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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD PROFESIONAL TECAMACHALCO MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL EDIFICIO DE ACERO PARA OFICINAS TESINA PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO ARQUITECTO PRESENTAN: SANDOVAL RODRÍGUEZ DANIEL EDUARDO TORRES SÁNCHEZ LUIS JESÚS Ubicación del proyecto: Avenida Adolfo López mateos, número 9, colonia Jacarandas, Tlalnepantla, Estado de México. Seminario de titulación: Método de análisis y diseño avanzado de estructuras por computadora. . Revisa: M. en C. Bonilla Manterola Oscar Ing.Civil. Díaz Díaz Nicolás Alan Febrero del 2019 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN. .................................................................................................... 1 2. OBJETIVO. ............................................................................................................... 2 3. JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................................... 2 4. UBICACIÓN DEL TERRENO ................................................................................. 4 5. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ARQUITECTÓNICO ...................................... 4 6. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA ............................................................... 11 6.1. Clasificación Geotécnica ............................................................................... 12 6.2. Clasificación Por Uso .................................................................................... 14 7. FACTORES Y COEFICIENTES POR NORMATIVIDAD .................................. 15 7.1. Factor de comportamiento sísmico ............................................................... 15 7.2. Coeficiente y parámetros sísmicos ................................................................ 15 7.3. Factores de Carga .......................................................................................... 16 7.4. Factor de reducción Q’ .................................................................................. 17 7.5. Factor de reducción por Sobre-resistencia .................................................... 18 8. CONDICIONES DE IRREGULARIDAD .............................................................. 19 9. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS .................................................. 24 10. ANÁLISIS DE CARGAS ....................................................................................... 28 10.1. Sistema constructivo de losa de entrepiso (losa tipo) ................................... 29 10.2. Sistema constructivo de losa de Azotea ........................................................ 30 11. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO ......................................................................... 31 11.1. Justificación. .................................................................................................. 31 11.2. Datos del proyecto ......................................................................................... 31 11.3. Ejecución del análisis. ................................................................................... 32 12. MODELADO DE LA SUPERESTRUCTURA ...................................................... 34 12.1. Modelado de planta tipo ................................................................................ 34 12.2. Secciones de acero ........................................................................................ 37 12.3. Contraventeos ................................................................................................ 43 12.4. Agrupación por niveles. ................................................................................ 44 12.5. Creación de Nodo Maestro. ........................................................................... 47 13. MODELADO DE SÓTANO Y CIMENTACIÓN. ................................................. 48 13.1. Contratrabes. ................................................................................................. 48 13.2. Muro de contención. ...................................................................................... 49 13.3. Losa de Cimentación. .................................................................................... 51 14. SOPORTES. ............................................................................................................ 52 14.1. Losa de cimentación. ..................................................................................... 52 14.2. Muros de contención ..................................................................................... 53 15. APLICACIÓN DE CARGAS ................................................................................. 58 15.1. Carga Muerta. ................................................................................................ 58 15.2. Carga Viva Accidental. ................................................................................. 59 15.3. Carga Viva Media. ........................................................................................ 60 15.4. Carga Viva Máxima. ..................................................................................... 61 15.5. Sismo en X y Sismo en Z .............................................................................. 62 15.5.1. Fuerzas Horizontales ................................................................................... 62 15.5.2. Espectro de Diseño ...................................................................................... 63 15.6. Momentos de torsión. .................................................................................... 64 16. COMBINACIONES DE CARGA PARA ANÁLISIS SÍSMICO. ......................... 66 16.1. Límite de Servicio: ........................................................................................ 66 16.2. Límite de Falla: ............................................................................................. 67 17. REVISIÓN DE DESPLAZAMIENTOS ................................................................. 70 17.1. Resumen ........................................................................................................ 70 17.2. Revisión de desplazamientos laterales para el cumplimiento del estado límite de seguridad contra colapso. ................................................... 71 17.3. Diagramas generales de desplazamientos ..................................................... 78 18. ELEMENTOS MECÁNICOS ................................................................................. 81 18.1. Diagramas generales de los Elementos Mecánicos. ...................................... 81 18.2. Revisión de Cortantes y Momentos críticos. ................................................. 84 19. DISEÑO ESTRUCTURAL ..................................................................................... 90 20. REVISIÓN DEL DISEÑO ESTRUCTURAL. ....................................................... 99 21. CONCLUSIONES ................................................................................................. 106 22. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 107 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 1 1. INTRODUCCIÓN. Actualmente el uso de la tecnología se ha vuelvo indispensable en la vida del ser humano, es una herramienta de vital importancia en cada una de las etapas de diseño y construcción de edificios. En el caso de ciertas construcciones como edificios, para poder hacer su análisis, cálculo y diseño, es imprescindible utilizar algún software, de locontrario se volvería muy difícil, tardado, tedioso e impreciso. Es por esto que, para poder hacer un análisis estructural de calidad lo más aproximado a la realidad, es necesario hacer uso de la tecnología, es decir, de los softwares de análisis estructural como STAAD Pro v8, CYPE, entre otros. Hay que tener en cuenta en todo momento a la hora de hacer uso de estas herramientas que, si bien nos facilitan el análisis y cálculo y nos ahorran tiempo, no sustituyen de ninguna manera la capacidad de análisis y los conocimientos técnicos en estructuras que el ingeniero debe tener. Además hay que considerar que el software nos va a ayudar a hacer una simulación de los efectos que podría tener la estructura analizada, es decir, considera condiciones ideales y de laboratorio, tomando en cuenta que la construcción de esa estructura fuera impecable y exacta, sin errores de fábrica, sin errores humanos de construcción, así pues lo más importante son los conocimientos técnicos y las bases científicas del análisis estructural y el comportamiento particular de los elementos estructurales, para de esta manera poder entender a la perfección como el programa está trabajando, si los resultados que nos arroja son los resultados que esperamos. De igual forma para el caso de oficinas de pocos niveles, mayoritariamente se construye con acero estructural, debido a sus múltiples ventajas con respecto al concreto, como por ejemplo, que es mucho más rápido construir con acero que con concreto armado, sin embargo, el acero estructural es mucho más caro que el concreto, es una relación costo beneficio, que para el caso de una edificación de pocos niveles y con poca área como lo son los edificios de oficinas, es más conveniente en varios aspectos el uso de dicho material, aunque cabe aclarar que esto depende de cada proyecto arquitectónico. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 2 Dicho esto, lo que se pretende lograr con este trabajo, es analizar, calcular y diseñar un edificio de oficinas de 7 niveles con una superestructura a base de acero y cimentación de concreto, que cumpla con las condiciones de seguridad aplicable a la normatividad vigente, y que además considere en su diseño elementos estructurales de bajo costo. Esto se va a lograr mediante el análisis detallado de los factores previos que afectan el comportamiento de la estructura, posteriormente se tendrá que hacer un modelo en 3D en el cual se van a introducir datos traducidos en valores numéricos en el programa STAAD, con lo cual se podrá analizar el comportamiento de la estructura a nivel particular y en conjunto. Con lo cual se va a proceder a diseñar los elementos estructurales, mediante programas hechos en Excel y con el propio software STAAD Pro. 2. OBJETIVO. Analizar y diseñar la estructura de un proyecto arquitectónico haciendo uso del software de Bentley STAAD.Pro V8i versión 2014 y comprobar mediante la normatividad aplicable y vigente correspondiente, que el análisis y diseño cumple y está correcto. 3. JUSTIFICACIÓN. El análisis estructural constituye una rama de la ingeniería que es fundamental para la construcción de estructuras. En la actualidad el uso de software para análisis estructural es indispensable para poder resolver eficazmente una estructura. A pesar de que el software es una herramienta poderosa que nos ayuda a hacer cálculos matemáticos complejos que si se hicieran a mano serían muy tardados e imprecisos, con métodos que se usaban hace más de 50 años, es importante tener en cuenta que para llegar a analizar, calcular y diseñar una estructura es necesario entender perfectamente los conceptos básicos del análisis estructural. El comportamiento de los materiales, sus propiedades, los efectos externos e internos que actúan en los elementos estructurales. Es decir, entender perfectamente en todo momento como se está comportando la estructura de forma particular y en conjunto o de manera integral. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 3 Esto es la base para poder pasar a la etapa de diseño estructural, puesto que conforme se vayan obteniendo resultados y analizándolos, se irán tomando decisiones sobre como contrarrestar a través del diseño los efectos que se van presentando en la estructura, donde y como se debería de colocar un material, que cantidades debería tener, que sistema constructivo es el más óptimo para resolver dicha estructura, porque es mejor usar acero en ciertas edificaciones y porque a veces es conveniente el uso de sistemas mixtos con concreto en las columnas y acero en las vigas. En este caso se resolverá un edifico de acero de 6 niveles y 1 sótano y se demostrara cómo es posible optimizar el uso del acero de tal manera que se pueda conseguir resolver la es estructura mediante los perfiles estructurales más adecuados, priorizando en todo momento el ahorro sin que esto implique de ninguna manera poner en riesgo la seguridad de la estructura, por ello se comprobara mediante la normatividad vigente, que cada uno de los efectos del análisis estructural son adecuados. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 4 4. UBICACIÓN DEL TERRENO El proyecto está ubicado en avenida Adolfo López mateos, número 9, colonia Jacarandas, Tlalnepantla, Estado de México, desarrollado en un predio con una superficie de 7,028.00 m² teniendo las siguientes colindancias: NORTE: 98.85 M con calle López Mateos. SUR: 98.85 M con la Avenida Miguel Hidalgo. ORIENTE: 71.10 M con Lote de la misma manzana. PONIENTE: 71.10 M con Avenida Adolfo López Mateos. 5. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ARQUITECTÓNICO La edificación se desplantará sobre un espacio de 30 mts x 24 mts dando un área de 720 m² dentro del predio, consta de 8 niveles; sótano, 1er nivel, planta tipo 2do a 6to nivel y azotea, dando un área de construcción de 5,760 m², distribuidos de la siguiente manera: -Sótano: aloja 10 cajones de estacionamiento para vehículos y un estacionamiento para motos y bicicletas, cuenta con cuarto de bodega, área de cisterna, cuarto de bombas, cuarto de subestación eléctrica y sistemas mecánicos, además de estar conectado a las escaleras principales, así como a los elevadores. -Planta Baja: funciona como acceso principal al inmueble desde la calle o estacionamiento exterior, cuenta con dos áreas de recepción, comedor, cocina, área administrativa y sala de espera, sanitarios para hombres y sanitarios para mujeres, cuarto de limpieza, cuarto de mantenimiento, cuarto de basura, bodega de alimentos y oficina de control, además de estar conectado a escaleras principales y los elevadores. -Planta Tipo: está conformada por un área de vestíbulo, 5 oficinas privadas, una oficina privada con sanitario, sala de juntas, cuarto para SITE, bodega de archivos, cuarto de papelería, cuarto de limpieza, sanitarios generales para hombres y para mujeres, además de estar conectado a escaleras principales, de emergencia, así como a elevadores. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 5 P L A N T A G E N E R A L Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 6 P L A N T A S O T A N O Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 7 P L A N T A BA J A Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 8 P L A N T A T I P O Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 9 F A C H A D A P R I N C I P A L Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 10 F A C H A D A L A T E R A L Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 11 6. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA El edificio en estudio se pretende resolver estructuralmente de la siguiente manera: La estructura estará conformada por vigas y columnas de acero en su totalidad, el edificio también contará con contraventeos de acero con el fin de rigidizar lateralmente a la estructura cuidando de no generar demasiada excentricidad. El sistema de losas que se empleara para entrepisos y azotea será de Losacero por su rapidez de construcción y buena compatibilidad con los elementos estructurales de acero, mientras los muros divisorios interiores están compuestos con paneles de Tablaroca, y en las zonas húmedas, de servicios y muros perimetrales se optara por paneles de Durock por su mayor resistencia a la humedad e intemperie. En los pisos se usarán acabados pétreos, los muros llevarán recubrimiento de yeso con pintura vinílica en interiores y exteriores, de igual manera los plafones contarán con acabados de yeso y pintura a base de agua. La cimentación del edificio estará resuelta a base de una losa de cimentación de concreto con contratrabes de liga entre las columnas, además llevará un muro de contención de concreto reforzado a nivel de sótano, el cual funcionará como estacionamiento y área de servicio. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 12 6.1. Clasificación Geotécnica Dirección: Avenida Adolfo López mateos, número 9, colonia Jacarandas, Tlalnepantla, Estado de México. Vista del predio desde Av. Miguel Hidalgo. Vista del predio desde Av. López Mateos. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 13 En seguimiento del Artículo 170 del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (2017) donde se establece la clasificación por zonas de tipo de suelo, podemos clasificar a nuestro predio dentro de la Zona I o zona de lomas. “Zona I. Lomas, formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, pero en los que pueden existir, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos en estado suelto o cohesivos relativamente blandos.” Zonificación geotécnica de la Ciudad de México NTC para el diseño y construcción de cimentaciones - 2017. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 14 6.2. Clasificación Por Uso Debemos considerar que nuestra edificación estará destinada a uso de oficinas, esta tendrá un área de construcción de 5,760 m² y una altura de 28 metros, por lo que de acuerdo con estas características y con lo mencionado en el artículo 139 del Título Sexto del Reglamento de Construcciones para la Ciudad de México (2017), donde para fines de diseño sísmico se establece la clasificación de las construcciones según su uso, la estructura de nuestro proyecto quedara definido dentro del grupo B; subgrupo B2, caso 8. Donde se cita lo siguiente: “Subgrupo B2: Caso 8: Edificaciones con una altura de entre 15 y 30 m o con un área total construida entre 3,000 y 6,000 m², ubicadas en las zonas I y II a que se aluden en el artículo 170 de este Reglamento.” Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 15 7. FACTORES Y COEFICIENTES POR NORMATIVIDAD 7.1. Factor de comportamiento sísmico Por motivos de mayor seguridad estructural y evitar los menores daños posibles en la estructura y sus acabados se opta por usar un factor de comportamiento sísmico Q=2 indicado en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (2017), en la sección 4 Factores de comportamiento sísmico y distorsiones permisibles. 7.2. Coeficiente y parámetros sísmicos El coeficiente sísmico es el cociente de la fuerza cortante horizontal que debe considerarse que actúa en la base de la edificación por efecto del sismo, entre el peso de la edificación sobre dicho nivel, este cociente se determinará a partir de los espectros de diseño contenidos en el Sistema de Acciones Sísmicas de Diseño, denominado SASID, como se indica en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (2017), en la sección 3 Espectros para diseño sísmico. De tal software, ingresando los factores sísmicos solicitados obtenemos los siguientes parámetros sísmicos y el coeficiente sísmico a utilizar. Cabe aclarar que nuestro predio está localizado en los límites del Estado de México con la Ciudad de México, por lo que se usó la coordenada más próxima dentro de la Ciudad de México a nuestro predio dándonos una distancia menor a 2km y considerando la poca variación del coeficiente c que existe en la zona según se observa en el mapa del programa, se optó por usar el coeficiente sísmico y los demás parámetros sísmicos calculador por el software. Factores sísmicos Importancia Irregularidad Comportamiento Sísmico Hiperestaticidad B 1.0 2.0 1.0 Parámetros sísmicos Ts [s] a0 c Ta [s] Tb [s] k 0.504 0.125 0.326 0.35 1.355 1.5 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 16 7.3. Factores de Carga De acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias vigentes (2017) sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones, en la sección 3.4 Factor de Cargas, se emplearán los factores de carga siguientes según la clasificación de la edificación establecida en el artículo 139 del reglamento de construcciones. Periodo natural de vibración de la estructura (T). El periodo de vibración de la estructura lo calcularemos con la siguiente expresión obtenida del libro “Diseño Estructural por Meli Piralla” que se emplea cuando la rigidez a cargas laterales es proporcionada exclusivamente por marcos rígidos de acero: 𝑇 = (0.06)(𝐻0.75) Por lo que: 𝑇 = (0.06)(280.75) = 0.73 FACTORES DE CARGA CARGAS VERTICALES CARGAS HORIZONTALES Grupo Factor de carga Grupo Factor de carga Variables Permanentes A 1.7 1.5 A 1.1 B 1.5 1.3 B 1.1 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 17 7.4. Factor de reducción Q’ El factor de reducción Q’ requerido para determinar las fuerzas cortantes de diseño se obtiene de las siguientes ecuaciones según sea el caso, esto es de acuerdo con la sección 3 Espectros para diseño sísmico de las Normas Técnicas Complementarias (2017) para Diseño por Sismo: En base a los periodos que delimitan la meseta del espectro (Ta y Tb) obtenidos por el SASID y un periodo de vibración de la estructura calculado en 0.73, tendremos la ecuación: 𝑄′ = 1 + (𝑄 − 1)√ β 𝑘 Donde β es el factor reductivo de amortiguamiento suplementario el cual se considerará como igual a1 y el factor k es el cociente entre desplazamientos máximos del suelo y de la estructura y tendrá un valor de 1.5 obtenido del SASID. Por lo que: 𝑄′ = 1 + (2 − 1)√ 1 1.5 𝑄′ = 1.81 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 18 7.5. Factor de reducción por Sobre-resistencia El factor de sobre-resistencia, R, requerido para determinar las fuerzas cortantes de diseño se obtiene de la siguiente ecuación de acuerdo con la sección 3 Espectros para diseño sísmico de las Normas Técnicas Complementarias (2017) para Diseño por Sismo: 𝑅 = 𝑘1𝑅0 + 𝑘2 Donde de acuerdo con el mismo capitulo de las NTC tendremos los siguientes valores: Factor básico de sobre-resistencia 𝑅0 = 1.75 Factor de corrección por hiperestaticidad 𝑘1 = 1.0 Factor de incremento para estructuras pequeñas y rígidas que se obtiene de la expresión: 𝑘2 = 0.5[1 − (𝑇/𝑇𝑎) 1/2] > 0 Por lo que: 𝑘2 = 0.5[1 − (0.73/0.35) 0.5] > 0 𝑘2 = 0.222 Finalmente el factor de sobre-resistencia sera: 𝑅 = (1)(1.75) + 0.222 𝑅 = 1.972 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 19 8. CONDICIONES DE IRREGULARIDAD En cumplimiento con las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (2017), en la sección numero 5 Condiciones de Regularidad, para que una estructura se considere regular debe satisfacer los siguientes 13 requisitos: 1) Los diferentes muros, marcos y demás sistemas sismo-resistentes verticales son sensiblemente paralelos a los ejes ortogonales principales del edificio. Se considera que un plano o elemento sismo-resistente es sensiblemente paralelo a uno de los ejes ortogonales cuando el ángulo que forma en planta con respecto a dicho eje no excede 15 grados. La planta Tipo, así como la planta Baja y de Azotea cuenta con todos sus muros y marcos totalmente paralelos a los ejes principales, no existe en el proyecto algún muro o marco que no lo sea. Se cumple con este requisito. Muros y marcos paralelos a los ejes 2) La relación de su altura a la dimensión menor de su base no es mayor que cuatro. La altura del edificio es igual a 28 metros, y la base menor tiene una dimensión de 24 metros, por lo que no excede lo indicado. Se cumple con este requisito. 28/24= 1.16 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 20 3) La relación de largo a ancho de la base no es mayor que cuatro. La planta tipo, así como la planta baja tienen una dimensión de 24 x 30 metros. Se cumple con este requisito. 30/24= 1.25 4) En planta no tiene entrantes ni salientes de dimensiones mayores que 20% de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección en que se considera el entrante o saliente. El proyecto no cuenta con entrantes ni salientes en alguna de sus plantas. Se cumple con este requisito. Planta Volumen. 5) Cada nivel tiene un sistema de piso cuya rigidez y resistencia en su plano satisfacen lo especificado en la sección 2.7 para un diafragma rígido. Se considera que satisface la condición de diafragma rígido según lo establecido en la sección 2.7.1 Criterios generales, al cumplir con los requisitos 4 y 6 de estas condiciones de regularidad. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 21 6) El sistema de piso no tiene aberturas que en algún nivel excedan 20% de su área en planta en dicho nivel, y las áreas huecas no difieren en posición de un piso a otro. Se exime de este requisito la azotea de la construcción. En las losas de la planta tipo contamos con un área hueca para circulación vertical (escaleras y elevador), el cual no difiere entre pisos y es de 21 m², lo que representa un 3% respecto a los 720 m² de la planta. Se cumple con este requisito. 7) El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es mayor que 120% del correspondiente al piso inmediato inferior. El edificio desde el primer nivel al ultimo esta desarrollado en una sola planta denominada planta tipo, por lo que no hay variaciones entre los pesos y cargas soportadas entre los pisos. Se cumple con este requisito. Planta Tipo 8) En cada dirección, ningún piso tiene una dimensión en planta mayor que 110% de la del piso inmediato inferior. Además, ningún piso tiene una dimensión en planta mayor que 125% de la menor de las dimensiones de los pisos inferiores en la misma dirección. Todos los niveles tienen una estructura simétrica, por lo que no hay variaciones. Se cumple con este requisito. 3 % Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 22 9) Todas las columnas están restringidas en todos los pisos en las dos direcciones de análisis por diafragmas horizontales o por vigas. Por consiguiente, ninguna columna pasa a través de un piso sin estar ligada con él. Las 20 columnas en cada nivel están ligadas a vigas principales, por lo que ninguna columna pasa a través de un piso sin estar restringida horizontalmente. Se cumple con este requisito. Alzado frontal y lateral de la estructura donde se aprecia a las Columnas conectadas con las trabes. 10) Todas las columnas de cada entrepiso tienen la misma altura, aunque esta pueda variar de un piso a otro. Se exime de este requisito al último entrepiso de la construcción. Se mantiene una altura de 4 metros en todas las columnas en cada uno de los niveles, a excepción del nivel de sótano en donde todas las columnas mantienen la misma altura que es de 3 metros. Se cumple con este requisito. Alzado frontal y lateral de la estructura donde se aprecia la simetría de las columnas sobre el mismo nivel. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 23 11) La rigidez lateral de ningún entrepiso difiere en más de 20% de la del entrepiso inmediatamente inferior. El último entrepiso queda excluido de este requisito. Todos los niveles tienen una estructuración simétrica, por lo que la rigidez de cada nivel no sufre variaciones importantes respecto al entrepiso inferior. Se cumple con este requisito. 12) En ningún entrepiso el desplazamiento lateral de algún punto de la planta excede en más de 20% el desplazamiento lateral promedio de los extremos de la misma. La planta al ser ortogonal, simétrica y considerando que la planta está compuesta por una sola losa se garantiza no presentar esos excedentes de desplazamiento en un punto de la planta respecto a otro. Conclusión: Finalmente podemos comprobar que la estructura del proyecto cumple con todos los requisitos para considerarse como una estructura regular según las condiciones establecidas en las Normas Técnicas Complementarias 2017 para diseño por sismo, por lo que no se aplicara una corrección por irregularidad al factor de reducción Q’ como se indica en la sección 5.5 de las mismas Normas. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 24 9. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS Planta Tipo Isometrico Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 25 Predimensionamiento de vigas. TP-1 en el sentido X ( perimetral) W= (535.5Kg/m2) (3m) = 1606.5kg/m M= (1605.5)(10)2 10 = 16055 kg/m Sx= 16055 𝑥 100𝑐𝑚 1000𝑘𝑔/𝑐𝑚2 = 1605.5 cm3 Con esto se busca un perfil en el manual IMCA. IR 457 x 82 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 26 TP-2 en el sentido X ( no perimetrales ) W= (535.5Kg/m2) (6m) = 3213kg/m M= (3213)(10)2 10 =32130kg/m Sx= 32130 𝑥 100𝑐𝑚 900𝑘𝑔/𝑐𝑚2 = 3213 cm3 Con esto se busca un perfil en el manual IMCA. IR 457 X 157.5 TP-3 en el sentido Z ( perimetral ) W = (535.5Kg/m2 ) (5m)= 2677.5 kg/m M = (2677.5)(6)2 10 =9639kg/m Sx = 9639 𝑥 100𝑐𝑚 1000𝑘𝑔/𝑐𝑚2 = 936.9 cm3 Con esto se busca un perfil en el manual IMCA. IR 457 X 52.2 TS-1 en el sentido Z W = (535.5Kg/m2) (2.5m) = 1338.75kg/m M = (1338.75)(6)2 8 =6024.37 kg/m Sx = 6024.37 𝑥 100𝑐𝑚 900 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 = 670 cm3 Con esto se busca un perfil en el manual IMCA. IR 356 X 44.8 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 27 Predimensionamiento para columnas de acero. En el caso de las columnas para el predimensionamiento se usará la siguiente relación: L/12 = 400cm/12 = 33.33 por lo tanto, se considera usar un perfil aproximado, el cual es una sección OR de 406 x 12.7 cm. Predimensionamiento de contratrabes de concreto armado. Se considera un 8% del claro para determinar el peralte del contratrabe, y para la base la mitad del peralte. Para la contratrabe en el sentido X = 10 m ( 0.8 ) = 80 cm de peralte Base = 80 cm ( 0.5 ) = 40 cm Para la contratrabe en el sentido Z = 6 m ( 0.1) = 60 cm de peralte. Base = 60 cm ( 0.5 ) = 30 cm. Para efectos de construcción se considera para el sentido Z un peralte de 80 cm, pero con una base de 30 cm. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 28 10. ANÁLISIS DE CARGAS Para el análisis de cargas consideraremos a las acciones permanentes y acciones variables según lo establecido con las Normas Técnicas Complementarias vigentes (2017) sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. Acciones permanentes: Se considerarán como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos, de los acabados y de todos los elementos que ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo. Acciones variables: Se considerarán cargas vivas las fuerzas que se producen por el uso y ocupación de las edificaciones y que no tienen carácter permanente. La carga viva máxima Wm se deberá emplear para diseño estructural por fuerzas gravitacionales y para calcular asentamientos inmediatos en suelos, así como para el diseño estructural de los cimientos ante cargas gravitacionales. La carga instantánea Wa se deberá usar para diseño sísmico y por viento y cuando se revisen distribuciones de carga más desfavorables que la uniformemente repartida sobre toda el área. La carga media W se deberá emplear en el cálculo de asentamientos diferidos y para el cálculo de flechas diferidas. Tabla de Cargas Vivas Unitarias, kN/m² (kg/m²) de las NTC-2017 sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 29 10.1. Sistema constructivo de losa de entrepiso (losa tipo) MATERIAL kg/m3 ESPESOR kg/m² Firme de Concreto 2000 0.015 30 Capa de Compresión 2400 0.08 192 Losacero cal24 - - 5.7 Instalaciones - 30 Falso plafón Tablaroca - - 7.8 Piso cerámico - - 40 Equipo - - 30 Sobrecarga por NTC (5.1.2) 20 Wu Total 355.0 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 30 10.2. Sistema constructivo de losa de Azotea Nota: El valor en kg/m² se obtiene del manual Losacero de IMSA-MEX. Losacero Sección 4 Sobrecargas Admisibles con Conectores. MATERIAL kg/m3 ESPESOR kg/m² Capa de Compresión 2400 0.08 192 Losacero cal24 - - 5.7 Instalaciones - - 30 Falso plafón Tablaroca - - 7.8 Lecheada de cem-arena 1900 0.06 114 Impermeabilizante - - 15 Wu Total 365.0 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 31 11. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO 11.1. Justificación. Nuestra estructura usara el método estático de análisis, ya que cumple con los requisitos establecidos en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo, en su sección 7 de Análisis Estático. 7.1 Requisitos para la aplicación de este método de análisis. “Puede utilizarse el método estático de análisis para estructuras regulares, según se define en el Capítulo 5, de altura no mayor que 30 m, y estructuras irregulares de no más de 20 m de altura. Para edificios ubicados en la Zona I, los límites anteriores se amplían a 40 m y 30 m, respectivamente.” 11.2. Datos del proyecto ZONA: I GRUPO: B Coeficiente Sísmico: 0.326 Q’ 1.81 R 1.97 Peso de masas en nivel de Azotea: Peso de masa en entrepisos: Bajada de Cargas Entrepiso: 355.0 KG/M² Azotea: 365.0 KG/M² Carga Viva Accidental NTC. Entrepiso: 180.0 KG/M² Azotea: 70.0 KG/M² LOSA (30𝑚 𝑥 24𝑚)𝑥(0.365 + 0.07 𝑡𝑜𝑛/𝑚² ) 313.20 𝑡𝑜𝑛 TRABES (5 𝑥 30𝑚 𝑥 0.15497 𝑡𝑜𝑛/𝑚) + (4 𝑥 24𝑚 𝑥 0.12509 𝑡𝑜𝑛/𝑚) + (9 𝑥 24𝑚 𝑥 0.0681 𝑡𝑜𝑛/𝑚) 49.04 𝑡𝑜𝑛 COLUMNAS (20 𝑥 2𝑚 𝑥 0.17725 𝑡𝑜𝑛/𝑚) 7.09 𝑡𝑜𝑛 Peso Total 369.33 𝑡𝑜𝑛 LOSA (30𝑚 𝑥 24𝑚)𝑥(0.355 + 0.18 𝑡𝑜𝑛/𝑚² ) 385.20 𝑡𝑜𝑛 TRABES (5 𝑥 30𝑚 𝑥 0.15497 𝑡𝑜𝑛/𝑚²) + (4 𝑥 24𝑚 𝑥 0.12509 𝑡𝑜𝑛/𝑚) + (9 𝑥 24𝑚 𝑥 0.0681 𝑡𝑜𝑛/𝑚) 49.04 𝑡𝑜𝑛 COLUMNAS (20 𝑥 4𝑚 𝑥 0.17725 𝑡𝑜𝑛/𝑚) 14.18 𝑡𝑜𝑛 Peso Total 448.42 𝑡𝑜𝑛 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 32 11.3. Ejecución del análisis. Fuerzas laterales y momentos de torsión. Las fuerzas laterales, 𝐹𝑖, se determinan con la siguiente expresión según las NTC 2017: 𝐹𝑖 = 𝑐 𝑄′𝑅 𝑊𝑖ℎ𝑖 Ʃ𝑊𝑖 Ʃ𝑊𝑖ℎ𝑖 Se comprueba que el coeficiente sísmico cumpla con la relación 𝑉0/𝑊0 igual a c/(𝑄 ′𝑅), pero no menor que 𝑎0, donde 𝑎0 es la ordenada espectral que corresponde a T=0. 𝑉0/𝑊0 = 280.20/3059.83 = 0.0915 𝑐/(𝑄′𝑅) = 0.326/3.56 = 0.0915 Se comprueba el cortante Basal con la siguiente expresión: 𝑉𝑏 = 𝐶 𝑄′𝑅 Ʃ𝑊𝑖 = 𝑉𝑖 e EXCENTRICIDAD ex = 0.1 X = 3 ez = 0.1 Z = 2.4 MOMENTOS MTx = (Sismo X)(ez) MTz = (Sismo X)(ex) Nivel ℎ𝑖 𝑊𝑖 𝑊𝑖ℎ𝑖 𝐹𝑖 𝑉𝑖 MTx MTz 7 28 369.33 10341.16 60.36 60.36 7.243 9.053 6 24 448.42 10762.01 62.81 123.17 7.537 9.422 5 20 448.42 8968.34 52.34 175.51 6.281 7.852 4 16 448.42 7174.67 41.87 217.39 5.025 6.281 3 12 448.42 5381.01 31.41 248.79 3.769 4.711 2 8 448.42 3587.34 20.94 269.73 2.512 3.141 1 4 448.42 1793.67 10.47 280.20 1.256 1.570 3059.83 48008.20 Espectro de Diseño T [s] a 0.000 0.055 𝑉𝑏 = 0.326 3.56 3059.83 = 280.20 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 33 Los desplazamientosserán analizados y revisados conforme a las Normas Técnicas Complementarios 2017, después de obtener los desplazamientos calculados en el modelo de la estructura realizado con el programa Staad Pro. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 34 12. MODELADO DE LA SUPERESTRUCTURA El análisis del modelo 3D que veremos a continuación fue realizado por medio del software de análisis estructural STADD.Pro. el cual nos permitió modelar y diseñar de manera tridimensional los elementos estructurales de los que componen a nuestro proyecto y realizar un análisis a partir de las fuerzas y parámetros sísmicos aplicados al mismo, dándonos como resultado una simulación del comportamiento de la estructura a los distintos elementos mecánicos que actúan en él. 12.1. Modelado de planta tipo Conforme a los planos arquitectónicos comenzamos el levantamiento de nuestro modelo diseñando la planta arquitectónica que marque el diseño de nuestro edificio, que en este caso será la denominada “planta tipo”, empezando el diseño por los ejes principales, que indican la posición de las trabes y en cuyas intersecciones estarán ubicadas las columnas. Vista en planta Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 35 En cada módulo de 10 x 6 metros que formamos procedemos a trazar las vigas secundarias, estas irán a cada 2.50 metros y serán perpendiculares al claro de 10 metros por ser el más largo. Exclusivamente en el módulo formado entre los ejes 4-5 y E-F según los planos arquitectónicos, tendremos a nuestras vigas secundarias con la configuración que vemos en la siguiente imagen, esto será para evitar que las vigas secundarias interfieran con el espacio necesario que requerimos para el paso de escaleras y ascensor que comunicaran a nuestro edificio. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 36 Finalmente, después de terminar de modelar nuestra planta con todas sus vigas principales y secundarias tendremos el siguiente diseño final en nuestra planta tipo. Vista en planta Vista en Isométrico Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 37 12.2. Secciones de acero Lo siguiente será asignar las secciones a nuestros elementos horizontales para poder duplicar nuestra planta tipo ya con sus propiedades definidas según lo calculado en la etapa de predimensionamiento: Vigas Principales paralelas al eje X se propone viga IR457x82.0. Vigas Principales paralelas al eje Z se propone viga IR457x52.2. Vigas Secundarias se propone viga IR356x44.8. Columnas se propone tubo OR406X12.70. Sección de vigas principales paralelas al eje X. Esta sección corresponderá a 150 metros lineales de viga por planta, repartida geométricamente por 5 elementos de 30 metros lineales. Vista en Isométrico Render Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 38 Sección de vigas principales paralelas al eje Z. Esta sección corresponderá a 108 metros lineales de viga por planta, repartida geométricamente por 4 elementos de 24 metros de longitud y 2 elementos más cortos de 6 metros de longitud. Vista en Isométrico Render Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 39 Sección de vigas Secundarias. Esta sección corresponderá a 150 metros lineales de viga por planta, repartida geométricamente por 6 elementos de 24 metros de longitud, 3 elementos de 12 metros y por último 3 elementos de 6 metros de longitud. Vista en Isométrico Render Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 40 Sección de Columnas. Con la planta tipo modelada y con las secciones aplicadas procederemos a levantar las columnas que serán de 4 metros de alto, que es la altura de entrepiso indicada en los planos arquitectónicos. El total de columnas que tendremos será de 20, dándonos un total de 80 metros lineales de columna por nivel, y se les asignará la sección predimensionada correspondiente. Vista en isométrico de render con las secciones asignadas al modelo. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 41 Lo siguiente será duplicar la planta tipo modelada hasta ahora en su dirección ‘Y’ para completar la altura final del edificio que será de 28 metros en 7 niveles. Vista Frontal Vista Lateral Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 42 Vista en Isométrico Render del modelo Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 43 12.3. Contraventeos Finalmente colocaremos los contraventeos en el modelo, estos contraventeos tendrán secciones diferentes según su dirección de acción e inercia en el diseño del edificio, y se verificara que cumplan con su función de rigidizar a la estructura sin que generen demasiada excentricidad, y de ser necesario se re-diseñaran según los resultados obtenidos en el posterior análisis del modelo y considerando el diseño de acero propuesto por el software. Vista en Isométrico Vista en Isométrico Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 44 12.4. Agrupación por niveles. Sera necesario establecer grupos para cada nivel de entrepiso y azotea para continuar con el diseño de nuestro modelo y la posterior aplicación de las cargas y fuerzas para su correcta respuesta en el análisis. Obtendremos así un total de 7 grupos los cuales serán clasificados de tipo piso (floor). Grupo para el 1er Nivel. Grupo para el 2do Nivel. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 45 Grupo para el 3er Nivel. Grupo para el 4to Nivel. Grupo para el 5to Nivel. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 46 Grupo para el 6to Nivel. Grupo para la azotea. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 47 12.5. Creación de Nodo Maestro. Para simular la rigidez de las losas de entrepiso como un solo elemento y que los diferentes nodos de una misma losa no se comporten de manera independiente unos con otros al sufrir las fuerzas y desplazamientos aplicados, se implementara el “Nodo Maestro” desde la ventana de “Espacification Page”. En cada nivel ubicaremos y seleccionaremos al nodo más céntrico que funcionara como Nodo Maestro, en la ventana de “Nodo Specification” se habilitará la casilla ‘ZX’ que permitirá el desplazamiento en esas direcciones del plano cartesiano a los nodos esclavos los cuales serán el resto de los nodos pertenecientes al mismo nivel y estarán asignados en función al nodo Maestro. Nodos esclavos en función al nodo Maestro. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 48 13. MODELADO DE SÓTANO Y CIMENTACIÓN. La presentetesina no pretende hacer un modelado preciso de la cimentación, y se usaran datos aproximado debido a la falta de un estudio de mecánica suelo. Para el modelado del sótano y losa de cimentación empezaremos por duplicar nuestra planta baja a menos 3.0 metros que es la profundidad de nuestro sótano como podemos ver en los planos arquitectónicos. Las vigas principales duplicadas funcionaran como nuestras contratrabes. Las columnas que nacen en el nivel 0 también tendrán que bajar hasta los -3.00 metros conservando su sección y material, quedando el siguiente diseño. Isométrico del nivel de sótano. 13.1. Contratrabes. Las contratrabes serán de concreto armado y estarán ligadas entre las columnas, a ellas les asignaremos una sección cuadrada de concreto de de 0.8 x 0.4 metros Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 49 Render del sótano. 13.2. Muro de contención. Para diseñar el muro de contención en el sótano utilizaremos la herramienta “Generate Surface Meshing” en su opción de “Quadrilateral”, buscando crear placas con dimensiones de 1.00 x 1.00 metro a lo largo de todo el perímetro. Isométrico del sótano con las placas para el muro de contención. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 50 A las placas creadas se les asignaran las siguientes propiedades. Aplicación de propiedades al muro de contención. Render del sótano con muro de contención. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 51 13.3. Losa de Cimentación. El proceso para diseñar la losa de cimentación es similar al del muro de contención. Empezaremos generando placas de 1.00 x 1.00 metro en toda la superficie con la herramienta “Generate Surface Meshing”. Isométrico del sótano con las placas para la losa de cimentación. A las placas creadas se les asignaran las siguientes propiedades. Aplicación de propiedades a la losa de cimentación. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 52 14. SOPORTES. 14.1. Losa de cimentación. Para simular la resistencia del suelo y la reacción que se generara respecto a nuestra cimentación necesitaremos crear los soportes indicados en nuestra losa de cimentación. Para ellos crearemos soportes del tipo “Foundation” y le asignaremos las siguientes propiedades: “Elastic Mat” corresponde a una losa de cimentación. Dirección ‘Y’ corresponde a la orientación donde actuara la resistencia de suelo. “Modulus” tendrá un valor de 5,000 Mton/m²/m al ubicarse nuestro terreno en la zona I de lomas, como se establece en la zonificación de la Ciudad de México en las Normas Técnicas Complementarias. El valor de “Modulus” para los soportes perimetrales será de 2500 Mton/m²/m, al considerar un área tributaria de la mitad al resto de los soportes interiores. Vista en planta del sótano con los soportes asignados en los nodos. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 53 14.2. Muros de contención A los muros de contención se les asignaran soportes que funcionen como empotres para delimitar el nivel del terreno. Para ello crearemos soportes del tipo “Fixed but” en los nodos de cada dirección a la que los muros de contención pertenezcan (X y Z), así como soportes en los nodos esquineros. *Cabe aclarar que los nodos inferiores quedaran excluidos de este tipo de empotres al tener ya asignado el soporte “Foundation” que simulara la losa de cimentación. Los empotres que se asignarán a los nodos correspondientes a los muros de contención paralelos al eje Z tendrán todos sus desplazamientos liberados a excepción de “FX” que estará restringido. Vista en isométrico de los nodos restringidos en ‘FX’. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 54 Los empotres que se asignarán a los nodos correspondientes a los muros de contención paralelos al eje X tendrán todos sus desplazamientos liberados a excepción de “FZ” que estará restringido. Vista en isométrico de los nodos restringidos en ‘FZ’. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 55 Los empotres que se asignarán a los nodos correspondientes a las esquinas de los muros de contención, tendrán todos sus desplazamientos liberados a excepción de ‘FX’ y ‘FZ’ que estarán restringidos. Vista en isométrico de los nodos restringidos en ‘FX’ y ‘FZ’. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 56 Finalmente tendremos el siguiente modelo listo para aplicarle las cargas que en él actuaran para desarrollar el análisis del mismo y realizar las correcciones que sean necesarias para su correcto comportamiento. Vista en Alzado frontal. Vista en Alzado lateral. Vista en Planta. Vista en isométrico. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 57 Render en isométrico Render en perspectiva frontal Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 58 15. APLICACIÓN DE CARGAS Procedemos ahora a la aplicación de las cargas muertas obtenidas en el “análisis de cargas” de los entrepisos y azotea como también de las cargas vivas obtenidas en las Normas Técnicas Complementarias vigentes. 15.1. Carga Muerta. Para la carga muerta asignaremos la carga por losa obtenida en los análisis de carga para cada nivel y será aplicada por grupos, además de incluir el peso propio de la estructura (selfweight), el cual será aplicado a todos los elementos de la estructura. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 59 15.2. Carga Viva Accidental. Para la carga viva accidental, asignaremos la carga instantánea correspondiente en la Tabla de Cargas Vivas Unitarias, de las Normas Técnicas Complementarias vigentes sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. En dichas tablas tenemos que: Destino de Piso o cubierta. Carga Instantánea kg/m² Oficinas, despachos y laboratorios. 180 Azoteas con pendiente menor a 5% 70 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 60 15.3. Carga Viva Media. La carga viva media que asignaremos la tomaremos de la Tabla de Cargas Vivas Unitarias, de las Normas Técnicas Complementarias vigentes sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. En las tablas se establece que: Destino de Piso o cubierta. Carga viva media kg/m² Oficinas, despachos y laboratorios. 100 Azoteas con pendiente menor a 5% 15 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 61 15.4. Carga Viva Máxima. De igual manera, la carga viva máxima que asignaremos la tomaremos de la Tabla de Cargas Vivas Unitarias, de las Normas Técnicas Complementarias vigentes sobre criterios y accionespara el diseño estructural de las edificaciones. En las tablas se establece que: Destino de Piso o cubierta. Carga viva máxima kg/m² Oficinas, despachos y laboratorios. 250 Azoteas con pendiente menor a 5% 100 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 62 15.5. Sismo en X y Sismo en Z 15.5.1. Fuerzas Horizontales Para las fuerzas en sismo consideraremos las fuerzas horizontales que actúan sobre cada una de las masas de los pisos, y que ya calculamos previamente en el análisis Estático de la estructura; estas fuerzas horizontales serán aplicadas a cada nodo maestro correspondiente al nivel en el que actúan. Aplicaremos como carga nodal cada una de estas fuerzas a los nodos correspondientes a las columnas de cada nivel y con una dirección de Fx y Fz según el Sismo indicado. Nivel 𝐹𝑖 7 60.36 6 62.81 5 52.34 4 41.87 3 31.41 2 20.94 1 10.47 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 63 15.5.2. Espectro de Diseño Ingresaremos el Espectro de Respuesta, con los datos de espectro de Diseño calculados con el programa SASID, tanto en sismo en X como en Z. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 64 15.6. Momentos de torsión. Para considerar los efectos de giro en la estructura y conseguir así un comportamiento más preciso de la misma, ingresaremos los momentos de torsión en X y los momentos de torsión en Z obtenidos en el Análisis Sísmico Estático. Cada uno de estos datos se aplicarán al nodo maestro del nivel que les corresponden y se les asignara una magnitud tanto positiva como negativa que serán empleados para las combinaciones de limite de falla que se realizaran posteriormente. Nivel 𝑀𝑇𝑋 𝑀𝑇𝑍 7 7.243 9.053 6 7.537 9.422 5 6.281 7.852 4 5.025 6.281 3 3.769 4.711 2 2.512 3.141 1 1.256 1.570 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 65 Vista en planta de los momentos de torsión positivos aplicados al nodo Maestro de cada nivel de entrepiso. Vista en planta de los momentos de torsión negativos aplicados al nodo Maestro de cada nivel de entrepiso. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 66 16. COMBINACIONES DE CARGA PARA ANÁLISIS SÍSMICO. 16.1. Límite de Servicio: Para el Limite de Servicio se considerará un factor de carga vertical de 1.3 para cargas permanentes o muertas y otro de 1.5 para cargas variables o vivas establecidos en las NTC (2017) sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. Carga de servicio media que considerará el 100% de la carga muerta y viva media. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 67 16.2. Límite de Falla: Las combinaciones de Limite de falla, implican la Carga Muerta, Carga Viva Accidental, Carga Sísmica X, Carga Sísmica Z, Momento de Torsión en X y Momento de Torsión en Z, todas ellas multiplicadas por el Factor de cargas Horizontales con valor de 1.1 según las Normas Técnicas Complementarias vigentes (2017) sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. Para los efectos bidireccionales horizontales las combinaciones consideraran al 100 por ciento los efectos del componente que se ejerzan en la dirección que se analice la estructura, y el 30 por cierto los efectos del componente que ejerzan perpendicularmente a ella. Dándonos como resultado las siguientes 32 combinaciones de Limite de Falla que tendremos que aplicar a nuestro modelo: N° Combinación 1 1.1 (CM+CVA+SX+0.3SZ+MTX1+0.3MTZ1) 2 1.1 (CM+CVA+SX-0.3SZ+MTX1+0.3MTZ1) 3 1.1 (CM+CVA-SX+0.3SZ+MTX1+0.3MTZ1) 4 1.1 (CM+CVA-SX-0.3SZ+MTX1+0.3MTZ1) 5 1.1 (CM+CVA+0.3SX+SZ+0.3MTX1+MTZ1) 6 1.1 (CM+CVA+0.3SX-SZ+0.3MTX1+MTZ1) 7 1.1 (CM+CVA-0.3SX+SZ+0.3MTX1+MTZ1) 8 1.1 (CM+CVA-0.3SX-SZ+0.3MTX1+MTZ1) 9 1.1 (CM+CVA+SX+0.3SZ+MTX1+0.3MTZ2) 10 1.1 (CM+CVA+SX-0.3SZ+MTX1+0.3MTZ2) 11 1.1 (CM+CVA-SX+0.3SZ+MTX1+0.3MTZ2) 12 1.1 (CM+CVA-SX-0.3SZ+MTX1+0.3MTZ2) 13 1.1 (CM+CVA+0.3SX+SZ+0.3MTX1+MTZ2) 14 1.1 (CM+CVA+0.3SX-SZ+0.3MTX1+MTZ2) 15 1.1 (CM+CVA-0.3SX+SZ+0.3MTX1+MTZ2) 16 1.1 (CM+CVA-0.3SX-SZ+0.3MTX1+MTZ2) 17 1.1 (CM+CVA+SX+0.3SZ+MTX2+0.3MTZ1) 18 1.1 (CM+CVA+SX-0.3SZ+MTX2+0.3MTZ1) 19 1.1 (CM+CVA-SX+0.3SZ+MTX2+0.3MTZ1) 20 1.1 (CM+CVA-SX-0.3SZ+MTX2+0.3MTZ1) 21 1.1 (CM+CVA+0.3SX+SZ+0.3MTX2+MTZ1) 22 1.1 (CM+CVA+0.3SX-SZ+0.3MTX2+MTZ1) Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 68 23 1.1 (CM+CVA-0.3SX+SZ+0.3MTX2+MTZ1) 24 1.1 (CM+CVA-0.3SX-SZ+0.3MTX2+MTZ1) 25 1.1 (CM+CVA+SX+0.3SZ+MTX2+0.3MTZ2) 26 1.1 (CM+CVA+SX-0.3SZ+MTX2+0.3MTZ2) 27 1.1 (CM+CVA-SX+0.3SZ+MTX2+0.3MTZ2) 28 1.1 (CM+CVA-SX-0.3SZ+MTX2+0.3MTZ2) 29 1.1 (CM+CVA+0.3SX+SZ+0.3MTX2+MTZ2) 30 1.1 (CM+CVA+0.3SX-SZ+0.3MTX2+MTZ2) 31 1.1 (CM+CVA-0.3SX+SZ+0.3MTX2+MTZ2) 32 1.1 (CM+CVA-0.3SX-SZ+0.3MTX2+MTZ2) Desglose de las primeras 2 combinaciones de Limite de Falla. Primera combinación. Segunda combinación. Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 69 Usar el Editor de STAAD nos facilita el proceso de generación de las combinaciones para límite de servicio y límite de falla, así como revisión de las mismas: Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 70 17. REVISIÓN DE DESPLAZAMIENTOS 17.1. Resumen Finalizado el modelo de nuestro edificio estableciendo las secciones, apoyos, cargas y especificaciones, se procederá a ejecutar el análisis en el software para poder conocer el comportamiento de nuestra estructura a los parámetros y fuerzas aplicadas en el modelo, verificando que nuestra propuesta estructural cumpla con la normatividad y finalmente así poder continuar con el diseño de nuestros elementos estructurales. Resumen de los mayores desplazamientos en dirección X son los siguientes: Resumen de los mayores desplazamientos en dirección Z son los siguientes: Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 71 Las tablas nos muestran un resumen general de los desplazamientos de mayor magnitud generado en los nodos de nuestro modelo. Podemos observar que el nodo 681 presenta los mayores desplazamientos positivos en la dirección X, mientras el nodo 668 los máximos desplazamientos en dirección Z, y corresponden a las combinaciones de límite de falla número 39 y 42 respectivamente. Esquina de la estructura correspondiente al nodo 681 (izquierda) Y esquina correspondiente al nodo 668 (derecha). 17.2. Revisión de desplazamientos laterales para el cumplimiento del estado límite de seguridad contra colapso. Una vez conocido las columnas más desplazadas y su respectiva combinación de límite de falla y procederemos a revisar conforme a las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo 2017. La tabla 4.2.2 “Factores de comportamiento sísmico y distorsiones límite para estructuras de acero” de las NTC, nos marcan una distorsión límite, Ymax, de 0.015 para marcos de ductilidadbaja. Por lo que se revisará que las distorsiones obtenidas multiplicadas por QR no excedan el valor especificado y los desplazamientos estén dentro del cumplimiento del estado límite de seguridad contra colapso. Estructuración Ductilidad Q 𝑌𝑚𝑎𝑥 Marcos Baja 2.0 0.015 Factores de comportamiento sísmico y distorsiones límite para estructuras de acero de la tabla 4.2.2 de las NTC para diseño por sismo - 2017. R 1.97 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 72 Revisión de los desplazamientos de la columna bajo la combinación de límite de falla 39 1.1(CM+CVA-SX+0.3SZ+MTX2+0.3MTZ2) que genera los desplazamientos máximos en dirección de sismo X. Distorsiones de entrepisos. Nodo L/C Altura mm X-Trans mm Distorsión Δ δx Ymax OK 681 39 4000 12.109 0.0004 0.0016 0.015 ✔ 612 39 4000 10.534 0.0005 0.0019 0.015 ✔ 543 39 4000 8.593 0.0005 0.0020 0.015 ✔ 474 39 4000 6.583 0.0005 0.0020 0.015 ✔ 405 39 4000 4.595 0.0004 0.0018 0.015 ✔ 336 39 4000 2.815 0.0004 0.0017 0.015 ✔ 267 39 4000 1.093 0.0003 0.0011 0.015 ✔ 17 39 0 0 δx= Δ2−Δ1 ℎ1 𝑄𝑅 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 73 Revisión de los desplazamientos de la columna bajo la combinación de límite de falla 42 1.1(CM+CVA+0.3SX- SZ+0.3MTX2+MTZ2) que genera los desplazamientos máximos en dirección de sismo Z. Distorsiones de entrepisos. Nodo L/C Altura mm Z-Trans mm Distorsión Δ δz Ymax OK 668 42 4000 5.033 0.0002 0.0010 0.015 ✔ 599 42 4000 4.058 0.0003 0.0010 0.015 ✔ 530 42 4000 3.02 0.0002 0.0009 0.015 ✔ 461 42 4000 2.136 0.0002 0.0008 0.015 ✔ 392 42 4000 1.283 0.0002 0.0006 0.015 ✔ 323 42 4000 0.673 0.0001 0.0005 0.015 ✔ 254 42 4000 0.13 0.0000 0.0001 0.015 ✔ 4 42 0 0 δz= Δ2−Δ1 ℎ1 𝑄𝑅 Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 74 Se verifica que el desplazamiento en las 4 esquinas del edificio no exceda la distorsión límite en ninguna de las 32 combinaciones calculadas. Esquina perteneciente al nodo 681. L/C Desplazamientos mm (Distorsión mm) (QR) Ymax 0.015 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 1 5.351 5.171 4.692 3.878 3.041 2.034 0.976 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.001 ✔ 2 5.351 5.171 4.692 3.878 3.041 2.034 0.976 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.001 ✔ 3 11.029 9.582 7.798 5.967 4.153 2.539 0.983 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.001 ✔ 4 11.029 9.582 7.798 5.967 4.153 2.539 0.983 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.001 ✔ 5 0.552 0.472 0.451 0.371 0.313 0.297 0.068 8E-05 2E-05 8E-05 6E-05 2E-05 2E-04 7E-05 ✔ 6 0.552 0.472 0.451 0.371 0.313 0.297 0.068 8E-05 2E-05 8E-05 6E-05 2E-05 0.0002 7E-05 ✔ 7 5.227 4.358 3.376 2.482 1.607 0.921 0.29 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0003 ✔ 8 5.227 4.358 3.376 2.482 1.607 0.921 0.29 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0003 ✔ 9 5.057 4.911 4.475 3.71 2.921 1.959 0.945 0.0001 0.0004 0.0008 0.0008 0.0009 0.001 0.0009 ✔ 10 5.057 4.911 4.475 3.71 2.921 1.959 0.945 0.0001 0.0004 0.0008 0.0008 0.0009 0.001 0.0009 ✔ 11 11.323 9.841 8.015 6.135 4.273 2.614 1.013 0.0015 0.0018 0.0019 0.0018 0.0016 0.0016 0.001 ✔ 12 11.323 9.841 8.015 6.135 4.273 2.614 1.013 0.0015 0.0018 0.0019 0.0018 0.0016 0.0016 0.001 ✔ 13 1.295 0.798 0.351 0.2 0.197 0.149 0.089 0.0005 0.0004 0.0001 3E-06 5E-05 6E-05 9E-05 ✔ 14 1.295 0.798 0.351 0.2 0.197 0.149 0.089 0.0005 0.0004 0.0001 3E-06 5E-05 6E-05 9E-05 ✔ 15 6.209 5.224 4.099 3.042 2.009 1.172 0.391 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0008 0.0004 ✔ 16 6.209 5.224 4.099 3.042 2.009 1.172 0.391 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0008 0.0004 ✔ 17 4.566 4.478 4.114 3.43 2.719 1.833 0.895 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.0009 0.0009 ✔ 18 4.566 4.478 4.114 3.43 2.719 1.833 0.895 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.0009 0.0009 ✔ 19 11.814 10.274 8.376 6.415 4.475 2.74 1.063 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 20 11.814 10.274 8.376 6.415 4.475 2.74 1.063 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 21 0.549 0.455 0.391 0.337 0.273 0.198 0.14 9E-05 6E-05 5E-05 6E-05 7E-05 6E-05 0.0001 ✔ 22 0.549 0.455 0.391 0.337 0.273 0.198 0.14 9E-05 6E-05 5E-05 6E-05 7E-05 6E-05 0.0001 ✔ 23 5.463 4.565 3.549 2.616 1.703 0.981 0.315 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0007 0.0003 ✔ 24 5.463 4.565 3.549 2.616 1.703 0.981 0.315 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0007 0.0003 ✔ 25 4.271 4.218 3.897 3.262 2.599 1.757 0.865 5E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0009 ✔ 26 4.271 4.218 3.897 3.262 2.599 1.757 0.865 5E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0009 ✔ 27 12.109 10.534 8.593 6.583 4.595 2.815 1.093 0.0016 0.0019 0.002 0.002 0.0018 0.0017 0.0011 ✔ 28 12.109 10.534 8.593 6.583 4.595 2.815 1.093 0.0016 0.0019 0.002 0.002 0.0018 0.0017 0.0011 ✔ 29 1.531 1.006 0.525 0.223 0.173 0.139 0.053 0.0005 0.0005 0.0003 5E-05 3E-05 8E-05 5E-05 ✔ 30 1.531 1.006 0.525 0.223 0.173 0.139 0.053 0.0005 0.0005 0.0003 5E-05 3E-05 8E-05 5E-05 ✔ 31 6.445 5.431 4.272 3.176 2.106 1.232 0.415 0.001 0.0011 0.0011 0.0011 0.0009 0.0008 0.0004 ✔ 32 6.445 5.431 4.272 3.176 2.106 1.232 0.415 0.001 0.0011 0.0011 0.0011 0.0009 0.0008 0.0004 ✔ Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 75 Esquina perteneciente al nodo 668. L/C Desplazamientos mm (Distorsión mm) (QR) Ymax 0.015 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 1 10.874 9.429 7.651 5.827 4.022 2.421 0.882 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.0009 ✔ 2 10.874 9.429 7.651 5.827 4.022 2.421 0.882 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.0009 ✔ 3 5.585 5.395 4.904 4.073 3.218 2.187 1.098 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.0011 0.0011 ✔ 4 5.585 5.395 4.904 4.073 3.218 2.187 1.098 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.0011 0.0011 ✔ 5 5.044 4.18 3.205 2.322 1.459 0.791 0.182 9E-04 1E-03 9E-04 9E-04 7E-04 6E-04 2E-04 ✔ 6 5.044 4.18 3.205 2.322 1.459 0.791 0.182 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 7 0.713 0.648 0.592 0.561 0.412 0.268 0.106 6E-05 6E-05 3E-05 0.0001 0.0001 0.0002 0.0001 ✔ 8 0.713 0.648 0.592 0.561 0.412 0.268 0.106 6E-05 6E-05 3E-05 0.0001 0.0001 0.0002 0.0001 ✔ 9 11.171 9.692 7.87 5.997 4.145 2.498 0.913 0.0015 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0016 0.0009 ✔ 10 11.171 9.692 7.87 5.997 4.145 2.498 0.913 0.0015 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0016 0.0009 ✔ 11 5.287 5.132 4.685 3.903 3.096 2.11 1.067 0.0002 0.0004 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.0011 ✔ 12 5.287 5.132 4.685 3.903 3.096 2.11 1.067 0.0002 0.0004 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.0011 ✔ 13 6.036 5.055 3.936 2.889 1.868 1.046 0.285 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0007 0.0003 ✔ 14 6.036 5.055 3.936 2.889 1.868 1.046 0.285 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0007 0.0003 ✔ 15 1.098 0.607 0.336 0.309 0.305 0.17 0.081 0.0005 0.0003 3E-05 4E-06 0.0001 9E-05 8E-05 ✔ 16 1.098 0.607 0.336 0.309 0.305 0.17 0.081 0.0005 0.0003 3E-05 4E-06 0.0001 9E-05 8E-05 ✔ 17 11.667 10.129 8.235 6.281 4.349 2.626 0.965 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0016 0.001 ✔ 18 11.667 10.129 8.235 6.281 4.349 2.626 0.965 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0016 0.001 ✔ 19 4.791 4.695 4.319 3.62 2.892 1.982 1.015 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.001 0.001 ✔ 20 4.791 4.695 4.319 3.62 2.892 1.982 1.015 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.001 0.001 ✔ 21 5.282 4.39 3.381 2.458 1.557 0.852 0.207 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 22 5.282 4.39 3.381 2.458 1.557 0.852 0.207 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 23 0.615 0.53 0.512 0.387 0.386 0.344 0.058 8E-05 2E-05 0.0001 1E-06 4E-05 0.0003 6E-05 ✔ 24 0.615 0.53 0.512 0.387 0.386 0.344 0.058 8E-05 2E-05 0.0001 1E-06 4E-05 0.0003 6E-05 ✔25 11.965 10.392 8.454 6.451 4.471 2.703 0.996 0.0015 0.0019 0.002 0.002 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 26 11.965 10.392 8.454 6.451 4.471 2.703 0.996 0.0015 0.0019 0.002 0.002 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 27 4.493 4.432 4.1 3.45 2.77 1.905 0.984 6E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0009 0.0009 0.001 ✔ 28 4.493 4.432 4.1 3.45 2.77 1.905 0.984 6E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0009 0.0009 0.001 ✔ 29 6.274 5.265 4.111 3.025 1.966 1.108 0.31 0.001 0.0011 0.0011 0.001 0.0008 0.0008 0.0003 ✔ 30 6.274 5.265 4.111 3.025 1.966 1.108 0.31 0.001 0.0011 0.0011 0.001 0.0008 0.0008 0.0003 ✔ 31 1.336 0.817 0.345 0.284 0.275 0.207 0.055 0.0005 0.0005 6E-05 9E-06 7E-05 0.0001 5E-05 ✔ 32 1.336 0.817 0.345 0.284 0.275 0.207 0.055 0.0005 0.0005 6E-05 9E-06 7E-05 0.0001 5E-05 ✔ Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 76 Esquina perteneciente al nodo 665. L/C Desplazamientos mm (Distorsión mm) (QR) Ymax 0.015 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 1 10.874 9.429 7.651 5.827 4.022 2.421 0.882 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.0009 ✔ 2 10.874 9.429 7.651 5.827 4.022 2.421 0.882 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.0009 ✔ 3 5.585 5.395 4.904 4.073 3.218 2.187 1.098 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.0011 0.0011 ✔ 4 5.585 5.395 4.904 4.073 3.218 2.187 1.098 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.0011 0.0011 ✔ 5 5.044 4.18 3.205 2.322 1.459 0.791 0.182 9E-04 1E-03 9E-04 9E-04 7E-04 6E-04 2E-04 ✔ 6 5.044 4.18 3.205 2.322 1.459 0.791 0.182 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 7 0.106 0.268 0.561 0.648 0.713 0.592 0.412 - 0.0002 - 0.0003 -9E-05 -6E-05 0.0001 0.0002 0.0004 ✔ 8 0.106 0.268 0.561 0.648 0.713 0.592 0.412 - 0.0002 - 0.0003 -9E-05 -6E-05 0.0001 0.0002 0.0004 ✔ 9 11.171 9.692 7.87 5.997 4.145 2.498 0.913 0.0015 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0016 0.0009 ✔ 10 11.171 9.692 7.87 5.997 4.145 2.498 0.913 0.0015 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0016 0.0009 ✔ 11 5.287 5.132 4.685 3.903 3.096 2.11 1.067 0.0002 0.0004 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.0011 ✔ 12 5.287 5.132 4.685 3.903 3.096 2.11 1.067 0.0002 0.0004 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.0011 ✔ 13 6.036 5.055 3.936 2.889 1.868 1.046 0.285 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0007 0.0003 ✔ 14 6.036 5.055 3.936 2.889 1.868 1.046 0.285 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0007 0.0003 ✔ 15 1.098 0.607 0.17 0.081 0.305 0.336 0.309 0.0005 0.0004 9E-05 - 0.0002 -3E-05 3E-05 0.0003 ✔ 16 1.098 0.607 0.17 0.081 0.305 0.336 0.309 0.0005 0.0004 9E-05 - 0.0002 -3E-05 3E-05 0.0003 ✔ 17 11.667 10.129 8.235 6.281 4.349 2.626 0.965 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0016 0.001 ✔ 18 11.667 10.129 8.235 6.281 4.349 2.626 0.965 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0016 0.001 ✔ 19 4.791 4.695 4.319 3.62 2.892 1.982 1.015 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.001 0.001 ✔ 20 4.791 4.695 4.319 3.62 2.892 1.982 1.015 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.001 0.001 ✔ 21 5.282 4.39 3.381 2.458 1.557 0.852 0.207 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 22 5.282 4.39 3.381 2.458 1.557 0.852 0.207 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0002 ✔ 23 0.344 0.058 0.386 0.512 0.615 0.53 0.387 0.0003 - 0.0003 - 0.0001 - 0.0001 8E-05 0.0001 0.0004 ✔ 24 0.344 0.058 0.386 0.512 0.615 0.53 0.387 0.0003 - 0.0003 - 0.0001 - 0.0001 8E-05 0.0001 0.0004 ✔ 25 11.965 10.392 8.454 6.451 4.471 2.703 0.996 0.0015 0.0019 0.002 0.002 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 26 11.965 10.392 8.454 6.451 4.471 2.703 0.996 0.0015 0.0019 0.002 0.002 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 27 4.493 4.432 4.1 3.45 2.77 1.905 0.984 6E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0009 0.0009 0.001 ✔ 28 4.493 4.432 4.1 3.45 2.77 1.905 0.984 6E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0009 0.0009 0.001 ✔ 29 6.274 5.265 4.111 3.025 1.966 1.108 0.31 0.001 0.0011 0.0011 0.001 0.0008 0.0008 0.0003 ✔ 30 6.274 5.265 4.111 3.025 1.966 1.108 0.31 0.001 0.0011 0.0011 0.001 0.0008 0.0008 0.0003 ✔ 31 1.336 0.817 0.345 0.055 0.207 0.275 0.284 0.0005 0.0005 0.0003 - 0.0001 -7E-05 -9E-06 0.0003 ✔ 32 1.336 0.817 0.345 0.055 0.207 0.275 0.284 0.0005 0.0005 0.0003 - 0.0001 -7E-05 -9E-06 0.0003 ✔ Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 77 Esquina perteneciente al nodo 684. L/C Desplazamientos mm (Distorsión mm) (QR) Ymax 0.015 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 1 5.351 5.171 4.692 3.878 3.041 2.034 0.976 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.001 ✔ 2 5.351 5.171 4.692 3.878 3.041 2.034 0.976 0.0002 0.0005 0.0008 0.0008 0.001 0.001 0.001 ✔ 3 11.029 9.582 7.798 5.967 4.153 2.539 0.983 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.001 ✔ 4 11.029 9.582 7.798 5.967 4.153 2.539 0.983 0.0014 0.0018 0.0018 0.0018 0.0016 0.0015 0.001 ✔ 5 0.552 0.472 0.451 0.371 0.313 0.297 0.068 8E-05 2E-05 8E-05 6E-05 2E-05 2E-04 7E-05 ✔ 6 0.552 0.472 0.451 0.371 0.313 0.297 0.068 8E-05 2E-05 8E-05 6E-05 2E-05 0.0002 7E-05 ✔ 7 5.227 4.358 3.376 2.482 1.607 0.921 0.29 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0003 ✔ 8 5.227 4.358 3.376 2.482 1.607 0.921 0.29 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0006 0.0003 ✔ 9 5.057 4.911 4.475 3.71 2.921 1.959 0.945 0.0001 0.0004 0.0008 0.0008 0.0009 0.001 0.0009 ✔ 10 5.057 4.911 4.475 3.71 2.921 1.959 0.945 0.0001 0.0004 0.0008 0.0008 0.0009 0.001 0.0009 ✔ 11 11.323 9.841 8.015 6.135 4.273 2.614 1.013 0.0015 0.0018 0.0019 0.0018 0.0016 0.0016 0.001 ✔ 12 11.323 9.841 8.015 6.135 4.273 2.614 1.013 0.0015 0.0018 0.0019 0.0018 0.0016 0.0016 0.001 ✔ 13 1.295 0.798 0.351 0.2 0.197 0.149 0.089 0.0005 0.0004 0.0001 3E-06 5E-05 6E-05 9E-05 ✔ 14 1.295 0.798 0.351 0.2 0.197 0.149 0.089 0.0005 0.0004 0.0001 3E-06 5E-05 6E-05 9E-05 ✔ 15 6.209 5.224 4.099 3.042 2.009 1.172 0.391 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0008 0.0004 ✔ 16 6.209 5.224 4.099 3.042 2.009 1.172 0.391 0.001 0.0011 0.001 0.001 0.0008 0.0008 0.0004 ✔ 17 4.566 4.478 4.114 3.43 2.719 1.833 0.895 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.0009 0.0009 ✔ 18 4.566 4.478 4.114 3.43 2.719 1.833 0.895 9E-05 0.0004 0.0007 0.0007 0.0009 0.0009 0.0009 ✔ 19 11.814 10.274 8.376 6.415 4.475 2.74 1.063 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 20 11.814 10.274 8.376 6.415 4.475 2.74 1.063 0.0015 0.0019 0.0019 0.0019 0.0017 0.0017 0.001 ✔ 21 0.549 0.455 0.391 0.337 0.273 0.198 0.14 9E-05 6E-05 5E-05 6E-05 7E-05 6E-05 0.0001 ✔ 22 0.549 0.455 0.391 0.337 0.273 0.198 0.14 9E-05 6E-05 5E-05 6E-05 7E-05 6E-05 0.0001 ✔ 23 5.463 4.565 3.549 2.616 1.703 0.981 0.315 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0007 0.0003 ✔ 24 5.463 4.565 3.549 2.616 1.703 0.981 0.315 0.0009 0.001 0.0009 0.0009 0.0007 0.0007 0.0003 ✔ 25 4.271 4.218 3.897 3.262 2.599 1.757 0.865 5E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0009 ✔ 26 4.271 4.218 3.897 3.262 2.599 1.757 0.865 5E-05 0.0003 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0009 ✔ 27 12.109 10.534 8.593 6.583 4.595 2.815 1.093 0.0016 0.0019 0.002 0.002 0.0018 0.0017 0.0011 ✔ 28 12.109 10.534 8.593 6.583 4.595 2.815 1.093 0.0016 0.0019 0.002 0.002 0.0018 0.0017 0.0011 ✔ 29 1.531 1.006 0.525 0.223 0.173 0.139 0.053 0.0005 0.0005 0.0003 5E-05 3E-05 8E-05 5E-05 ✔ 30 1.531 1.006 0.525 0.223 0.173 0.139 0.053 0.0005 0.0005 0.0003 5E-05 3E-05 8E-05 5E-05 ✔ 31 6.445 5.431 4.272 3.176 2.106 1.232 0.415 0.001 0.0011 0.0011 0.0011 0.0009 0.0008 0.0004 ✔ 32 6.445 5.431 4.272 3.176 2.106 1.232 0.415 0.001 0.0011 0.0011 0.0011 0.0009 0.0008 0.0004 ✔ Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 78 17.3. Diagramas generales de desplazamientos Carga Muerta Vista lateral Carga Viva Accidental Vista lateral Memoria de Calculo Estructural para Edificio de Acero Torres Sánchez Luis Jesús Sandoval Rodríguez Daniel Eduardo 79 Carga Viva Máxima Vista lateral Sismo en X. Vista lateral Memoria de Calculo Estructural
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