 0.515 = 4.111 m

Ycm = -(3.983 + 0.453) =- 4.436 m

y

x

4.111

3.245

4.4

36

3.2

34

CR

CMUbicación del

Nuevo Centro de

Masa

ANALISIS ESPECTRAL

Donde Z – zona sísmica, U – categoría de la edificación,

S – tipo de suelo, C – factor de amplificación sísmica,

g=9,81m/s2, R – coeficiente de reducción de fuerzas

Siendo Tp – período correspondiente al perfil de suelo

R

ZUSCgSa

T

TC

p5,2 5,2C

Se orienta de acuerdo a los cosenos directores o ángulos

de inclinación, dependiendo del programa estructural a

usar

DIRECCION DEL SISMO

ANALISIS TIEMPO-HISTORIA

ANÁLISIS SÍSMICO DINÁMICO

EDIFICIO APORTICADO

Integrantes:

- Esteban Gonzales, Mónica

- Quispe Castillo, Jessica

- Reynoso Jessen, Jorge

- Torres Sánchez, Jeimy

Profesor:

PhD. Genner Villarreal Castro

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC)

Planta Típica

Elevación – Plano XZ

4.30 m

3.30 m

3.30 m

3.30 m

Dimensionamiento de Vigas

Dimensionamiento de Columnas

Análisis Sísmico Dinámico

Espectral

Masas Traslacionales y Rotacionales

Pisos 1 al 3 Piso 4

Factor de Escala con R = 8

Sismo en X – Sismo en Y

Coeficiente de Amplificación Sísmica

(Suelo Intermedio)

Porcentaje de Participación de Masas

Determinar el número de modos

(Inicialmente 8 modos).

Número de modos en los que se supera el

90% de la masa: 4 modos.

Verificación de Alabeos – Análisis Modal Alabeos (mm) en el Modo 1: Traslación en X

1 2 3 4

Piso 4 -1,3 1,1 -0,2 0,3

Piso 3 -1,2 1,1 -0,2 0,3

Piso 2 -1 0,9 -0,1 0,3

Piso 1 -0,7 0,6 -0,09 0,2

No hay Alabeo

Alabeos (mm) en el Modo 2: Traslación en Y

1 2 3 4

Piso 4 -0.4 -0.3 -1.3 1.3

Piso 3 -0.4 -0.3 -1.3 1.2

Piso 2 0.3 -0.3 -1.1 1

Piso 1 0.2 -0.2 -0.7 0.7

No hay Alabeo

Verificación de Alabeos – Análisis Modal Alabeos (mm) en el Modo 3: Rotación

1 2 3 4

Piso 4 0.1 -0.8 0.3 0.4

Piso 3 0.1 -0.8 0.3 0.4

Piso 2 0.1 -0.7 0.2 0.4

Piso 1 0.07 -0.5 0.1 0.2

Alabeos (mm) en el Modo 4: Traslación en X y Flexión en XZ

1 2 3 4

Piso 4 -4.2 3.7 -0.1 0.7

Piso 3 -3.7 3.3 -0.09 0.6

Piso 2 -2.7 2.3 -0.07 0.4

Piso 1 -1.4 1.2 -0.03 0.2

No hay Alabeo

No hay Alabeo

Análisis de Modos

MODOS PERÍODO (S) FRECUENCIA

(HZ)

Modo 1 0.6463 1.5473

Modo 2 0.6349 1.5751

Modo 3 0.5029 1.9883

Modo 4 0.1896 5.2754

Los Períodos y Frecuencias presentados en cada uno de los 4

Modos que se usaron para el Análisis Sísmico Dinámico Modal de

la Estructura se presentan en la siguiente tabla:

Control de Derivas: Análisis Espectral

Nivel U1 (mm) Deriva Parámetro Verificación

Piso 1 32.5 0.008 <0,007 NO

CUMPLE

Piso 2 65.5 0.010 <0,007 NO

CUMPLE

Piso 3 91.8 0.008 <0,007 NO

CUMPLE

Piso 4 108.1 0.005 <0,007 SI CUMPLE

COMBO SISMO X

COMBO SISMO

Y

Nivel U1 (mm) Deriva Parámetro Verificación

Piso 1 22.9 0.005 <0,007 SI CUMPLE

Piso 2 44.6 0.007 <0,007 SI CUMPLE

Piso 3 61.8 0.005 <0,007 SI CUMPLE

Piso 4 73.5 0.004 <0,007 SI CUMPLE

Análisis de Fuerzas de Diseño

Modelo Espectral

Análisis Sísmico Dinámico

Tiempo - Historia

Para el Análisis Sísmico Dinámico de Tiempo – Historia se

tomará, según los datos del Líder de Grupo, el acelerograma

del sismo de Lima de 1974, cuyo esquema se presenta a

continuación:

Asimismo, al tener a la estructura en la ciudad de Lima, el

factor de escala debería ser considerando: Z = 0.4g, lo que

originaría un Factor de Escala (F.E.) de:

F.E. = (0.4 * 9.81) = 2.04

1.925

Este Factor de Escala se utilizará para este modelo, con fines

de hacer más real el efecto de que, cuando el Sismo fue en

Lima, la estructura se encontró en esta misma ciudad.

Análisis Sísmico Dinámico

Tiempo - Historia

Datos para el Modelo

Dentro de los datos que se ingresaron para realizar el

Análisis Tiempo – Historia se tuvieron:

- Número de Puntos: 4899

- Unidades: 10^(-5) m/s^2

- Intervalo: 0.02 s

- Aceleración Pico: -1.925 m/s^2

- Factor de Escala: 2.04

- Número de Modos: 4 (determinado antes del Modelo

Espectral)

Determinación de Desplazamientos

en Sismos “X” e “Y”

Comparación:

Análisis Espectral - Análisis Tiempo-Historia –

Análisis Sísmico Estático

0

20

40

60

80

100

120

1.0 2.0 3.0 4.0

De

spla

zam

ien

to (

mm

)

Nivel (Piso)

Desplazamiento para Sismo en "X"

Análisis Espectral Análisis Tiempo - Historia Análisis Estático

¡MUCHAS GRACIAS!

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