ANÁLISIS SÍSMICO DE UNA EDIFICACIÓN DE LOSA TRIANGULAR DE DOS PISOS A NIVEL PREGRADO DESARROLLADO EN LA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DE LA UNASAM. (GRADOS DE LIBERTAD, MODOS DE VIBRAR, FRECUENCIAS, DESPLAZAMIENTOS, ETC).
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
ANÁLISIS SÍSMICO DE LOSA TRIANGULAR DE DOS PISOS.
1. TRABAJO ESCALONADO
Tema:
ANÁLISIS SÍSMICO DE UNA EDIFICACION DE DOS
PISOS
Curso : Ingeniería Antisísmica.
Docente : Ing. Luis Ita Robles.
Alumno : Malpaso Niño Rosbert Jhony.
Código : 081.0904.405
Semestre : 2013 – II
Huaraz, Abril del 2014.
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
3. CALCULOS SISMICOS
PARA LA SIGUIENTE ESTRUCTIRA CALCULAR:
A) CALCULAR LA MATRIZ DE RIGIDEZ.
B) DETERMINAR LA MATRIZ DE MASA.
C) DIBUJAR EL DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES CUANDO EL SISMO
SE PRESENTA EN EL EJE X y Y.
D) CALCULAR LA CORRECIÓN POR TORSIÓN.
E) INDICAR LA ECXENTRITUD.
_Vista planta de la edificación.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
_VISTA DE PERFIL.
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H2= 3.00
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H1= 3.50
C-02
C-01
C
O
L
U
M
N
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
4. USAR EL RNE:
UBICACIÓN DEL INMUEBLE( COLEGIO): HUARAZ
USAR EL METODO ESPECTRAL.
VERIFICAR EL DIMENSIONAMIENTO DE LAS VIGAS Y COLUMNAS.
CONSIDERAR:
fc= 240 kg/cm2
COLUMNAS:
0.30x0.30 m
LOSA:
e= 0.15m
VIGAS:
0.25x0.50m
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
5. CÁLCULOS PREVIOS Y DEFINICIÓN DE COORDENADAS GLOBALES
1.- CÁLCULOS PRELIMINARES.
A) DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD.
a)Según el Reglamento Nacional De Edificaciones. Norma E.060, Capitulo 8,
sección 8.5.2, para concretos de peso unitario normal (w≈2300kg/m3), Ec,
puede tomarse como:
_donde tomaremos:
fc= 240 kg/cm2
_trasformando fc(kg/cm2) a fc(Mpa), se tiene:
fc= 240 kg/cm2
fc= N/m2
fc= Mpa
_cálculo del modulo de elasticidad:
E= Mpa
E= Tn/m2
b) Determinación de los momentos de inercia de las columnas y vigas
(propiedades geométricas).
_Vista planta de la edificación.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
23544000
23.544
22805.415
C-02
C-01
2324711.024
𝐸𝑐 = 𝐸 = 4700 𝑓𝑐 ( 𝑒𝑛 𝑀𝑃𝑎)
𝑬 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 ( 𝒆𝒏 𝑴𝑷𝒂)
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
6. CÁLCULOS PREVIOS Y DEFINICIÓN DE COORDENADAS GLOBALES
1) Momentos de inercia de las columnas.
C-01 y C-02 C-03
y c v y c u
h= h=
b= b=
Donde x c y y c , pasan por el centroide de las secciones de las columnas C-01 y C-02 y
son paralelas a los ejes A-A y B-B, respectivamente.
EL eje "v" es paralela al eje C-C, y tiene como eje perpendicular al eje "v".
Los ejes "u" y "v", pasan por el centroide de la sección de la columna C-03.
C-01 y C-02 C-03
b= m b= m
h= m h= m
A= m2 A= m2
Ix= m4 Iu= m4
Iy= m4 Iv= m4
Iuv= m4
donde: θ= arctan(A/B2)= 0.8
Ix= m4
Iy= m4
donde:
x c
0.3
0.3
0.0006750
0.0006750
0
45
0.00067500.0006750
x c
0.3
0.3
0.30
0.0006750
0.30
0.30
0.30
0.090.09
0.0006750
𝐼𝑥 =
𝑏. ℎ3
12
𝐼𝑦 =
ℎ. 𝑏3
12
𝐼𝑥 =
𝐼𝑢 + 𝐼𝑣
2
+
𝐼𝑢 − 𝐼𝑣
2
cos 2θ + 𝐼𝑢𝑣 𝑠𝑒𝑛(2θ)
𝐼𝑦 =
𝐼𝑢 + 𝐼𝑣
2
−
𝐼𝑢 − 𝐼𝑣
2
cos 2θ + 𝐼𝑢𝑣 𝑠𝑒𝑛(2θ)
θ
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
7. CÁLCULOS PREVIOS Y DEFINICIÓN DE COORDENADAS GLOBALES
2) Momentos de inercia de vigas.
V-01
b= m
h= m
y c
A= m2
Ix= m4
Iy= m4
h=
donde:
b=
3) Las propiedades mecánicas de las vigas y columnas será:
C-01
C-02
C-03 EJE A-A
C-03 EJE C-C
V-01
2.- CÁLCULOS DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ.
_VISTA EN PLANTA.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
EIy(N.m2)
1569.1799413
0.00058594
0.25
0.5
EIx(N.m2)
1569.1799413
1362.1353657
209223.9921689
261529.9902111
1569.1799413
1569.1799413
4413.3185848
1569.1799413209223.9921689 1569.1799413
1569.1799413
0.0018984
0.000675
0.000675
0.0005859
0.0006750
0.000675 0.000675
0.000675
0.000675
0.1125
0.1125
2.3247110E+06
2.3247110E+06
0.0006750 0.090
209223.9921689
0.090 2.3247110E+06
0.45
0.090
2.3247110E+060.090
A(m2) EA(Tn)E(Tn/m2)Ix(m4)
0.25
x c
C-02
C-01
0.00189844
2.3247110E+06 209223.9921689 1569.1799413
Iy(m4)
𝐼𝑥 =
𝑏. ℎ3
12
𝐼𝑦 =
ℎ. 𝑏3
12
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
8. CÁLCULOS PREVIOS Y DEFINICIÓN DE COORDENADAS GLOBALES
_VISTA DE PERFIL.
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H2= 3.00
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H1= 3.50
A.) DEFINICIÓN DEL SISTEMA GLOBAL DE COORDENADAS.
C-02
C-01
C-03
C
O
L
U
M
N
2
3
1
4
5
6
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
9. CÁLCULOS PREVIOS Y DEFINICIÓN DE COORDENADAS GLOBALES
B). CÁLCULO DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ LATERAL DE CADA PORTICO
TENIENDO EN CUENTA LAS SIGUIENTES COORDENADAS
Y PROPIEDADES.
NOTA:
POR CADA PORTICO SE TENDRA 10
GRADOS DE LIBERTAD QUE HAN SIDO
ENUMERADAS DEL 1 AL 10.
C) CÁLCULO DE LA MATRIZ DE TRASFORMACION "A". (por pórtico)
Teniendo en cuenta que:
donde:
[K], Rigidez lateral del pórtico.
[k], Matriz de rigidez por portico
[A], Matriz de transformación.
2
1
7
3
9
56
10
8
4
𝑲 = 𝐴 𝑇
𝑘 𝐴
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
11. ANALISIS DE LOS GRADOS DE LIBERTAD DEL PÓRTICO A-A
1). PORTICO DEL EJE A-A
a) Coordenadas globales "Q-D"
- Número de grados de libertad= 10
b). Coordenadas locales "q-d"
_para los elementos 5 y 6.
_para las elementos 1 y 2. _para las elementos 3 y 4.
7
3
9
56
10
8
4
2
1
1 2
3 4
5
6
4
31
2
3
1 y 2
5 y 6
2
1
6
3 y 4
5
4
3
2
1
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
31. ANALISIS DE LOS GRADOS DE LIBERTAD DEL PÓRTICO B-B
2). PORTICO DEL EJE B-B
NOTA:
POR CADA PORTICO SE TENDRA 10
GRADOS DE LIBERTAD QUE HAN SIDO
ENUMERADAS DEL 1 AL 10.
C) CÁLCULO DE LA MATRIZ DE TRASFORMACION "A". (por portico)
Teniendo en cuenta que:
donde:
[K], Rigidez lateral del portico.
[k], Matriz de rigidez por portico
[A], Matriz de transformación.
2
1
7
3
9
56
10
8
4
𝑲 = 𝐴 𝑇
𝑘 𝐴
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
32. ANALISIS DE LOS GRADOS DE LIBERTAD DEL PÓRTICO B-B
a) Coordenadas globales "Q-D"
- Número de grados de libertad= 10
b). Coordenadas locales "q-d"
_para los elementos 5 y 6.
_para las elementos 1 y 2. _para las elementos 3 y 4.
2
1
7
3
9
56
10
8
4
1 2
3 4
5
6
4
31
2
3
1 y 2
5 y 6
2
1
6
3 y 4
5
4
3
2
1
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
53. ANALISIS DE LOS GRADOS DE LIBERTAD DEL PÓRTICO C-C
3). PORTICO DEL EJE C-C
NOTA:
POR CADA PORTICO SE TENDRA 10
GRADOS DE LIBERTAD QUE HAN SIDO
ENUMERADAS DEL 1 AL 10.
C) CÁLCULO DE LA MATRIZ DE TRASFORMACION "A". (por portico)
Teniendo en cuenta que:
donde:
[K], Rigidez lateral del portico.
[K*], Matriz de rigidez.
[A], Matriz de transformación.
2
1
7
3
9
56
10
8
4
𝑲 = 𝐴 𝑇
𝐾∗
𝐴
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
54. ANALISIS DE LOS GRADOS DE LIBERTAD DEL PÓRTICO C-C
a) Coordenadas globales "Q-D"
- Número de grados de libertad= 10
b). Coordenadas locales "q-d"
_para los elementos 5 y 6.
_para las elementos 1 y 2. _para las elementos 3 y 4.
2
1
7
3
9
56
10
8
4
1 2
3 4
5
6
4
31
2
3
1 y 2
5 y 6
2
1
6
3 y 4
5
4
3
2
1
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
85. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
A). DETERMINACION DEL CENTRO DE MASA.
VISTA EN PLANTA DE LA EDIFICACIÓN.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
Sección de las columnas.
C-01 y C-02 C-03
y c v y c u
h= h=
b= b= 0.3
θ= 45
C-01 y C-02 C-03
b= m b= m
h= m h= m
A= m2 A= m2
C-02
C-01
x c
0.3
0.09 0.09
0.3
0.3
0.30 0.3
0.30 0.3
x c
θ
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
86. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
Sección de las vigas.
V-01 V-01
y c
b= m
h= m
h= A= m2
b=
VISTA PERFIL DE LA EDIFICACIÓN.
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H2= 3.00
LOZA RIGIDA
e= 0.15 m
H1= 3.50
A.1) CARGAS UNITARIAS MUERTAS.
γ (concreto armado)= kg/m3
Losa maciza con e= 0.15 m kg/m2
Sobrecarga(1er piso-colegio)= kg/m2
Sobrecarga(techo)= kg/m2
Piso terminado kg/m2
Tabiqueria kg/m2
Columnas:
C-01 kg/m
C-02 kg/m
C-03 kg/m
Vigas:
V-01 kg/m
S
E
G
U
N
D
O
P
I
S
O
P
R
I
M
E
R
P
I
S
O
0.1125
x c
0.45
0.25
0.25
0.5
2400
360
250
100
100
100
216
216
216
270
C
O
L
U
M
N
A
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
87. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
A.1) DETERMINACION DEL CENTRO DE MASA DEL PRIMER PISO.
Masa de la losa
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
Área de la losa= m2
e= 0.15 m
Losa = kg
Masa de las columnas:
C-01 kg
C-02 kg
C-03 kg
Masa de la vigas:
V-01 (EJE A-A) kg
V-01 (EJE B-B) kg
V-01 (EJE C-C) kg
CARGA MUERTA TOTAL= kg
CARGA VIVA TOTAL= kg
CARGA DE SERVICIO= kg
702
3645
1215
1215
1718.2695
702
702
1265.625
12683.644
10.125
C-01
C-02
11418.019
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
88. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
SEGÚN LAS COORDENADAS X-Y, SE CALCULARA:
X C.M, es el centro de masa en el eje X.
Y C.M, es el centro de masa en el eje Y.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
POR SUPERPOSICIÓN (TEOREMA DE VARIGNON) SE TENDRA:
(S/C)*=SOBRECARGA O CARGA VIVA
FINALMENTE TENDREMOS QUE PARA EL PRIMER PISO:
X C.M= m
Y C.M= m
V-01 (EJE B-B)
1.5
0
C-03
1718.2695
1.529759 1.529759
2.25
12683.644
ELEMENTO MASA(kg) YC.M
1.5
0
EJE A-A; B-B; C-C
702
2.25
0
0
0
1215
V-01 (EJE C-C) 2.25
0
2.25
1.529759
1.529759
4.5
TOTAL
1215
702
702
Losa
C-01
EJE A-A; B-B; C-C (S/C)* 1265.625
C-02
V-01 (EJE A-A)
1.5
XC.M
CENTRO DE MASA(m)
1.5 7745.625 7745.6255163.750
C-02
C-01
MASA(kg) x XC.M MASA(kg) x YC.M
0 0
1898.4375 1898.4375
4.5
3866.106326 3866.106326
0 3159
3159 0
2733.75 0
0 2733.75
19402.91883 19402.91883
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
89. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
CÁLCULOS DEL MOMENTO DE INERCIA MÁCICO.
γ (concreto armado)= kg/m3
POR STEINER:
J= kg.m2
kg.m2
por lo tanto el momento de inercia polar sera:
J= kg-m2
J= tn-m2
A.2) DETERMINACION DEL CENTRO DE MASA DEL SEGUNDO PISO.
C-01
C-02
J =
C-03
0.3
1215 0.25 4.50
SECCIÓN
b(m) h(m)
V-01 (EJE C-C)
52118.037
52.118037
52118.036806
52118.0368057
702 0.3
TOTAL
V-01 (EJE A-A)
MASA(kg)
5163.75
1265.625 4.5
702 0.3
ELEMENTO
Losa
EJE A-A; B-B; C-C
EJE A-A; B-B; C-C (S/C)*
V-01 (EJE B-B)
3285.5881
4.5 2847.6563
9.1459915
2056.6406 1.690831
702 0.3 0.3 10.53 3.3410319
2.1634059
Jc(kg*m2) d(m) MASA* d^2
4.5 4.5 11618.438 0.0420855
2400
0.0420855 2.2416646
0.3 10.53
7836.07110.53 3.3410319
27698.963
1215 0.25 4.50
1718.2695 0.25 6.363961
2056.6406
5808.1088
1.690831
1.0185746
3473.5752
1782.6948
12683.644 24419.074
7836.071
3473.5752
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
90. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
Área de la losa= m2
e= 0.15 m
Losa = kg
Masa de las columnas:
C-01 kg
C-02 kg
C-03 kg
Masa de la vigas:
V-01 (EJE A-A) kg
V-01 (EJE B-B) kg
V-01 (EJE C-C) kg
CARGA MUERTA TOTAL= kg
CARGA VIVA TOTAL= kg
CARGA DE SERVICIO= kg
C-02
C-01
1215
324.000
324.000
1215
9777.7695
3645
10.125
324.000
253.125
10030.894
1718.2695
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
91. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
SEGÚN LAS COORDENADAS X-Y, SE CALCULARA:
X C.M, es el centro de masa en el eje X.
Y C.M, es el centro de masa en el eje Y.
C B
L2= 4.5
A
C-03 A
B C
L1= 4.5
POR SUPERPOSICIÓN (TEOREMA DE VARIGNON) SE TENDRA:
(S/C)*=SOBRECARGA O CARGA VIVA
FINALMENTE TENDREMOS QUE PARA EL PRIMER PISO:
X C.M= m
Y C.M= m
6986.25
0
EJE A-A; B-B; C-C (S/C)* 253.125 1.5 1.5
C-02
C-01
CENTRO DE MASA(m)
ELEMENTO MASA(kg) YC.M
0 0
4.5 0 1458
MASA(kg) x XC.M
379.6875 379.6875
1.537629
C-02
XC.M
EJE A-A; B-B; C-C 4657.500 1.5
1.537629
TOTAL
324.000 0
V-01 (EJE C-C)
Losa
C-03
C-01
MASA(kg) x YC.M
1.5
324
2.25 2.25 3866.106326 3866.106326
0
0
1215
10030.894
1718.2695
1458
0
V-01 (EJE B-B)
0
V-01 (EJE A-A) 1215 2.25 0 2733.75
2.25 0 2733.75
324 4.5 0
1.5376291.537629
6986.25
15423.79383 15423.79383
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
92. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
CÁLCULOS DEL MOMENTO DE INERCIA MÁCICO.
γ (concreto armado)= kg/m3
POR STEINER:
J= kg.m2
kg.m2
por lo tanto el momento de inercia polar sera:
J= kg-m2
J= tn-m2
4657.5 4.5
0.3
EJE A-A; B-B; C-C
Losa
ELEMENTO
0
0.4483329253.125
MASA(kg) b(m) h(m)
0
0.3 0.3
0
0.3 4.86 2.1634059
0.0420855
4.5
4.5 4.5
0 0
2400
SECCIÓN
C-01
C-03
C-02
EJE A-A; B-B; C-C (S/C)*
V-01 (EJE C-C)
324
V-01 (EJE B-B)
324
1215
1215 4.5
0.25 4.5
1516.4253
3616.6482
Jc(kg*m2) d(m) MASA* d^2
4.86 3.3410319
0.0420855 8.2493257
569.53125
10479.375
38473.141
38.473141
TOTAL 10030.894 20984.876
38473.140777
J = 38473.1407767
0.25
0
V-01 (EJE A-A) 2056.6406
324 0.3 0.3 4.86 3.3410319 3616.6482
3473.57521.690831
17488.264
2056.6406 1.690831 3473.5752
1718.2695 0.25 6.363961 5808.1088 1.0185746 1782.6948
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
93. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
RESUMIENDO LOS RESULTADOS TENEMOS.
B) MATRIZ DE TRANFOEMACIÓN DE DESPLAZAMIENTO DE CADA PISO.
CALCULO DE LOS RADIOS DE GIRO DE CADA PISO:
C B
L2= 4.5
A X
C-03 A
B C
L1= 4.5
C.M, Es el centro de masa.
B.1) CENTRO DE MASA DEL PRIMER PISO.
Los ri, son radios de giro perpendiculares a cada portico lateral.
Donde:
r1= m α= rad = °
r2= m β= rad = °
r3= m
ANG= -0.8
BETA=####
L= 2.16
1.529759
-1.529759
1.0185746
CENTROIDE
1.537629
0.475598
0.309800
C-02
C-01
Y
X C.M (m) Y C.M (m)
27.249761
17.750239
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
1.529759
X C.M (m)
1.529759 1.529759
1.529759
1.537629
Y C.M (m)
α
β
r1
r2
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
94. CÁLCULO DEL CENTRO DE MASA
los ángulos de giro seran:
α1= rad
α2= rad
α3= rad
B.2)CENTRO DE MASA DEL SEGUNDO PISO.
Los ri, son radios de giro perpendiculares a cada portico lateral.
Donde:
r1= m
r2= m
r3= m
los ángulos de giro seran:
α1= rad
α2= rad
α3= rad
Se tiene:
1.529759
X C.M (m) Y C.M (m)
0
1.5707963
2.3561945
1.529759
-1.529759
1.570796
2.356194
0
1.0185746
1.529759CENTROIDE
𝐶 𝑖=
𝑐𝑜𝑠𝛼 0 𝑠𝑒𝑛𝛼
0 𝑐𝑜𝑠𝛼 0
0
𝑠𝑒𝑛𝛼
𝑟𝑖 0
0 𝑟𝑖
!
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
101. MATRIZ DE MASA, "M"
1). SE TIENE LOS SEIS GARDOS DE LIBERTAD EN COORDENADAS,
QUE SE MUESTRA EN LA SIGUIENTE FIGURA.
DEFINICIÓN DEL SISTEMA GLOBAL DE COORDENADAS.
Z Y
X
S.I
S.I( SISTEMA INERCIAL)
2). CÁLCULO DE LA MATRIZ DE MASA:
La masa en cada piso en unidades tecnicas (tn-s2/m) sera:
PRIMER PISO (coordenas 1; 3 y 5)
- CARGA DE SERVICIO= kg - Momento de inercia polar= kg-m2
CARGA DE SERVICIO= tn Momento de inercia polar= tn-m2
En unidades tecnicas: En unidades tecnicas:
CARGA DE SERVICIO= tn-s2/m - Momento de inercia polar= tn-m-s2
SEGUNDO PISO-TECHO (coordenas 2; 4 y 6) - Momento de inercia polar= kg-m2
- CARGA DE SERVICIO= kg Momento de inercia polar= tn-m2
CARGA DE SERVICIO= tn
En unidades tecnicas:
En unidades tecnicas: - Momento de inercia polar= tn-m-s2
CARGA DE SERVICIO= tn-s2/m
DETERMINACIÓN DE LA MATRIZ DE MASA "M".
12683.644
12.683644
1.2929301
10030.894
52118.037
52.118037
5.3127459
38473.141
38.473141
10.030894
1.0225173
3.9218288
2
3
1
4
5
6
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
102. MATRIZ DE MASA, "M"
- primer estado: D m 1=1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el primer piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el segundo piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
Dm11=
Dm21=
Dm31=
Dm41=
Dm61=
1.2929301
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
Dm51=
1
3
5
Dm11
D=1
Dm31
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
103. MATRIZ DE MASA, "M"
- Segundo estado: D m 2=1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el segundo piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el primer piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
Dm42= 0.00000
Dm52= 0.00000
Dm62= 0.00000
0.00000
Dm22= 1.02252
Dm32= 0.00000
Dm12=
2
4
6
Dm22
D=1
Dm42
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
104. MATRIZ DE MASA, "M"
- Tercer estado: D m 3=1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el primero piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el segund piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
- Cuarto estado: D m 4=1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el primero piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el segund piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
tn-s2/m
Dm44= 1.02252
Dm54= 0.00000
Dm64= 0.00000
Dm14= 0.00000
Dm24= 0.00000
Dm34= 0.00000
Dm43= 0.00000
Dm53= 0.00000
Dm63= 0.00000
Dm13=
1.29293
Dm23= 0.00000
Dm33=
0.00000
1
3
5
Dm13
Dm33
D=1
2
4
6
Dm14
Dm44
D=1
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
105. MATRIZ DE MASA, "M"
- Quinto estado: D m5 =1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el primero piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el segund piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
tn-m-s2
tn-m-s2
tn-m-s2
tn-m-s2
tn-m-s2
tn-m-s2
- Sexto estado: D m6 =1; D m i=0 ;
OBS: El desplazamiento solo se da en el primero piso,
es decir no hay ningun tipo de desplazamiento en el segund piso
vista planta:
Y
X
Z
de donde:
Dm15= 0.00000
Dm25= 0.00000
Dm35= 0.00000
Dm26= 0.00000 tn-m-s2
Dm45= 0.00000
Dm55= 5.31275
Dm65= 0.00000
Dm56= 0.00000 tn-m-s2
Dm66= 3.92183 tn-m-s2
Dm36= 0.00000 tn-m-s2
Dm46= 0.00000 tn-m-s2
Dm16= 0.00000 tn-m-s2
1
3
5
Dm15
Dm35
2
4
6
Dm26
Dm46
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
106. MATRIZ DE MASA, "M"
FINALEMENTE LA MATRIZ DE MASA SERA:
1.29293 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
0.00000 1.02252 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
0.00000 0.00000 1.29293 0.00000 0.00000 0.00000
0.00000 0.00000 0.00000 1.02252 0.00000 0.00000
0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 5.31275 0.00000
0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 3.92183
Determinacion de los Modos de Vibracion:
Previa al calculo de los modos de vibrar se determina a las "𝜔" que corresponden
a los modos de vibracion apartir de la Ecuación Caracteristica
donde:
2945.5332 -1593.246 -958.6899 509.14638 1658.4158 -924.9952
-1593.246 1359.5305 509.14638 -423.5512 -924.9952 821.70473
-958.6899 509.14638 2945.5332 -1593.246 -1658.416 924.99523 (Tn/m)
509.14638 -423.5512 -1593.246 1359.5305 924.99523 -821.7047
1658.4158 -924.9952 -1658.416 924.99523 11288.343 -6130.413
-924.9952 821.70473 924.99523 -821.7047 -6130.413 5259.5513
𝑴 =
𝑑𝑒𝑡 𝐾𝐿𝐸 − 𝜔2[𝑀] = 0
𝑲𝑳𝑬 =
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
111. INTERPRETACION DINÁMICA DE LOS VALORES MATEMÁTICOS DE LOS AUTOVALORES Y AUTOVECTORES
- EN INGENIERÍA ANTISISMICA LA RAIZ CUADRADA DE LOS AUTOVALORES
SON LAS FRECUENCIAS ANGULARES CON LAS QUE LA EDIFICACION VIBRA, Y LOS
AUTOVECTORES SON LOS MODOS DE VIBRAR.
DONDE SE TIENE:
- PARA EL PRIMER GRADO DE VIBRAR:
λ1= 233.29409 ( autovalor λ)
ω^2= 233.29409
la frecuencia angular sera:
ω= 15.273968 rad/s
y el vector {Ψ}1 sera: (autovector de λ1)
1.00000
1.61969
{Ψ}1= -1.00000
-1.61969
-1.04810
-1.66576
- PARA EL SEGUNDO GRADO DE VIBRAR:
λ2= 233.31209 ( autovalor λ)
ω^2= 233.31209
la frecuencia angular sera:
ω= 15.274557 rad/s
y el vector {Ψ}2 sera: (autovector de λ2)
1.00000
1.55446
{Ψ}2= 1.00000
1.55446
0.00000
0.00000
- PARA EL TERCER GRADO DE VIBRAR:
λ3= 545.22887 ( autovalor λ)
ω^2= 545.22887
la frecuencia angular sera:
ω= 23.350136 rad/s
y el vector {Ψ}3 sera: (autovector de λ3)
1.00000
1.59076
{Ψ}3= -1.00000
-1.59076
0.51386
0.76440
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com
112. INTERPRETACION DINÁMICA DE LOS VALORES MATEMÁTICOS DE LOS AUTOVALORES Y AUTOVECTORES
- PARA EL CUARTO DE VIBRAR:
λ4= 2218.7538 ( autovalor λ)
ω^2= 2218.7538
la frecuencia angular sera:
ω= 47.103649 rad/s
y el vector {Ψ}4 sera: (autovector de λ4)
1.00000
-0.81344
{Ψ}4= 1.00000
-0.81344
0.00000
0.00000
- PARA EL QUINTO DE VIBRAR:
λ5= 2269.8055 ( autovalor λ)
ω^2= 2269.8055
la frecuencia angular sera:
ω= 47.642476 rad/s
y el vector {Ψ}5 sera: (autovector de λ5)
1.00000
-0.75237
{Ψ}5= -1.00000
0.75237
-1.03727
0.89847
- PARA EL SEXTO DE VIBRAR:
λ6= 5181.0208 ( autovalor λ)
ω^2= 5181.0208
la frecuencia angular sera:
ω= 71.979308 rad/s
y el vector {Ψ}6 sera: (autovector de λ6)
1.00000
-0.80661
{Ψ}6= -1.00000
0.80661
0.44404
-0.39163
ROSBERT JHONY MALPASO NIÑO/ rosbertumr_318@hotmail.com