Proyecto dinámica estructural

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER [pic 1][pic 2]

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

DINAMICA ESTRUCTURAL

PROYECTO DINAMICA ESTRUCTURAL

ESTUDIANTES

DEISY FERNANDA LEON ARDILA - 2194039

IVÁN ANDRES LUQUE RUIZ - 2194025

DARWIN EFRAIN WANDURRAGA - 2194036

DOCENTE:

ING. OSCAR JAVIER BEGAMBRE CARRILLO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOMECANICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

DINAMICA ESTRUCTURAL

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN        4

ABSTRACT        4

INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN        5

OBJETIVOS        6

1.1        Objetivo general        6

1.2 Objetivos específicos        6

MARCO TEORICO        7

Titulo A        7

Titulo B        18

Titulo C        18

1.        VIGAS        18

2.        COLUMNAS        19

3.        LOSA ALIGERADA        19

Titulo K        20

Desarrollo de la lista/trabajo.        21

Análisis de resultados.        21

Conclusiones y recomendaciones        21

Bibliografía.        21

Anexos (actas) / Apéndices        21

LISTA DE TABLAS

1. Tabla A.3-1. Sistema estructural de muros de carga.
2. Tabla A.3-2. Sistema estructural combinada.
3. Tabla A.3-2. Sistema estructural combinada (continuación)
4. Tabla A.3-3. Sistema estructural de pórticos resistentes a momentos
5. Tabla A.3-4. Sistema estructural dual.
6. Tabla A.2.4-1. Clasificación de los perfiles de suelo.
7. Tabla A.3-6. Irregularidades en planta.
8. Tabla A.3-7. Irregularidades en altura.
9. Tabla CR.9.5. Espesor mínimo de losa.

LISTA DE GRAFICOS

RESUMEN

El proyecto se realiza en base de los conceptos aplicados en la asignatura de Dinámica estructural, basándose en cuatro temas específicos, partiendo desde el predimensionamiento de la estructura. Como primer enfoque se trabajará los sistemas de múltiples grados de libertad para una estructura de 5 niveles, además se analizará la tridimensionalidad dinámica de nuestra edificación entre otras propiedades presentadas en el documento, avanzando con el tema se aplicará el método de la fuerza horizontal equivalente y la normatividad rigurosa para el cumplimiento de la NSR-10. Con el cual el predimensionamiento de los elementos estructurales se desarrolló en base a los requisitos establecidos por la NSR-10 para estructuras tipo pórticos de categoría especial de disipación de energía (DES).

En resumidas palabras se realiza el predimensiomiento de una estructura de 5 niveles con uso residencial, ubicada en la ciudad de Bucaramanga, la cual se construye sobre sobre un suelo de tipo C, el cual se necesita para el análisis sísmico y estructural.

ABSTRACT

The project is carried out based on the concepts applied in the subject of Structural Dynamics, based on four specific topics, starting from the pre-dimensioning of the structure. As a first approach, the systems of multiple degrees of freedom for a 5-level structure will be worked on, in addition the dynamic three-dimensionality of our building will be analyzed among other properties presented in the document, advancing with the subject the method of the equivalent horizontal force will be applied and rigorous regulations for compliance with NSR-10. With which the pre-dimensioning of the structural elements was developed based on the requirements established by the NSR-10 for frame-type structures of special category of energy dissipation (DES).

In short, the pre-dimensioning of a 5-level structure for residential use, located in the city of Bucaramanga, which is built on type D soil, which is needed for seismic and structural analysis, is carried out.

INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN

El enfoque del presente proyecto tiene como finalidad el análisis dinámico de un edificio de cortante (3D) de 5 pisos, donde se realizara el estudio de las propiedades de la estructura, el primer aspecto a revisar fue el predimensionamiento de las estructuras, ya que es de gran importancia tener conocimiento de su ubicación, de fenómenos naturales presentes en dicho lugar, orientación, tipo de suelo; lo cual permite posteriormente realizar un diseño seguro y eficaz para el sismo de diseño u cualquier otro fenómeno que pueda sufrir la estructura. Dicho esto, se podrá evidenciar a lo largo de este informe, el proceso de estudio para la estructura con base en la NSR-10 usando en su mayoría título A, B, C y E.

El análisis de los sistema de múltiples grados de libertad, se basa en la idealización de un modelo de resortes y masas, donde se buscará hallar la ecuación de movimiento, así como su matriz dinámica, por consiguiente, se ejecutó el análisis dinámico tridimensional, donde se encontró las propiedades de la estructura de 5 pisos además de la rigidez de todo el edificio, además se empleó el método de la fuerza horizontal equivalente y el desarrollo para el caso del proyecto.

OBJETIVOS

1. Objetivo general

El alcance de este trabajo es mostrar cómo se modela un edificio de varios grados de libertad, la obtención de la ecuación dinámica, las frecuencias, modos de vibrar y un análisis modal espectral utilizando las Normas

1.2 Objetivos específicos

1. Establecer la matriz de rigidez del pórtico teniendo en cuenta las diferentes columnas que contiene este.

2. Calcular la matriz de masa.

3. Definir la matriz de amortiguamiento.

4. Calcular el vector de cargas.

5. Determinar la ecuación de movimiento para la estructura.

6. Obtener la respuesta de la edificación ante vibración libre.

7. Calcular las derivas de la estructura a través de un análisis dinámico espectral.

8. Obtener las derivas de la edificación mediante el método de fuerza horizontal equivalente.

ASPECTOS GENERALES DEL EDIFICIO

MARCO TEORICO

Titulo A

General

A.1.3.1 El diseño y construcción de una edificación sometida a este Reglamento debe llevarse a cabo como se indica a continuación. Las diferentes etapas de los estudios, construcción y supervisión técnica se amplían en las secciones pertinentes del Reglamento.

A.1.3.4 Diseño estructural: La estructura de la edificación debe diseñarse para que tenga resistencia y rigidez adecuadas ante las cargas mínimas de diseño prescritas por el Reglamento y debe, además, verificarse que dispone de rigidez adecuada para limitar la deformabilidad ante las cargas de servicio, de tal manera que no se vea afectado el funcionamiento de la edificación.

A.1.5.2.1 los planos estructurales deben contener ciertas características mínimas, en los cuales están las especificaciones y propiedades de los materiales como la resistencia, calidad y los tipos de agregado; dimensiones para los refuerzos, precauciones, grado de disipación de energía y las cargas de diseño con las cuales se hicieron los cálculos respectivos.

A.1.7.1 Es de uso obligatorio utilizar el Sistema Internacional de Medidas (SI) a nivel nacional.

Paso 1- Se define el sistema estructural, dimensiones tentativas para evaluar preliminarmente las diferentes solicitaciones tales como: la masa de la estructura, las cargas muertas, las cargas vivas, los efectos sísmicos, y las fuerzas de viento.

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