Descripsion de analisis sismico de edificio de 5 pisos con la Norma Ecuatoriana de la Construccion NEC-2105

1. [Año]
UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO SISMORESISTENTE
SIMULACION DE EDIFICO DE 5 PISOS EN SAP2000
ESTUDIANTE:
BALCÁZAR BALCÁZAR MIGUEL ÁNGEL
DOCENTE:
ING. DARIO PAEZ
CURSO:
9No SEMESTRE “B”
FECHA DE ENTREGA:
17 DE MARZO DE 2017

2. DISEÑO SISMIRESISTENTE
1
INDICE
INTRODUCCION....................................................................................................................3
OBJETIVOS...........................................................................................................................4
OBJETIVO GENERAL..........................................................................................................4
OBJETIVO ESPECIFICO.......................................................................................................4
CAPITULO 1..........................................................................................................................5
1. ASPECTOS GENERALES ..................................................................................................5
1.1 DESCRIPCION DEL PROYECTO...................................................................................5
1.2 NORMAS EMPLEADAS..............................................................................................6
1.3 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS.........................................................7
1.4 METRADO DE CARGAS .............................................................................................8
1.5 CARGAS DE DISEÑO .................................................................................................9
1.6 COMBINACIONES DE CARGAS.................................................................................11
1.7 DETALLE PLANOS ARQUITECTINOCOS.....................................................................12
CAPITULO 2........................................................................................................................17
2. ESTRUCTURACIÓN Y UBICACIÓN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES ................................17
2.1 DEFINICIÓN DE ESTRUCTURACIÓN..........................................................................17
2.2 OBJETIVOS DE LA ESTRUCTURACIÓN.......................................................................17
2.3 CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN............................................................................17
2.4 ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO.............................................................................18
2.5 ANÁLISIS ...............................................................................................................18
2.6 PRE DIMENSIONAMIENTO......................................................................................19
CAPITULO 3........................................................................................................................33
3. ANALISIS SISMORESISTENTE........................................................................................33
3.1 ANÁLISIS DINÁMICO EMPLEANDO ESPECTRO RESPUESTA........................................33
3.2 DEFINICIÓN DE LA MASA CONCENTRADA................................................................33
3.4 CORTANTE BASAL..................................................................................................36
3.5 METODOLOGÍA SISMO RESISTENTE........................................................................41
CAPITULO 4........................................................................................................................51
4. ANALISIS CON SAP2000 ...............................................................................................51
4.1 INICIACION DEL MODELO .......................................................................................51
4.2 GEOMETRIA ..........................................................................................................51
4.3 DEFINICION DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES...........................................52
4.4 ASIGNACION DE LOS ELEMENTOS EN EL PROGRAMA DE SIMULACION......................55
4.5 ASIGNACION DE CARGAS DE DISEÑO ......................................................................57
4.6 DETERMINACION DEL ANLISIS MODAL DEL EDIFICIO................................................59

3. DISEÑO SISMIRESISTENTE
2
4.7 ASIGNACION DE LAS CARGAS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES .........................59
4.8 APLICACIÓN DE CARACTERISTICAS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES ........................60
4.9 VERIFICACION DE RESULTADOS CON SAP2000.........................................................61
CONCLUSIONES..................................................................................................................65
RECOMENDACIONES ..........................................................................................................66
BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................67

4. DISEÑO SISMIRESISTENTE
3
INTRODUCCION
El siguiente informe contiene la memoria de cálculo, resultado de ensayos y los planos
arquitectónicos del edificio residencia ¨EL PARISO¨, en el siguiente informe se describe
los métodos utilizados para el cálculo de las propiedades y características estructurales
del edificio como el pre dimensionamiento de los elementos estructurales (Vigas,
Columnas, Losa), se determinaran las fuerzas gravitacionales que actúan en el edifico, el
peso de la estructura, el área tributaria de cada nivel de la estructura, los materiales con
sus respectivas propiedades, el cálculo de las fuerzas sísmicas que actuaran en el edificio
en el mediante un diseño sismo resistente, se determinaran los desplazamientos y se
estimara el comportamiento de la estructura en acción a un sismo simulado por un
espectro obtenido , el cálculo y diseño estructura se realizara en base a las normas vigente,
empleando un análisis comparativo de los resultados obtenidos para llevar a cabo la mejor
solución y un buen funcionamiento de la estructura, evitando su colapsa determinado su
estado frente a las normas vigentes.
El diseño es un proceso creativo mediante el cual se definen las características de un
sistema (conjunto de elementos que se combinan en forma ordenada para cumplir con
determinada función) de manera que cumpla en forma óptima con sus objetivos. El diseño
estructural consiste en todas aquellas actividades que se desarrollan para determinar la
forma, dimensiones globales y características detalladas de un sistema estructural, es
decir, de aquella parte de una construcción cuya función es resistir las fuerzas o acciones
a las que va a estar sometido en este caso ante eventos sísmico, sin que se produzcan fallas
o mal comportamiento. En el proyecto de un edificio se integran varios sistemas: el de
los elementos arquitectónicos, el estructural, las instalaciones eléctricas, las de
abastecimiento de agua potable, las sanitarias, las instalaciones mecánicas de
acondicionamiento de aire, escaleras eléctricas y elevadores. Todos estos sistemas
interactúan de modo que en su diseño debe tenerse en cuenta la relación que existe entre
ellos.
El proyecto general definitivo se logra después de que los diversos especialistas han hecho
las correcciones y ajustes indispensables en sus proyectos respectivos. En esta forma de
proceder, cada especialista encargado de una parte del proyecto tiende a dar importancia
sólo a los aspectos del proyecto que le atañen, sin tener en cuenta si la solución que está
proponiendo es inadmisible o inconveniente para el cumplimiento de otras funciones.

5. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
 Diseñar y modelar la estructura con las propiedades y características que cumplan
con los requerimientos de la NEC-2015
OBJETIVO ESPECIFICO
 Pre dimensionar los elementos estructurales, que cumplan con las exigencias del
uso de la estructura
 Determinar el comportamiento de la estructural ante el acontecimiento de un
sismo, utilizando herramientas de programación y simulación
 Determinar las fuerzas que actúan en la estructura ante la simulación de un sismo

6. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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CAPITULO 1
1. ASPECTOS GENERALES
1.1 DESCRIPCION DEL PROYECTO
El siguiente proyecto comprende el diseño estructural en concreto armado de un edificio
multifamiliar de 6 pisos, ubicado en una zona residencial de la ciudad de Manta. El área
del terreno donde se construirá el edificio es de 215,9968m2.
La distribución de ambientes del primer (1º nivel) es diferente a los del segundo, tercer,
cuarto quinto y sexto nivel. Los departamentos del segundo nivel al sexto coinciden en
los siguientes ambientes: 2 Dormitorios, Baño, Sala, Comedor-Cocina, Cuarto de
Lavandería y un estacionamiento comunitario para los departamentos en el primer nivel
como lo indican los planos arquitectónicos
Se ha establecido una estructura regular en planta con 1,5 veces el sentido ¨a¨ para poder
determinar la distancia en el sentido ¨b¨ así mismo se consideró irregular en planta ya que
la altura del segundo hasta el sexto piso es 1,25 veces la altura del primer piso,
respectivamente como lo indican los planos arquitectónicos.
La altura proyectada de los sectores es de 3.05m el primer piso y de 2.45m del segundo
al sexto piso, con un nivel de +15.31m sobre la vía pública.
El sistema estructural planteado consiste en un Sistema Aporticado (en ambas direcciones
de la Edificación), resistente a fuerzas laterales, el edificio será construido con concreto
reforzado cuya característica a la compresión a los 28 días es de 210kg/cm2 y así mismo
se empleará acero de refuerzo corrugado con un esfuerzo a la tracción de 4200kg/cm2.
En la estructura se emplearon diversas secciones de columna, cuadradas de 0.45x0.45m
en las columnas centrales del primer hasta el tercer piso, en columnas esquineras y
excéntricas tiene secciones rectángulas de 0.40x0.45m del primer hasta el tercer piso, en
los siguientes pisos del tercero al sexto piso se usaron secciones cuadradas de 0.40x0.40m
en la columnas centrales y en las columnas esquineras y excéntricas se usaron columnas
rectangulares con secciones de 0.40x0.35m; mientras que las vigas del primer piso serán
vigas rectangulares de sección de 0.45x0.30, las vigas del segundo y el tercer piso son
de sección rectangular de 0.30x0.40m considerando que es zonas sísmicas se usaran vigas
de sección no menores de 0.30m, las secciones de las vigas del tercer hasta el sexto piso
se usara secciones rectangulares de 0.30x0.35.
El diafragma rígido lo conforma una losa aligerada en un sentido de peralte 20cm desde
el primero al sexto piso a nivel, según se indica en los planos.
Tabla1.1.1 Distribución del área por piso
216 m²
216 m²
216 m²
216 m²
216 m²
216 m²
AREA m²NIVEL
Primer Piso
Segundo Piso
Tercer Piso
Cuarto Piso
Quinto Piso
Sexto Piso

7. DISEÑO SISMIRESISTENTE
6
1.1.2 SISTEMA DE UNIDADES EMPLEADAS EN EL PROYECTO ESTRUCTURAL
El sistema de unidad empleados en este proyecto estructural es el SI (Sistema
Internacional de Medición), con el cual se presentan los resultados y se realizaron los
cálculos.
Tabla1.1.2.1 Sistema de unidades SI.
Magnitud Unidad Básico Símbolo
Longitud Mero m
Masa Kilogramo kg
Tiempo Segundo Símbolo
Fuerza Newton N
Esfuerzo Pascal Pa
1.2 NORMAS EMPLEADAS
Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales
descritos a continuación.
-Norma Ecuatoriana de la construcción (Ecuador) – (NEC2015)
-NEC-SE-CG “CARGAS NO SÍSMICAS” – (NEC2015)
-NEC-SE-AC “MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL” – (NEC2015)
-NEC-SE-DS “PELIGRO SÍSMICO” – (NEC2015)
-NEC-SE-RE “RIESGO SÍSMICO” – (NEC2015)
-NEC-SE-HM “HORMIGÓN ARMADO” – (NEC2015)
- A.C.I. 318 – 2014 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for
Structural Concrete
- A.C.I. 318 – 2011 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for
Structural Concrete
- ASCE7-10 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, American
Society of Civil Engineers
Se entiende que todos los Reglamentos y Normas están en vigencia y/o son de la última
edición.

8. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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1.3 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS
1.3.1 CONCRETO
-Resistencia (f´c): 210 Kg/cm2 – 20,594 MPa (todos los elementos)
-Módulo de Elasticidad (Ec): 218819,789 Kg/cm2 – 21,328 GPa
-Módulo de Poisson (u): 0.20
-Peso Específico (γC): 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3 (concreto armado)
-Módulo de Corte (Gc): 8941,2 MPa
1.3.2 ACERO CORRUGADO (ASTM A605)
-Resistencia a la fluencia (fy): 411,8793 Mpa
-Módulo de Elasticidad (Es): 200000 MPa – 19613,3 Kg/cm2
1.3.3 RECUBRIMIENTOS MINIMOS (R)
-Cimientos, zapatas, vigas de cimentación 7.50 cm
-Columnas, Vigas 4.00 cm
-Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde 3.00cm
- Escaleras 2.50 cm
El módulo de elasticidad del concreto Ec se lo determino con las formulas empleadas en
las Norma, ACI 318-11 y el manual de diseño de concreto armado del NEC-SE-HM, así
mismo se consideraron estas norma para definir el módulo de elasticidad del acero Es que
se empleado en este proyecto respectivamente, en la siguiente tabla de demuestran los
valores obtenidos en las respectivas Normas, para un hormigón de 210 Kg/cm2 – 20,594
MPa f´c, en este caso se usaran los valores obtenidos en la NEC-SE-HM.
Tabla1.3.1 Módulo de elasticidad del hormigón y del acero
Ec Es
ACI 318-11 ACI 318-05
218819,789 Kg/cm2 200000 MPa
NEC-SE-HM NEC-SE-HM
21,3288698 GPa 200000 MPa
ACI 318-14 ACI 318-14
3115194,71 lb/pulg2 29000000 lb/pulg2
El módulo de corte del concreto Gc se lo calcula con la siguiente relación y es
determinado automáticamente por el programa utilizado.
𝐺𝑐 =
𝐸
2( 𝑣 + 1)
kg
cm2

9. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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1.4 METRADO DE CARGAS
1.4.1 METRADO DE CARGAS DISTRIBUIDAS EN ÁREAS
Se considera generalmente cargas como de acabados tabiquería y sobrecargas y entre
otros sobre la losa.
Imagen1.4.1.1 Distribución de Cargas en áreas
1.4.2 METRADO DE CARGAS DISTRIBUIDAS LINEALES
Se considerara cargas Muros portantes y similares que afecten directamente a las vigas.
Imagen1.4.2.1 Distribución de cargas lineales
1.4.3 METRADO DE CARGAS PUNTUALES
Se considerara cargas de elementos que se apoyen en un punto especificado sobre las
vigas o columnas como las cargas de tijerales y otros.
Imagen1.4.3.1 Distribución de cargas Puntuales

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1.5 CARGAS DE DISEÑO
Las cargas muerta, viva y de sismo que se utilizarán en el análisis y diseño del edificio
deberán cumplir con lo especificado en las siguientes Normas Ecuatorianas de la
construcción:
 NEC-SE-CG “CARGAS NO SÍSMICAS” – (NEC2015)
 NEC-SE-DS “PELIGRO SÍSMICO” – (NEC2015)
1.5.1 CARGA MUERTA (D)
Se conoce como carga muerta o carga gravitacional permanente, la misma que actúa
durante la vida útil de la estructura como es: el peso propio de la edificación, el peso de
los elementos que éste soporta, los cuales son los tabiques, acabados, maquinaria para
ascensores y cualquier otro dispositivo que quede fijo a la estructura, según NEC-SE-CG-
2015 cita en su capítulo 3.1 que las cargas permanentes son ¨Las cargas que están
constituidas por los pesos de todos los elementos estructurales, tales como: muros,
paredes, recubrimientos, instalaciones sanitarias, eléctricas, mecánicas, máquinas y
todo artefacto integrado permanentemente a la estructura¨¨.
Tabla1.5.1.1 Sobrecargas mínimas uniformemente distribuidas, Lo, y concentradas Po
Tabla1.5.1.2 Cargas Permanentes que actúan del primer al quinto piso considerando una losa
aligerada
2000 Kg/m2
300 Kg/m2 120 Kg/m
100 Kg/m2 40 Kg/m
150 Kg/m2 60 Kg/m
550 Kg/m2
Peso propio de losa
Peso terminado
Tabiqueria
Densidad del Hormigón simple
CARGA MUERTA PISO DEL 1 AL 5 PISO
CARGAS ESTABLECIDAS SEGÚN ACI-318

11. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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Tabla1.5.1.3 Cargas Permanentes que actúan en el sexto piso considerando una losa aligerada
Nota: Para el pre dimensionamiento se usaron las cargas en Kg/m², posteriormente para la
simulación y el cálculo se transformó en KN/m², como lo indica la NEC-SE-CG-2015
1.5.2CARGA VIVA (L)
La carga viva es una carga gravitacional de carácter movible que podría actuar en forma
esporádica sobre los ambientes del edificio. Entre estas solicitaciones se tiene el peso
propio de los ocupantes, muebles, agua, equipos removibles y otros elementos móviles
soportados por la edificación, la NEC-SE-CG-2015 cita en su capítulo 3.2 que ¨Las
sobrecargas que se utilicen en el cálculo dependen de la ocupación a la que está
destinada la edificación y están conformadas por los pesos de personas, muebles, equipos
y accesorios móviles o temporales, mercadería en transición, y otras¨ y que se debe
considerar que ¨Las sobrecargas mínimas a considerar son indicadas en el apéndice 4.2
NEC-SE-CG-2015 .Se presentan valores de carga uniforme (kN/m2) y de carga
concentrada (kN)¨.
La carga se supone uniformemente distribuida como se indica en la NEC-15 “Cargas (No
sísmicas)”, por esta razón los valores utilizados para cada nivel respectivamente son los
siguientes:
Tabla1.5.2.1 Sobrecargas que actúan en los diferentes pisos de la estructura según su ocupación
1.5.3 CARGA DE SISMO (E)
Es una carga dinámica que se produce cuando las ondas sísmicas generan aceleraciones
en la masa de la estructura. Esta conjunción produce las fuerzas de inercia que varían
durante el sismo.
El diseñador se referirá a los códigos:
 NEC-SE-DS: Peligro sísmico y requisitos de diseño sismo resistente
 NEC-SE-RE: Riesgo sísmico, Evaluación, Rehabilitación de estructuras
2000 Kg/m2
300 Kg/m2 120 Kg/m
100 Kg/m2 40 Kg/m
50 Kg/m2 20 Kg/m
450 Kg/m2
Peso terminado
Tabiqueria
CARGA MUERTA PISO 6 PISO
CARGAS ESTABLECIDAS SEGÚN ACI-318
Peso propio de losa
Densidad del Hormigón simple
450 Kg/m2
200 Kg/m2
200 Kg/m2
200 Kg/m2
200 Kg/m2
200 Kg/m2
SOBRECARGAS
PISOS
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
TERCER PISO
CUARTO PISO
QUINTO PISO
SEXTO PISO
OCUPACION
Vivienda
Estacionamiento
Vivienda
Vivienda
Vivienda
Vivienda
PESO
CARGAS ESTABLECIDAS NEC-SE-CG 2015

12. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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El NEC-SE-DS en su capítulo 4.5.1 nos cita que para determinar las fuerzas sísmicas
laterales ¨una estructura puede ser calculada mediante procedimientos de obtención de
fuerzas laterales, estática o dinámica. El procedimiento escogido dependerá de la
configuración estructural, tanto en planta como en elevación¨.
1.6 COMBINACIONES DE CARGAS
Las construcciones en general deberán diseñarse para resistir las combinaciones de:
 Cargas permanentes
 Cargas variables (cargas vivas, también llamadas sobrecargas de uso, cargas
estáticas por viento y cargas de granizo)
 Cargas accidentales (acciones sísmicas: véase las normas NEC-SE-DS y NEC-
SERE)
En la NEC-SE-CG-2015 se especifica que las ¨Combinaciones básicas cuando sea
apropiado, se deberán investigar cada estado límite de resistencia. Los efectos más
desfavorables, tanto de viento como de sismo, no necesitan ser considerados
simultáneamente.Las estructuras, componentes y cimentaciones, deberán ser diseñadas
de tal manera que la resistencia de diseño iguale o exceda los efectos de las cargas
incrementadas, de acuerdo a las siguientes combinaciones¨:
Imagen1.6.1 Combinación de cargas según la NEC-SE-CG-2015
La aplicación de las combinaciones para el análisis solicitado se escogerá a partir de las
necesidades del sector en el cual estará situada la construcción.

13. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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1.7 DETALLE PLANOS ARQUITECTINOCOS

14. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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15. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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16. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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17. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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18. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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CAPITULO 2
2. ESTRUCTURACIÓN Y UBICACIÓN DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
2.1 DEFINICIÓN DE ESTRUCTURACIÓN
La estructuración consiste en la definición de las características geométricas resistentes
de todos los elementos estructurales del edificio incluyendo su ubicación, con la finalidad
de evitar las fallas estructurales que se pueden presentar en el edificio ante las
solicitaciones transmitidas por las cargas permanentes y eventuales. Mientras más
compleja sea la estructuración más difícil será predecir su comportamiento sísmico. Por
este motivo, se recomienda que la estructura sea lo más simple posible con la finalidad
de que la idealización estructural que se haga para el análisis por gravedad y análisis
sísmico tenga un comportamiento cercano a la estructura real ante las mismas
solicitaciones.
2.2 OBJETIVOS DE LA ESTRUCTURACIÓN
Una estructura de ingeniería se encuentra bien proyectada o diseñada si:
 Desarrolla la función para la cual fue concebida.
 Es construida con la economía necesaria.
 Resiste las cargas actuantes durante su vida útil.
 Es estéticamente satisfactoria.
 Brinda seguridad y protección a las personas. Por lo tanto, todo proyecto
estructural debe apuntar a diseñar una estructura funcional, resistente, económica,
estética y segura
2.3 CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
Existen diversos criterios que deben de ser tomados en cuenta a la hora de un análisis
estructural para lograr un adecuado desempeño sismo resistente de la misma y estos son
los siguientes:
 Simplicidad y Simetría.
 Resistencia y Ductilidad.
 Hiper-estaticidad y Monolitismo.
 Uniformidad y Continuidad de la Estructura.
 Rigidez lateral.
 Existencia de losas que puedan considerarse como diafragmas rígidos.
 Influencia de los elementos no-estructurales.

19. DISEÑO SISMIRESISTENTE
18
2.4 ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO
Para definir la ubicación de los elementos estructurales se tomaron unos ejes referenciales
“X” e “Y. El origen de coordenadas se sitúa en el extremo inferior izquierdo.
Los ejes ordenados alfabéticamente serán paralelos al eje “X” mientras que los ejes
numéricos serán paralelos al eje “Y”. La estructuración comienza con la ubicación y la
definición de las características geométrica-resistentes de los elementos estructurales
verticales como son las columnas.
Luego se procede a conectar estos elementos adecuadamente mediante vigas peraltadas
dando lugar a los pórticos. Y por último se definen las losas. Éstas pueden ser aligeradas
o macizas, dependiendo de las dimensiones de los paños y las cargas que soportan. En el
caso específico de los tabiques apoyados en losas aligeradas unidireccionales, cuyas
viguetas son paralelas a los tabiques, será necesario diseñar vigas chatas o juntar dos
viguetas del aligerado, con la finalidad de que éstas soporten la carga de los tabiques, a
menos que por el análisis de la vigueta, ésta pueda resistir las cargas.
2.5 ANÁLISIS
Una estructura al encontrarse sometida a una serie de acciones responde a ellas en base a
sus características. Como efecto de estas acciones, la estructura se deforma, sufre
desplazamientos y esfuerzos, y ocasionalmente daños. Todo esto constituye su respuesta
a dichas acciones. La etapa de análisis consiste en la determinación de la respuesta de la
estructura ante las diferentes acciones exteriores que pudieran afectarla. Para esto se
requiere lo siguiente:
I. Modelar la estructura, es decir, idealizar la estructura real por medio de un
modelo teórico factible de ser analizado con los procedimientos de cálculo
disponibles. Un ejemplo es la idealización de un edificio de columnas, vigas y
losas de concreto por medio de un sistema de marcos planos formados por barras
de propiedades equivalentes. En esta idealización se cometen con frecuencia
errores graves, tales como ignorar elementos que contribuyen a la respuesta de
la estructura o emplear un modelo demasiado simple que no representa
adecuadamente la respuesta estructural. La modelación incluye la definición de
diversas propiedades de los elementos que componen al modelo. Esto implica la
recolección de diversos datos y la suposición de otras características, como son
las propiedades elásticas de los materiales, incluyendo el suelo de cimentación,
y las propiedades geométricas de las distintas secciones. Los valores supuestos
en etapas iniciales del proceso para estas propiedades, pueden tener que
modificarse e irse refinando a medida que se obtienen los resultados del análisis.
II. Determinar las acciones de diseño. En muchas situaciones las cargas y los otros
agentes que introducen esfuerzos en la estructura están definidos por los
reglamentos y códigos cuya observancia es obligatoria. Es frecuente, sin
embargo, que quede como responsabilidad del proyectista la determinación del
valor de diseño de alguna carga, o al menos la obtención de datos ambientales
locales que definen la acción del diseño (p. ej. sismo o viento). También, la
elección del criterio con que se deben definir los valores de diseño de una acción

20. DISEÑO SISMIRESISTENTE
19
dada, la forma de obtener un modelo de ésta, generalmente a travésde un sistema
de fuerzas estáticas de efecto equivalente y la forma de combinar estas fuerzas
con las correspondientes a otras acciones. Debe notarse que en esta etapa se
suelen tener grandes incertidumbres y se pueden llegar a cometer errores graves
en la determinación de las acciones de diseño, lo que produce un diseño
deficiente, no acorde a las cargas reales que se espera actúen sobre la estructura
durante su vida útil. Baste como ejemplo reflexionar sobre el grado de
aproximación con que se puede determinar la acción máxima debida a sismo que
puede presentarse sobre un edificio durante su vida útil.
III. Determinar el efectode las acciones de diseño en el modelo de estructura elegido.
En esta etapa, que constituye el análisis propiamente dicho, se determinan las
fuerzas internas (momentos flexionantes y de torsión, fuerzas axiales y cortantes),
así como las deflexiones y deformaciones de la estructura. Los métodos de
análisis suponen en general un comportamiento elástico-lineal. El desarrollo de
los métodos numéricos asociados al empleo de las computadoras ha hecho
posible la evolución de los métodos de análisis. Se cuenta con procedimientos de
cálculo de solicitaciones en modelos sumamente refinados de estructuras muy
complejas, los cuales pueden tomar en cuenta efectos como la no-linealidad del
comportamiento de los materiales, la interacción de la estructura con el suelo y
el comportamiento dinámico. Sin embargo, sin menospreciar las ventajas de
realizar análisis refinados de un modelo estructural que represente en forma
realista y detallada una estructura, cabe llamar la atención acerca del peligro
que representa que un proyectista poco familiarizado con un procedimiento de
análisis muy refinado, pierda el sentido físico del problema que está resolviendo,
que no sepa determinar de manera adecuada los datos que alimentan al modelo
y que no tenga sensibilidad para juzgar sobre si los resultados que está
obteniendo son o no realistas
2.6 PRE DIMENSIONAMIENTO
2.6.1 DIMENSIONAMIENTO DE LOSA
Para el dimensionamiento de la losa se tendrá las cargas que convergen en ella y también
la luz de los paños. Para este casos se dan las siguientes recomendaciones de según la luz
de la losa, en caso de la losa sea reforzado en ambos sentidos el largo no deberá ser mayor
a dos veces el ancho.
Tabla2.6.1.1 Peralte recomendado para Losas Aligeradas en una dirección

21. DISEÑO SISMIRESISTENTE
20
Tabla2.6.1.2 Peralte recomendado para Losas Aligerada en dos direcciones
Tabla2.6.1.3 Peralte recomendado para Losa Maciza en una dirección
Las losas son los principales elementos horizontales que transmiten las cargas vivas de
movimiento, así como las cargas muertas estacionarias a los apoyos verticales de los
marcos de una estructura. Pueden ser losas sobre vigas, losas sin vigas (placas planas) y
sistemas semi-prefabricados. Pueden proporcionarse de tal manera que actúen en una
dirección o que actúen en dos direcciones perpendiculares, para el pre dimensionamiento
de la losa se consideraron dos criterios basados en el ACI, estos se presentaran a
continuación.
2.6.1.1 CRITERIO DE SOBRECARGA:
La estructura recibirá una sobrecarga por su uso, la estructura será utilizada como
conjunto habitacional (Departamentos), esto implica que su sobrecarga ser 2Kn/m2 como
lo indica la NEC-2015 en su capítulo de CARGAS NO SIMICAS, así mismo se tomara
en consideración, las cargas muertas que actúan en ella, en esta caso se considerara la
tabiquería y los acabados de piso, a continuación se muestra la tabla con sus respectivos
valores, considerando la L es igual a 4.
Tabla2.6.1.1.1 Espesor de losa Criterio de Sobrecarga
h= 0,190 cm
h= 0,20 cm
2.6.1.2 CRITERTIO DE CONTROL DE DEFLEXIONES SEGÚN EL ACI 318
En ACI-318-05 en su capítulo 9.5.2.1 determina que ¨Las alturas o espesores mínimos
establecidos en la Tabla 9.5(a) deben aplicarse a los elementos en una dirección que no
soporten o estén ligados a particiones u otro tipo de elementos susceptibles de dañarse
debido a deflexiones grandes, a menos que el cálculo de las deflexiones indique que se
puede utilizar un espesor menor sin causar efectos adversos¨.
150 200 250 300 350 400 450 500
L/30 L/28 L/26 L/24 L/22 L/21 L/20 L/19

22. DISEÑO SISMIRESISTENTE
21
Tabla2.6.1.2.1 Espesores mínimos de losa control de deflexiones
El ACI-318-05 cita en su capítulo 9.5.3.3 que ¨El espesor mínimo h para losas con
vigas que se extienden entre los apoyos en todos los lados debe ser¨, como lo muestra
la tabla a continuación, considerando que la luz libre en la dirección larga es 4m y la luz
libre en dirección corta en 3,8m
Tabla2.6.1.2.2 Espesor mínimo de loza que se extiende entro los apoyos
El espesor que se determinó para la losa aligerada de este proyecto estructural es del
20cm, a continuación en la siguiente tabla se determina el peso propio de la losa de 20cm
según criterios de diseño, considerando una densidad del hormigón armado de 2400
Kg/m3, unas viguetas por metro de 2,5m y un espesor de losa de 5cm.
Tabla2.6.1.2.3. Peso propio de losas aligeradas
Tabla2.6.1.2.4. Detalles de peso de losa aligerada de 20 cm
VoladizoElemetos
TABLA 9.5(a) Espesores minímos de losas reforzadas en una dirreccion
l/16 l/18.5 l/21 l/8
Losas nervadas en
una direccion
Simplemete
apoyado
Con un extremo
continuo
Ambos extremos
continuos
h= 0,1905
h= 0,20 cm
Espesor minímo dela losa según ACI 318 ecuacion 9-13
h=
( )
β=
β= 1,0526
h= 9,676 cm
h= 10 cm
280
300
350
420
Espesor de Aligerado (cm) Espesor de losa superior (cm) Peso Propio Kg/m2
0,17
0,20
0,25
0,30
0,05
0,05
0,05
0,05
120 kg/m2
90 kg/m3
67 kg/m4
23 kg/m5
300 kg/m2
Franja 5 cm
Viguetas
Ladrillo
Acero
Peso losa espesor de 20cm

23. DISEÑO SISMIRESISTENTE
22
Para la determinación el diseño de viguetas en losa aligerado se consideró lo que aplica
en el ACI-318-05 en su capítulo 8.11.2 que nos cita que ¨El ancho de las nervaduras no
debe ser menor de 100 mm; y debe tener una altura no mayor de 3.5 veces su ancho
mínimo¨ y su capítulo 8.11.3 que cita ¨El espaciamiento libre entre las nervaduras no
debe exceder de 750 mm¨, como lo indica la imagen a continuación.
Imagen2.6.1.1.1 Detalle de losa aligerada
2.6.2 DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
2.6.2.1 PRE DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS SEGÚN ¨DISEÑO ARMADO DE
CONCRETO¨ ACORDE CON EL ACI-318
Son los elementos estructurales que transmiten las cargas tributarias de las losas de piso
a las columnas verticales. Normalmente se cuelan de manera monolítica con las losas y
están reforzadas estructuralmente en una cara, la parte más baja de tensión, o ambas caras
superior e inferior. Como son coladas monolíticamente con la losa, forman una viga T
para las vigas interiores o una viga L en el exterior del edificio.
Para el dimensionamiento de la viga se realizar teniendo en cuenta el efecto sismo
resistente por lo cual las vigas principales como las secundarias tendrán el mismo peralte
con la única diferencia de que las principales tendrán un mayor ancho.
La forma más usual de dimensionar de los elementos son dividiendo la luz libre entre un
factor para el peralte y el ancho tomando un promedio entre 30 a 50 cm de ancho,
considerando que 30cm es el ancho mínimo para zonas sísmicas como lo es en este caso.
Para el pre-dimensionamiento de las vigas se usó el libro ¨Diseño en Armado de
Concreto¨ CAPITULO 12.1, concordando con el ACI 318, a continuación se presenta
la memoria de cálculo del pre dimensionamiento de las vigas usando la siguiente formula.
Dónde:
Ln: longitud libre
Wu: carga por unidad de área

24. DISEÑO SISMIRESISTENTE
23
Para el cálculo Wu se debe considerar la combinación nº2 planteada en el ACI-318 en el
capítulo 9 considerando U=1.2CM+1.6CV, que se presentan en la siguiente tabla.
Tabla2.6.2.1.1 Cargas Últimas por piso combinación nº2 ACI-1318
Tabla2.6.2.1.2 Alturas de las vigas por piso
Se determinó la base de la viga usando h/2 considerando que el bmín es de 30cm para
zonas sísmicas
Tabla2.6.2.1.3 Base de la viga por piso
Las secciones determinadas que se utilizaron en el proyecto estructural se presentan a
continuación en la siguiente tabla
Tabla2.6.2.1.4 Sección de las vigas por piso
Para el pre dimensionamiento de las vigas se tomó en consideración lo expuesto en el
ACI-318 para el control de seccionamiento de vigas para zonas sísmicas se toman en
cuenta las consideración expuestas a continuación.
1220 Kg/m2
980 Kg/m2
980 Kg/m2
980 Kg/m2
980 Kg/m2
860 Kg/m2
CARGA ULTIMA Wu
Primer piso
Segundo piso
Tercer piso
Cuarto piso
Quinto piso
Sexto piso
1er. Piso 0,349 m
2do. Piso 0,313 m
3er. Piso 0,313 m
4to. Piso 0,313 m
5to. Piso 0,313 m
6to. Piso 0,293 m
h
1er. Piso 0,300 m
2do. Piso 0,300 m
3er. Piso 0,300 m
4to. Piso 0,300 m
5to. Piso 0,300 m
6to. Piso 0,300 m
b
h b
1er. Piso 0,45 0,30
2do. Piso 0,40 0,30
3er. Piso 0,40 0,30
4to. Piso 0,40 0,30
5to. Piso 0,40 0,30
6to. Piso 0,35 0,30

25. DISEÑO SISMIRESISTENTE
24
Tabla2.6.2.1.5 Recomendación para seccionamiento de vigas
2.6.2.2 SECCIONES DE VIGAS USADAS EN LA SIMULACION
Tabla2.6.2.2.1 Sección de vigas en el primer piso
Tabla2.6.2.2.2 Sección de vigas en el primer piso
Tabla2.6.2.2.3 Sección de vigas en el primer piso
1,397 OK
0,105 OK
OK
RECOMENDACIONES DEL ACI 318-05
Ln≥4h
b≥0,3h
b‹bc+1,5h
Pu≤Ag*f´c/10
h 0,45 h b L h b L h b L h b L h b L
b 0,30 0,45 0,30 3,43 0,45 0,30 3,60 0,45 0,30 3,60 0,45 0,30 3,60 0,45 0,30 3,43
L 3,80
h 0,45
b 0,30
L 4,00
h 0,45
b 0,30
L 3,80
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION DE VIGAS DE 1ER PISO
SECCION A-B 1,2,3,4 SECCION B-C 1,2,3,4 SECCION C-D 1,2,3,4 SECCION D-E 1,2,3,4 SECCION E-F 1,2,3,4
h 0,40 h b L h b L h b L h b L h b L
b 0,30 0,40 0,30 3,43 0,40 0,30 3,60 0,40 0,30 3,60 0,40 0,30 3,60 0,40 0,30 3,43
L 3,80
h 0,40
b 0,30
L 4,00
h 0,40
b 0,30
L 3,80
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION DE VIGAS DEL 2DO Y 3ER PISO
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F SECCION A-B 1,2,3,4 SECCION B-C 1,2,3,4 SECCION C-D 1,2,3,4 SECCION D-E 1,2,3,4 SECCION E-F 1,2,3,4
h 0,35 h b L h b L h b L h b L h b L
b 0,30 0,35 0,30 3,43 0,35 0,30 3,60 0,35 0,30 3,60 0,35 0,30 3,60 0,35 0,30 3,43
L 3,80
h 0,35
b 0,30
L 4,00
h 0,35
b 0,30
L 3,80
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F
SECCION DE VIGAS DEL 4TO AL 6TO PISO
SECCION 1-2 A,B,C,D,E,F SECCION A-B 1,2,3,4 SECCION B-C 1,2,3,4 SECCION C-D 1,2,3,4 SECCION D-E 1,2,3,4 SECCION E-F 1,2,3,4

26. DISEÑO SISMIRESISTENTE
25
2.6.2.3 DETERMINACION DEL PESO DE LAS VIGAS, QUE ACTUAN EN LA MASA
DE LA ESTRUCTURA
Para determinar el peso de las vigas se procede a multiplicar su sección, su base por la
altura por su longitud y esto se le multiplica por la densidad del hormigón armado que en
este caso es de 2400Kg/m3, a continuación se presenta el peso de los elementos
estructurales por piso.
Tabla2.6.2.3.1 Cargas de las vigas del primer piso que actúan en la masa de la estructura.
Tabla2.6.2.3.2 Cargas de las vigas del segundo y el tercer piso que actúan en la masa de la
estructura.
Tabla2.6.2.3.2 Cargas de las vigas del cuarto, quinto y sexto piso que actúan en la masa de la
estructura.
Tabla2.6.3.4.4 Distribución de los pesos de las vigas por piso en Toneladas
N. VIGAS Lomgitud b h
12 3,6 0,3 0,45 13996,8 Kg
8 3,43 0,3 0,45 8890,56 Kg
12 3,8 0,3 0,45 14774,4 Kg
6 4 0,3 0,45 7776 Kg
45437,76 Kg
METRAGE DE CARGA DE VIGAS 1ER PISO
Peso
N. VIGAS Lomgitud b h
24 3,6 0,3 0,4 24883,2 Kg
16 3,43 0,3 0,4 15805,44 Kg
24 3,8 0,3 0,4 26265,6 Kg
12 4 0,3 0,4 13824 Kg
80778,24 Kg
METRAGE DE CARGA DE VIGAS 2DO Y 3ER PISO
Peso
N. VIGAS Lomgitud b h
36 3,6 0,3 0,35 32659,2 Kg
24 3,43 0,3 0,35 20744,64 Kg
36 3,8 0,3 0,35 34473,6 Kg
18 4 0,3 0,35 18144 Kg
106021,4 Kg
METRAGE DE CARGA DE VIGAS 4TO, 5TO Y 6TO PISO
Peso
45,43776 Tn
40,38912 Tn
40,38912 Tn
35,34048 Tn
35,34048 Tn
35,34048 Tn
PESO DE VIGAS POR PISO
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
TERCER PISO
CUARTO PISO
QUINTO PIOS
SEXTO PISO

27. DISEÑO SISMIRESISTENTE
26
2.6.3 PREDISEÑO DE COLUMNAS
2.6.3.1 PREDIMENCIONAMIENTO SEGÚN EL ACI-318
Las columnas son los elementos verticales que soportan el sistema de piso estructural.
Son miembros en compresión sujetos en la mayoría de los casos a carga axial y flexión y
son de mayor importancia en las consideraciones de seguridad de cualquier estructura.
Para el cálculo de las secciones de columnas se utilizó la siguiente fórmula propuestas
por el ACI-318, asumiendo que la columna soporta carga axial como se presenta a
continuación:
Para edificaciones hasta 3 ó 4 pisos se recomendara usar un área de 1,000 cm2 a 2,000
cm2, y según RNE no será menor 30x30cm2 para elementos que pertenezcan al pórtico.
Nota: la relación entre la longitud más larga y la más corta deberá menor o igual 4(𝑡/𝑏 ≤4)
Imagen2.6.3.1.1 Relación entre longitud más larga y la más corta
Para determinar La Carga por servicio que actúan en las columnas se la determina con la
siguiente expresión y a continuación se presenta la tabla que se encuentra en el libro
¨Diseño en Armado de Concreto¨ CAPITULO 12.6 que muestran los factores según
el tipo de columna, tomando en cuenta que el número de pisos es de 6 y un hormigón
210kg/cm² resistente a la compresión.
Donde:
P= Carga total de la columna
n= Valor que depende del tipo de columna
F´c= Resistencia del concreto a la compresión

28. DISEÑO SISMIRESISTENTE
27
Tabla2.6.3.1.1 Consideraciones para zonas altamente sísmicas
Donde:
Pg= Debido a carga de gravedad
P=Debido a carga sísmica
A continuación se muestra el área tributaria que será la misma en todos los niveles, está
dada en m²
Tabla2.6.3.1.2 Áreas tributarias de columnas en m²
Imagen2.6.3.1.2 Determinación de la Carga de Servicio
Tabla2.6.3.1.3 Carga total de columna del primer piso
Tabla2.6.3.1.4 Carga total de columna Del segundo hasta el quinto piso
P= 1,10 PG
n= 0,30
P= 1,10 PG
n= 0,25
P= 1,25 PG
n= 0,25
P= 1,50 PG
n= 0,20
Columnas interior N mayor 4 pisos
Columnas interior N menor 3 pisos
Columnas Externas de porticos interiores
Columna de esquinaTIPO C4
TIPO C2,C3
Para los 4 ultimos pisos superiores
TIPO C1
Para los primeros pisos
TIPO C1
A B C D E F
1 3,6 7,2 7,2 7,2 7,2 3,6
2 7,2 14,26 14,26 14,26 14,26 7,2
3 7,2 14,26 14,26 14,26 14,26 7,2
4 3,6 7,2 7,2 7,2 7,2 3,6
Esquinera
Excentrica
Central
COLUMNAS
A B C D E F
1 29160 48600 48600 48600 48600 29160
2 48600 84704,4 84704,4 84704,4 84704,4 43200
3 48600 84704,4 84704,4 84704,4 84704,4 43200
4 29160 48600 48600 48600 48600 29160
PRIMER PISO
A B C D E F
1 24300 40500 40500 40500 40500 24300
2 40500 70587 70587 70587 70587 40500
3 40500 70587 70587 70587 70587 40500
4 24300 40500 40500 40500 40500 24300
SEGUNDO, TERCER, CUARTO, QUINTO PISO

29. DISEÑO SISMIRESISTENTE
28
Tabla2.6.3.1.5 Carga total de columna Del segundo hasta el quinto piso
Imagen2.6.3.1.3 Determinación de Área total de la columna
Tabla2.6.3.1.6 Área de columnas del primer piso
Tabla2.6.3.1.7 Área de columnas del segundo hasta el quinto piso
Tabla2.6.3.1.8 Área de columnas del sexto piso
A continuación se presenta las dimensiones de las columnas de sección cuadrada dada
en cm, aplicando la siguiente formula:
𝐴𝑐𝑜𝑙 = 𝑏 ∗ ℎ
𝑏 = √𝐴𝑐𝑜𝑙
A B C D E F
1 21060 35100 35100 35100 35100 21060
2 35100 61175,4 61175,4 61175,4 61175,4 35100
3 35100 61175,4 61175,4 61175,4 61175,4 35100
4 21060 35100 35100 35100 35100 21060
SEXTO PISO
A B C D E F
1 694,29 925,71 925,71 925,71 925,71 694,29
2 925,71 1344,51 1344,51 1344,51 1344,51 822,86
3 925,71 1344,51 1344,51 1344,51 1344,51 822,86
4 694,29 925,71 925,71 925,71 925,71 694,29
A B C D E F
1 578,57 771,43 771,43 771,43 771,43 578,57
2 771,43 1120,43 1120,43 1120,43 1120,43 771,43
3 771,43 1120,43 1120,43 1120,43 1120,43 771,43
4 578,57 771,43 771,43 771,43 771,43 578,57
A B C D E F
1 501,43 668,57 668,57 668,57 668,57 501,43
2 668,57 971,04 971,04 971,04 971,04 668,57
3 668,57 971,04 971,04 971,04 971,04 668,57
4 501,43 668,57 668,57 668,57 668,57 501,43

30. DISEÑO SISMIRESISTENTE
29
Tabla2.6.3.1.9 Sección de las columnas del primer piso
A B C D E F
1 26,35 30,43 30,43 30,43 30,43 26,35
2 30,43 36,67 36,67 36,67 36,67 28,69
3 30,43 36,67 36,67 36,67 36,67 28,69
4 26,35 30,43 30,43 30,43 30,43 26,35
Tabla2.6.3.1.10 Sección de las columnas del segundo al quinto piso
A B C D E F
1 24,05 27,77 27,77 27,77 27,77 24,05
2 27,77 33,47 33,47 33,47 33,47 27,77
3 27,77 33,47 33,47 33,47 33,47 27,77
4 24,05 27,77 27,77 27,77 27,77 24,05
Tabla2.6.3.1.11 Sección de las columnas del sexto piso
A B C D E F
1 22,39 25,86 25,86 25,86 25,86 22,39
2 25,86 31,16 31,16 31,16 31,16 25,86
3 25,86 31,16 31,16 31,16 31,16 25,86
4 22,39 25,86 25,86 25,86 25,86 22,39
2.6.3.2 PREDIMENSIONMIENTO DE COLUMNAS SEGÚN SU LUZ
A continuación se presenta el pre dimensionamiento de las columnas cuadradas según
su luz y consideraciones que se deben tener al pre dimensionar en zonas sísmicas.
Tabla2.6.3.2.1 Pre dimensionamiento de columnas cuadradas según su luz
Tabla2.6.3.2.2 Pre dimensionamiento de columnas cuadradas del primer piso
A B C D E F
1 0,30X0,30 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,30X0,30
2 0,35X0,35 0,40X0,40 0,40X0,40 0,40X0,40 0,40X0,40 0,35X0,35
3 0,35X0,35 0,40X0,40 0,40X0,40 0,40X0,40 0,40X0,40 0,35X0,35
4 0,30X0,30 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,30X0,30
CENTRAL EXCENTRICA ESQUINERA
h/8 h/9 h/10
0,383 0,340 0,306 Primer Piso 3,06
0,306 0,272 0,245 Segundo Piso 2,45
0,306 0,272 0,245 Tercer Piso 2,45
0,306 0,272 0,245 Cuarto Piso 2,45
0,306 0,272 0,245 Quinto Piso 2,45
0,306 0,272 0,245 Sexto Piso 2,45
Pisos h
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS CUADRADAS

31. DISEÑO SISMIRESISTENTE
30
Tabla2.6.3.2.3 Pre dimensionamiento de columnas cuadradas del segundo al sexto piso
A B C D E F
1 0,25X0,25 0,30X0,30 0,30X0,30 0,30X0,30 0,30X0,30 0,25X0,25
2 0,30X0,30 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,30X0,30
3 0,30X0,30 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,35X0,35 0,30X0,30
4 0,25X0,25 0,30X0,30 0,30X0,30 0,30X0,30 0,30X0,30 0,25X0,25
Tabla2.6.3.2.4 Consideraciones ante pre dimensionamiento de columnas según ACI-318
Imagen2.6.3.2.1 Detalle de dimensionamiento de columna
Las secciones que se usaron en la simulación de la estructura fueron las más altas,
tomando en cuenta regular en planta con 1,5 veces el sentido ¨a¨ para poder determinar la
distancia en el sentido ¨b¨, usando columnas rectangulares en las columnas esquineras y
excéntricas, a continuación se muestran las secciones de las columnas determinadas en el
cálculo y según un criterio sismo resistente.
CONSIDERACIONES:
OK
OK
OK
Fallaran de manera fragil por fuerza cortante, columna
extremadamente corta
Falla fragil o falla ductil
Falla ductil
ℎ
2
2≤
ℎ

32. DISEÑO SISMIRESISTENTE
31
2.6.3.3 SECCION DE LAS COLUMNAS USADAS EN LA SIMULACION
Tabla2.6.3.3.1 Sección de columnas del primer al tercer piso
Tabla2.6.3.3.2 Sección de columnas del cuarto al sexto piso
2.6.3.4 DETERMINACION DEL PESO DE LAS COLUMNAS QUE ACTUAN EN LA
MASA DE LA ESTRUCTURA
Para determinar el peso que actúa en la masa de la estructura se multiplica su sección su
base por su altura y por su longitud, todo esto por el peso específico del hormigón armado
en este caso 2400Kg/m3.
Tabla2.6.3.4.1 Cargas de las columnas del primer piso que actúan en la masa de la estructura.
b h b h b h b h b h b h
0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45
b h b h b h b h b h b h
0,40 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,40 0,45
b h b h b h b h b h b h
0,40 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,40 0,45
b h b h b h b h b h b h
0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45 0,40 0,45
A4 B4 C4 D4 E4 F4
E1 F1
SECCION DE COLUMNAS DE 1ER, 2DO 3ER PISO
A1 B1 C1 D1
A3 B3 C3 D3 E3 F3
A2 B2 C2 D2 E2 F2
b h b h b h b h b h b h
0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40
b h b h b h b h b h b h
0,35 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,35 0,40
b h b h b h b h b h b h
0,35 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,35 0,40
b h b h b h b h b h b h
0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40 0,35 0,40
F4
A3 B3 C3 D3 E3 F3
A4 B4 C4 D4 E4
F2
SECCION DE COLUMNAS DE 4TO, 5TO Y 6TO PISO
A1 B1 C1 D1 E1 F1
A2 B2 C2 D2 E2
Esquinera
Excentrica
Central
COLUMNAS
N. COL. Lomgitud b h
8 3,05 0,45 0,45 11858,4 Kg
16 2,61 0,40 0,45 18040,32 Kg
29898,72 Kg
Peso
METRAGE DE CARGA DE COLUMNAS DE 1ER PISO

33. DISEÑO SISMIRESISTENTE
32
Tabla2.6.3.4.2 Cargas de las columnas del segundo y tercer piso que actúan en la masa de la
estructura.
Tabla2.6.3.4.3 Cargas de las columnas del cuarto, quinto y sexto piso que actúan en la masa de la
estructura.
Tabla2.6.3.4.4 Distribución de los pesos de las columnas por piso en Toneladas
N. COL. Lomgitud b h
16 2,45 0,45 0,45 19051,2 Kg
32 2,45 0,40 0,45 33868,8 Kg
52920 Kg
METRAGE DE CARGA DE COLUMNAS DE 2DO Y 3ER PISO
Peso
N. COL. Lomgitud b h
24 2,45 0,40 0,40 22579,2 Kg
48 2,45 0,35 0,40 39513,6 Kg
62092,8 Kg
METRAGE DE CARGA DE COLUMNAS DE 4TO, 5TO, 6TO PISO
Peso
29,90 Tn
26,46 Tn
26,46 Tn
20,70 Tn
20,70 Tn
20,70 Tn
PESO DE COLUMNAS POR PISO
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
TERCER PISO
CUARTO PISO
QUINTO PIOS
SEXTO PISO

34. DISEÑO SISMIRESISTENTE
33
CAPITULO 3
3. ANALISIS SISMORESISTENTE
3.1 ANÁLISIS DINÁMICO EMPLEANDO ESPECTRO RESPUESTA
Para obtener la fuerza sísmica que actúa en cada nivel se deberá conocer la masa
concentrada en cada nivel y su respectiva posición, también será necesario conocer la
aceleración producida por el espectro en cada sentido de la edificación (aX, aY)
3.2 DEFINICIÓN DE LA MASA CONCENTRADA
La masa a tomar en cuenta será el 100% de masa muerta más un porcentaje de la masa
viva, este porcentaje está especificado en la NEC-SE-DS-2015, en el RNE (Reglamento
Nacional de Edificaciones Perú) artículo 16.3 de la sección E.030 nos da una tabla que
especifica la distribución de las masas como se muestra a continuación.
Imagen3.2.1 Determinación de la masa concentrada según la REN
3.3 DIAFRAGMA RÍGIDO
Por lo general, los pisos horizontales en cualquier nivel son modelados como un
diafragma horizontal rígido, con una rigidez infinita en su plano, pero sin rigidez fuera de
su plano. Puede haber uno o más elementos Floor Diaphragms (diafragmas) asociados
con un solo nivel o piso, como se muestra en la Figura a continuación describiendo el
diafragma rígido por cada piso. Este plano horizontal está conectado a los ejes de
columnas asociados con el diafragma. En consecuencia, todos los ejes de columnas
conectados a un diafragma rígido no podrían tener desplazamientos independientes entre
sí. Algunos ejes de columnas pueden ser desconectados del diafragma rígido, para
permitir desplazamientos independientes en las columnas. Un elemento diafragma puede
tener rigidez infinita, no tener rigidez o tener una rigidez intermedia, mediante el uso de
elementos flexibles. Los diafragmas rígidos deben ser horizontales; los diafragmas
flexibles pueden tener una inclinación.

35. DISEÑO SISMIRESISTENTE
34
Las masas requeridas para el análisis dinámico están asociadas con los diafragmas rígidos.
Las masas son concentradas en los centros de masas de los diafragmas correspondientes.
Las masas de los elementos son incluidos automáticamente en una masa de diafragma
conjunto, con la contribución correspondiente a los momentos de inercia de masa. El
número de elementos diafragma en un nivel particular dependerá de la distribución de
masas en el piso
Imagen3.3.1 Configuración - diafragmas ª NIVEL 1º al 6
Imagen3.3.2 Diafragma rígido del primero al tercer piso +3.00 a +7.96

36. DISEÑO SISMIRESISTENTE
35
Imagen3.3.3 Diafragma rígido del cuarto al quinto piso +7.96 a +12.86
Imagen3.3.4 Diafragma rígido del sexto piso +12.86 a +15.31

37. DISEÑO SISMIRESISTENTE
36
3.4 CORTANTE BASAL
Es la fuerza total de diseño por cargas laterales, aplicada en la base de la estructura,
resultado de la acción del sismo de diseño con o sin reducción, de acuerdo con las
especificaciones de la presente norma.
Para realizar un correcto análisis del cortante es necesario tener conocimiento de las
siguientes definiciones:
 Altura de piso
 Cortante basal de diseño
 Cortante de piso
 Zonas sísmicas y factor de zona Z
3.4.1 ZONIFICACIÓN SÍSMICA Y FACTOR Z
El mapa de zonificación sísmica para diseño proviene del resultado del estudio de peligro
sísmico en 50 años (período de retorno 475 años), que incluye una saturación a 0.50 g de
los valores de aceleración sísmica en roca en el litoral ecuatoriano que caracteriza la zona
VI.
Imagen3.4.1.1 Zonificación sísmica NEC 2015
Tabla3.4.1.1 Factor de zona Z NEC15

38. DISEÑO SISMIRESISTENTE
37
3.4.2 GEOLOGÍA LOCAL
Se definen seis tipos de perfil de suelo los cuales se presentan en la siguiente tabla Los
parámetros utilizados en la clasificación son los correspondientes a los 30 m superiores
del perfil para los perfiles tipo A, B, C, D y E. Aquellos perfiles que tengan estratos
claramente diferenciables deben subdividirse, asignándoles un subíndice i que va desde
1 en la superficie, hasta n en la parte inferior de los 30 m superiores del perfil. En este
caso el tipo de suelo escogido es el C, ya que este es zonas sísmicas VI como es el caso
de Manabí.
Tabla3.4.2.1 Tipos de perfiles de suelo para el Diseño sísmico NEC15
Zona Sísmica I II III IV V VI
Valor Factor Z 0,150 0,250 0,300 0,350 0,400 0,500
Caracterización
del peligro
sísmico
Intermedia Alta Alta Alta Alta Muy Alta
≥
F1—Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitación sísmica, tales
como; suelos licuables, arcillas sensitivas, suelos dispersivos o débilmente
cementados, etc.
F2—Turba y arcillas orgánicas y muy orgánicas (H > 3m para turba o arcillas
orgánicas y muy orgánicas).
F3—Arcillas de muy alta plasticidad (H > 7.5 m con índice de Plasticidad IP>75)
F4—Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda (H >30m)
F5—Suelos con contrastes de impedancia α ocurriendo dentro de los primeros 30
m superiores del perfil de subsuelo, incluyendo contactos entre suelos blandos y
roca, con variaciones bruscas de velocidades de ondas de corte.
F6—Rellenos colocados sin control ingenieril.
Los perfiles de suelo tipo F requieren una evaluación realizada explícitamente en
el sitio por un ingeniero geotecnista. Se contemplan las siguientes subclases
F
Perfiles de suelos muy densos o roca blanda, que
cumplan con cualquiera de los dos criterios
C
N ≥ 50.0
Su ≥ 100 Kpa
Perfiles de suelos rígidos que cumplan con el criterio
de velocidad de la onda de cortante
Perfiles de suelos rígidos que cumplan cualquiera de
las dos condiciones
D
360 m/s > Vs ≥ 180 m/s
50 > N ≥ 15.0
100 kPa > Su ≥ 50 kPa
760 m/s > Vs ≥ 360 m/s
TIPO DE PERFIL DESCRIPCIÓN DEFINICIÓN
A
Perfil que cumpla el criterio de velocidad de la onda
de cortante
Perfil que contiene un espesor total H mayor de 3m
de arcillas blandas
E
Vs < 180 m/s
IP > 20
w ≥ 40%
Su < 50 kPa
B
Perfil de roca competente
Perfil de roca de rigidez media
Perfiles de suelos muy densos o roca blanda, que
cumplan con el criterio de velocidad de la onda de
cortante
Vs ≥ 1500 m/s
1500 m/s >Vs ≥ 760 m/s

39. DISEÑO SISMIRESISTENTE
38
3.4.2.1 COEFICIENTES DE PERFIL DE SUELO FA, FD Y FS
Fa: Coeficiente de amplificación de suelo en la zona de período cortó. En la siguiente
tabla se presentan los valores del coeficiente Fa que amplifica las ordenadas del espectro
de respuesta elástico de aceleraciones para diseño en roca, tomando en cuenta los efectos
de sitio.
Tabla3.4.2.1.1 Coeficiente de amplificación de suelo en la zona de periodo corto (Fa) NEC15
Fd: amplificación de las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamientos
para diseño en roca. En la tabla se presentan los valores del coeficiente Fd que amplifica
las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamientos para diseño en roca,
considerando los efectos de sitio.
Tabla3.4.2.1.2 Amplificación de las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamientos
para diseño en roca (Fd) NEC15
Fs: comportamiento no lineal de los suelos En la tabla se presentan los valores del
coeficiente Fs, que consideran el comportamiento no lineal de los suelos, la degradación
del período del sitio que depende de la intensidad y contenido de frecuencia de la
excitación sísmica y los desplazamientos relativos del suelo, para los espectros de
aceleraciones y desplazamientos.
I II III IV V VI
0,150 0,250 0,300 0,350 0,400 0,500
A - - - - - 0,90
B - - - - - 1,00
C - - - - - 1,18
D - - - - - 1,12
E - - - - - 0,85
F Véase Tabla 2 : Clasificación de los perfiles de suelo y la sección NEC15
TIPO DE PERFIL DE
SUBSUELO
Zona sísmica y factor Z
≥
I II III IV V VI
0,150 0,250 0,300 0,350 0,400 0,500
A - - - - - 0,90
B - - - - - 1,00
C - - - - - 1,06
D - - - - - 1,11
E - - - - - 1,50
F
TIPO DE PERFIL DE
SUBSUELO
Zona sísmica y factor Z
Véase Tabla 2 : Clasificación de los perfiles de suelo y 10.6.4 NEC 15
≥

40. DISEÑO SISMIRESISTENTE
39
Tabla3.4.2.1.3 Comportamiento No Lineal de los Suelos (Fs) NEC15
3.4.3 ESPECTRO ELÁSTICO HORIZONTAL DE DISEÑO EN ACELERACIONES
El espectro de respuesta elástico de aceleraciones Sa, expresado como fracción de la
aceleración de la gravedad, para el nivel del sismo de diseño, consistente con:
 El factor de zona sísmica Z
 El tipo de suelo del sitio de emplazamiento de la estructura
 La consideración de los valores de los coeficientes de amplificación de suelo Fa,
fd, fs.
Imagen3.4.3.1 Determinación espectro elástico horizontal de diseño en aceleraciones según el
NEC2015
I II III IV V VI
0,150 0,250 0,300 0,350 0,400 0,500
A - - - - - 0,75
B - - - - - 0,75
C - - - - - 1,23
D - - - - - 1,40
E - - - - - 2,00
F
TIPO DE PERFIL DE
SUBSUELO
Zona sísmica y factor Z
Véase Tabla 2 : Clasificación de los perfiles de suelo y 10.6.4 NEC 15
≥

41. DISEÑO SISMIRESISTENTE
40
Imagen3.4.3.2 Periodo límite de vibración en el espectro sísmico elástico de aceleración
Imagen3.4.3.3 Periodo fundamental de vibración estructural
Tabla3.4.3.1 Coeficiente n según la zona NEC2015
Tabla3.4.3.2 Coeficientes Ct y α dependiendo el tipo de estructura NEC2015
Imagen3.4.3.4 Espectro elástico horizontal de diseño en aceleraciones según el NEC2015
0,608= =
0,6410= =
η= 1,80
η= 2,48
η= 2,60
Provincias de la Costa ( excepto Esmeraldas)
Provincias de la Sierra, Esmeraldas y Galápagos
Provincias del Oriente
Razón entre la aceleración espectral Sa (T = 0.1 s) y el PGA para el período de retorno seleccionado.
0,055 0,900
Póticos Especiales de Hormigón Armado
Sin muros estructurales ni diagonales rigidizadoras
Con muros estructurales o diagonales rigidiradoras y para otras
estructuras basadas en muros estructurales y mampostería estructural
0,055 0,750
Tipo de Estructura
α
1,007= =

42. DISEÑO SISMIRESISTENTE
41
3.5 METODOLOGÍA SISMO RESISTENTE
3.5.1 CATEGORÍA DE EDIFICIO Y COEFICIENTE DE IMPORTANCIA I
El propósito del factor I es incrementar la demanda sísmica de diseño para estructuras,
que por sus características de utilización o de importancia deben permanecer operativas
o sufrir menores daños durante y después de la ocurrencia del sismo de diseño.
Imagen3.5.1.1 Categoría del Edificio y Coeficiente de Importancia
3.5.2 CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL
Se indica si la estructura presenta irregularidad en planta como en altura con el fin de
determinar el procedimiento adecuado de análisis y los valores apropiados del factor de
reducción de fuerza sísmica, tal como lo indica el NEC-SE-DS 2015 como lo cita en su
capítulo 5.2.3 ¨En caso de estructuras irregulares, tanto en planta como en elevación, se
usaran los coeficientes de configuración estructural, que “penalizan” al diseño con fines
de tomar en cuenta dichas irregularidades, responsables de un comportamiento
estructural deficiente ante la ocurrencia de un sismo¨. El objetivo de usar coeficientes se
configuración es como lo indica el NEC-SE-DS 2015 ¨Los coeficientes de configuración
estructural incrementan el valor del cortante de diseño, con la intención de proveer de
mayor resistencia a la estructura, pero no evita el posible comportamiento sísmico
deficiente de la edificación. Por tanto, es recomendable evitar al máximo la presencia de
las irregularidades mencionadas¨.
Categoría Coeficiente I
Museos, iglesias, escuelas y centros de educación o deportivos
que albergan más de trescientas personas. Todas las estructuras
que albergan más de cinco mil personas. Edificios públicos que
requieren operar continuamente
1,30
Estructuras de
ocupación
especial
Todas las estructuras de edificación y otras que no clasifican
dentro de las categorías anteriores
Otras
estructuras
1,00
Tipo de uso, destino e importancia
Hospitales, clínicas, Centros de salud o de emergencia sanitaria.
Instalaciones militares, de policía, bomberos, defensa civil.
Garajes o estacionamientos para vehículos y aviones que atienden
emergencias.
Torres de control aéreo. Estructuras de centros de
telecomunicaciones u otros centros de atención de emergencias.
Estructuras que albergan equipos de generación y distribución
eléctrica. Tanques u otras estructuras utilizadas para depósito de
agua u otras substancias anti-incendio. Estructuras que albergan
depósitos tóxicos, explosivos, químicos u otras substancias
peligrosas.
1,50
Edificaciones
esenciales

43. DISEÑO SISMIRESISTENTE
42
Imagen3.5.2.1 Configuraciones estructurales no recomendadas en elevación NEC-SE-DS 2015
Imagen3.5.2.2 Configuraciones estructurales no recomendadas en planta NEC-SE-DS 2015

44. DISEÑO SISMIRESISTENTE
43
Imagen3.5.2.3 Coeficientes de irregularidad en planta NEC-SE-DS 2015
Imagen3.5.2.4 Coeficientes de irregularidad en elevacion NEC-SE-DS 2015

45. DISEÑO SISMIRESISTENTE
44
Imagen3.5.2.5 Coeficiente de configuracion en planta de la estructura
Imagen3.5.2.6 Coeficiente de configuracion en elevacion de la estructura
3.5.3 DUCTILIDAD Y FACTOR DE RECUCCION DE RESISTENCIA R
En la siguemte tabla se muestra el factor de reduccion de resistencia R según el sistema
estructural que se uso en el diseño de la estructura considerando las especificaciones y
configuraciones estructurales.
Tabla3.5.3.1 Factor de Reduccion de Resistencia R
Φp= 0,900
Φe= 0,900
R
8
8
8
5
5
Otros sistemas estructurales para edificaciones
Sistemas de muros estructurales dúctiles de hormigón armado.
Pórticos especiales sismo resistentes de hormigón armado con vigas banda.
Pórticos especiales sismo resistentes, de hormigón armado con vigas banda, con muros
estructurales de hormigón armado o con diagonales rigidizadoras.
7
Pórticos resistentes a momentos
Pórticos especiales sismo resistentes, de hormigón armado con vigas descolgadas.
Pórticos especiales sismo resistentes, de acero laminado en caliente o con elementos armados de
Pórticos con columnas de hormigón armado y vigas de acero laminado en caliente.
Pórticos especiales sismo resistentes, de hormigón armado con vigas descolgadas y con muros
estructurales de hormigón armado o con diagonales rigidizadoras (sistemas duales).
8
Pórticos especiales sismo resistentes de acero laminado en caliente, sea con diagonales
rigidizadoras (excéntricas o concéntricas) o con muros estructurales de hormigón armado.
8
Pórticos con columnas de hormigón armado y vigas de acero laminado en caliente con diagonales
rigidizadoras (excéntricas o concéntricas).
8
Sistemas Estructurales Dúctiles
Sistemas Duales

46. DISEÑO SISMIRESISTENTE
45
3.5.4 DETERMINACION DEL CORTNTE BASAL SEGÚN NEC-SE-DS 2015
En el NEC-SE-DS 2015 encontramos citado que ¨El cortante basal total de diseño V, a
nivel de cargas últimas, aplicado a una estructura en una dirección especificada, se
determinará mediante las expresiones¨:
Imagen3.5.4.1 Determinacion del cortante Basal según NEC-SE-DS 2015
Imagen3.5.4.2 Cortante Basal a emplear
3.5.5 DISTRIBUCION DEL CORTANTE BASAL POR PISO
3.5.5.1 ESPECTRO DE DISEÑO
“Es un espectro de tipo elástico para una fracción de amortiguamientorespecto al crítico
del 5%, utilizado con fines de diseño para representar los efectos dinámicos del sismo de
diseño” (NEC-SE-DS, 2015, p.9) Este espectro de diseño logra explicarse mediante un
espectro de respuesta basado en las condiciones geológicas, tectónicas, sismológicas y
del tipo de suelo agrupadas con el sitio de construcción de la estructura.
Espectro elástico horizontal de diseño en aceleraciones Sa Se expresa como la fracción
de la aceleración de la gravedad, para el nivel del sismo de diseño de la siguiente Imagen.
Imagen3.5.5.1.1 Espectro sísmico elástico de aceleraciones que presenta el sismo de diseño
0,155 W= =

47. DISEÑO SISMIRESISTENTE
46
3.5.5.2 ESPECTRO SISMICO DE RESPUESTA
Tabla3.5.5.2.1 Datos proporcionado por el NEC para determinar el Cortante basal
Tabla3.5.5.2.2 Determinación del espectro de respuesta
n 1,8
z 0,5
fa 1,18
fd 1,06
fs 1,23
r 1
I 1
R 8
H1 3,06
H2 2,45
Tc 0,61
Ct 0,055
α 0,90
Ht 15,31
T 0,641
Tl 2,544
φp 0,9
φe 0,9
Sa 1,0074
Datos Según el NEC
Cortante Basal 0,155
Tc Elástico
T(seg) Sa
0,00 1,06
0,45 1,06
0,5 1,06
0,61 1,06
1,00 0,65
1,5 0,43
2,00 0,32
2,20 0,29
2,4 0,27
2,6 0,25
2,8 0,23
3 0,22
3,2 0,20
3,4 0,19
3,6 0,18
3,8 0,17
3,9 0,17
4 0,16
4,2 0,15
4,4 0,15
4,6 0,14
4,8 0,13
5 0,13
ESPECTRO

48. DISEÑO SISMIRESISTENTE
47
El espectro de respuesta elástico de aceleraciones Sa Con los valores obtenidos de los
cálculos anteriores, procedemos a realizar la curva de respuesta elástica y luego usamos
el factor de reducción R, para generar el espectro de respuesta inelástica.
Imagen3.5.5.2.3 Espectro de respuesta sismica
3.5.5.3 DETERMINACION DE LAS CARAGAS
Tabla3.5.5.3.1 Determincion de las cargas muertas de elementos estructuras
Nota: Se determino el peso con la suma de los pesos de las columas y de las vigas que se determino
en el capitulo 2
Tabla3.5.5.3.2 Determincion de las cargas muertas de Tabiqueria y Acabados
124,40736 Tn
113,31072 Tn
113,31072 Tn
104,15688 Tn
104,15688 Tn
104,15688 Tn
663,49944 Tn
PESO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
TERCER PISO
CUARTO PISO
QUINTO PIOS
SEXTO PISO
10,557 Tn
10,557 Tn
10,557 Tn
10,557 Tn
10,557 Tn
10,557 Tn
63,342 Tn
PESO DE ACABADOS Y TABIQUERIA
PRIMER PISO
SEGUNDO PISO
TERCER PISO
CUARTO PISO
QUINTO PIOS
SEXTO PISO

49. DISEÑO SISMIRESISTENTE
48
Tabla3.5.5.3.3 Determincion de las cargas vivas
3.5.5.4 DISTRIBUCION DEL CORTANTE BASAL POR PISO
Según el método de fuerza horizontal equivalente las fuerzas sísmicas en cada piso son
fuerzas de inercia que están aplicadas en el centro de masa o centro de gravedad de la
placa de los entrepisos y deben ser calculadas para obtener luego las derivas máximas de
la estructura.
En el NEC-SE-DS-2015 en su capitulo 6.3.5 nos cita que ¨La distribución de fuerzas
verticales se asemeja a una distribución lineal (triangular), similar al modo fundamental
de vibración, pero dependiente del período fundamental de vibración Ta¨.
¨En ausencia de un procedimiento más riguroso, basado en los principios de la
dinámica, las fuerzas laterales totales de cálculo deben ser distribuidas en la altura de
la estructura, utilizando las siguientes expresiones¨:
Imagen3.5.5.4.1 Fomula para encontrar la distribucion del cortante basal por piso NEC-SE-DS-
2015 Cap. 6.3.5
CV AT
350 215,9968 75598,88 kg 75,59888 Tn
200 215,9968 43199,36 kg 43,19936 Tn
200 215,9968 43199,36 kg 43,19936 Tn
200 215,9968 43199,36 kg 43,19936 Tn
200 215,9968 43199,36 kg 43,19936 Tn
200 215,9968 43199,36 kg 43,19936 Tn
291595,68 kg 291,59568 Tn
W CV
Peso en Primer Piso
Peso en Segundo Piso
Peso en Tercer Piso
Peso en Cuarto Piso
Peso en Quinto Piso
Peso en Sexto Piso
Carga Viva

50. DISEÑO SISMIRESISTENTE
49
Tabla3.5.5.4.1 Distribucion del cortante basal por piso
Imagen3.5.5.4.2 Determinacion del cortante Basal por el peso de la estructura
3.5.6 CONTROL DE LA DERIVA POR PISO
La norma precisa que se debe realizar un control de las deformaciones, calculando las
derivas inelásticas máximas de piso. Quien diseñe debe justificar que la estructura
presente deformaciones inelásticas controlables. Se manejará secciones agrietadas y
debido a esto se establecerán los valores máximos. Las rigideces utilizadas en un análisis
elástico para diseño por resistencia deben representar las rigideces de los elementos
inmediatamente antes de la falla. Los valores que vamos a utilizar son:
 0.5 Ig para vigas (considerando la contribución de las losas, cuando fuera
aplicable)
 0.8 Ig para columnas
 0.6 Ig para muros estructurales (NEC-SE-DS, 2014, p.55)
La deriva inelástica máxima por piso se calcula con la siguiente formula
∆M = 0.75R∆E
Dónde:
 ∆M Deriva máxima inelástica
 ∆E Desplazamiento obtenido en aplicación de las fuerzas laterales de diseño
reducidas
 R Factor de reducción de resistencia (NEC-SE-DS, 2015).
Primer Piso 210,563 3,06 3,06 644,324 8,909 8,909
Segundo Piso 167,067 2,45 5,51 920,540 12,728 21,638
Tercer Piso 167,067 2,45 7,96 1329,854 18,388 40,026
Cuarto Piso 157,913 2,45 10,41 1643,877 22,730 62,756
Quinto Piso 157,913 2,45 12,86 2030,764 28,080 90,836
Sexto Piso 157,913 2,45 15,31 2417,652 33,429 124,265
Sumatoria 1018,437 8987,010
PISO Peso (Tn) Altura (m) W*h(Tn-m) Fx Vx
Altura Por
Piso (m)
W= 1036,745 Tn
V= 161,092

51. DISEÑO SISMIRESISTENTE
50
LÍMITES PERMISIBLES
La máxima deriva en cualquier piso no superará los límites de deriva inelástica
establecidos en la siguiente tabla, en la que la deriva máxima se indica como un
porcentaje de la altura de piso.
Tabla. Valores de Δm máximos, expresados como fracción de la altura de piso

52. DISEÑO SISMIRESISTENTE
51
CAPITULO 4
4. ANALISIS CON SAP2000
4.1 INICIACION DEL MODELO
Para iniciar la modelacion en sap2000, se selecciona las unidades acorde al trabajo y
necesidades, lluego se presenta las opciones de modelage, en donde se selecciona GRID
ONLY.
Imagen4.1.1 Ventana de Iniciazion
4.2 GEOMETRIA
Una vez dada las caracateristicas geometricas de la estructura en sentido x,y y z, se
procede hacer clic derecho en la plataforma y selececionamos EDIT GRID DATA-
MODIFIC/SHOW SYSTEM, en donde se procede a modoficar las propiedades
geometricas en base a nuestros planos arquitectonicos.
Imagen4.2.1 Ventana de Edit Grid Data

53. DISEÑO SISMIRESISTENTE
52
4.3 DEFINICION DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
4.3.1 ESPEFICICACION DE LOS MATERIALES
Para definir las propiedades mecanicas de los materiales a emplear se procede a calcular
sus respectivos modulos de elasticidad y definir sus caracteristicas como lo muestra el
capitulo 1.3, a continuacion se selecciona la opcion DEFINE-MATERIALS-
MODIFIC/SHOW MATERIASL, 4000psi en el caso del concreto y A615Gr60 en el
caso de acero de refuerzo.
Imagen4.3.1.1 Propiedades del Hormigon
Imagen4.3.1.2 Propiedades de Acero de refuerzo

54. DISEÑO SISMIRESISTENTE
53
4.3.2 ESPEFICICAON DE LAS PROPIEDADES GEOMETRICAS
Para definir las propiedades geometricas seleccionamos la opcion DEFINE-SECCION
PROPERTIES-FRAME SECTIONS, se selecciona ADD NEW ROPERTY, en donde
se selecciona la opcion concrete y se procede a elegir la seccion rectangulas, en donde se
procede a darle las propiedades mecanicas que se definio en el capitulo 4.3.1, se
selecciona la opccion CONCRETE REINFORCEMENT y seleccionamos COLUMN
(P-M2-M3-Desing) para columnas y BEAM(ME-Desing only) para vigas como se
muestra en las imágenes a continuacion.
Imagen4.3.2.1 Selección de seccion del elemento
Imagen4.3.2.2 Definicion de las propiedades de las columnas
Imagen4.3.2.3 Definicion de los factores de reduccion de las columnas

55. DISEÑO SISMIRESISTENTE
54
Imagen4.3.2.4 Definicion de las propiedades de las vigas
Imagen4.3.2.5 Definicion de los factores de reduccion de las vigas
4.3.3 DEFINIR PROPIEDADES DE LOSA
Para definir las propiedades de las losa según las caracteristicas que se empleen en el
diseño para la simulacion se selecciona la opcion DEFINE-SECCION PROPERTIES-
AREA SECTIONS-ADD NEW SECTIONS, como lo muestra la imagen a
continuacion.
Imagen4.3.3.1 Definir propiedades de la losa

56. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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4.4 ASIGNACION DE LOS ELEMENTOS EN EL PROGRAMA DE
SIMULACION
4.4.1 ASINACION DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Para la desigancion de los elementos estructurales, se va a la opcion QUICK DRAW
FRAME, luego se selecciona la seccion de las columas designadas en el capitulo 4.3, al
finalizar se selecciona la vista xz para la desiganacion de las columnas y vista xy para la
desinacion de vigas y losas, como se muestra acontinuacion.
Imagen4.4.1.1 Asignacion de columnas
Imagen4.4.1.2 Asignacion de vigas
Imagen 4.4.1.3 Asignacion de losa aligerada
Imagen 4.4.1.3 Elementos Asignados en 3D

57. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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4.4.2 ASIGNACION DE RESTICCIONES
Una vez asignados los elementos estructurales se les asigna las recticciones de
empotramiento en la base de las columnas de la estructura, iendo al nivel 0+00 se
sombrean las bases de la columna y se va a la opcion DESSING-JOINT-RESTRAINT,
se selecciona empotrado como lo muestra la imagen4.4.2.1 acontinuacion.
Imagen4.4.2.1 Asignacion de las restricones an la base de la estructura
Imagen4.4.2.2 Empotramiento perfecto en la base de la estructura

58. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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4.4.3 ASIGNACIONACION DEL PUNTO DE INSERCION VIGA-COLUMNA
Para mejor realiadad del calculo em la simulacion del edificio en sap se procede
seleccionar los elementos vigas, a continuacion se va a la opcion ASSIGN-FRAME-
INSERTION POINT, luego seleccionamos la opcion Top center para que exista un
corecto punto de insercion entre VIGA-COLUMNA
Imagen. Asignacion de Insercion Viga-Columna
4.5 ASIGNACION DE CARGAS DE DISEÑO
4.5.1 ASIGNACION DE CARGA PERMANETE Y SOBRECARGA
Para la asignacion de cargas se escoge la opcion DEFINE-LOAD PATTERNS, y se
proceden asignar las diferentes cargas como el Peso Propio de la estrcutura, carga
temporal o de ocupacion, la carga de los acabados y la de cubierta como lo muestra en la
imagen 4.5.1.1
Imagen4.5.1.1 Asignacion de las cargas de Diseño

59. DISEÑO SISMIRESISTENTE
58
4.5.2 ASIGNACION DE CARGAS SISMICAS
Para asignar las cargas sismicas se selecciona la carga QUAKE, USER COEFFICIENT
y luego seleccionamos ADD NEW LOAD PATTERN, segido de MODIFY LATER
LOAD PATTERN, se procede hacer lo mismo con la craga en sentido Y
Imagen4.5.2.1 Asignacion de las cargas sismicas en sentido X
4.5.3 ASIGNACION DE MASA DE LA ESTRUCTURA
Para calcular el peso total del edificio, se designa una masa en el programa, seleccionando
DEFINE-MASS SOURCE-ADD NEW MASS SOURCE, le indico al programa que
me calcule el peso propio el peso total del edificio de la masa propio de los elmentos y de
los patrones de carga espeficicados como lo especifica en el capitulo 3.2 y el NEC-SE-
DS-2015
Imagen4.5.3.1 Asignación de la masa al edificio

60. DISEÑO SISMIRESISTENTE
59
4.6 DETERMINACION DEL ANLISIS MODAL DEL EDIFICIO
Para determinar el analisis modal se selecciona la opcion DEFINE-LOAD CASE-NEW
LOAD CASE, se crea una una carga con el nombre de Modal, se selecciona el numero
de modos como son 3 grados de libertad por piso multiplicamos por el numero de piso da
un total de 18, se selecciona el tipo de carga selecionamos ACCEL de aceleración tanto
en X como en Y.
Imagen. Asiganacion de las Fueerzas Modales
4.7 ASIGNACION DE LAS CARGAS EN LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
Para la asigancion de cargas aledificio se procede a seleccionar las losas por piso y escogemos
la opcion ASSIGN-AREA LOADS-UNIFORM TO FRAME,y se procede asignar las cargas
según como se determinamos en el CAPITULO 1.5,acontinuacion se muestra la asigancion de
las cargas en la imagen4.7.1.1
Imagen4.7.1.1 Asignacion de cragas Vivas en los elementos estructurales
Imagen4.7.1.2 Asignacion Cragas de Acabados y Tabiqueria

61. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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4.8 APLICACIÓN DE CARACTERISTICAS EN ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
4.8.1 APLICAR LOS ELEMENTOS RIGUIDOZ
Para seleccionar los elemntos rigidos seleccionamos toda la estructura y procedemos a elegir la opcion
ASSING-FRAME-END OFFSETS y se selecciona facto riguido de 0,5 como lo muestra la imagen a
continuacion.
Imagen4.8.1.1 Asignacion de factor de riguidez
4.8.2 ASIGNACION DE CONSTRICCIONES
La aplicación e constriccuines nos sirve para que la distribucion de las cargas sehan lo
mas equitativas posibles, se procede a seleccionar la opcion ASSIGN-AREA-
GENERATE EDGE CONSTRAINTS, se muestra en la imagen4.8.2.1 la corecta
asigancion.
Imagen4.8.2.1 Asignacion de constricciones
4.8.3 ASIGNACION DE DIAFRAGMAS RIGIDOS
Para la asignacion de diafragmas rigidos se selecciona la opcion ASSIGN-JOIN-
CONSTRAINTS y seleccionamos DIPHARGAM y ADD NEW CONSTRAINTS,
como muestra en la imagen4.8.3.1
Imagen4.8.3.1 Asignacion de diafragma riguido

62. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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4.9 VERIFICACION DE RESULTADOS CON SAP2000
4.9.1 OBTENCION DE RESULTADOS
Una vez que se procedio a correr el programa, el mismo realiza los calculos respectivos
para poderlos visualizar, seleccionamos la opcion DISPLAY-SHOWN TABLES, en
donde podemos encontrar los resultados obtenidos por el programa de simulacion.
Imagen4.9.1.1 Tabla de resultados obtenidos previamente
4.9.1.2 RESULTADOS OBTENIDOS
Los resultados que se presentan a continúan, son las configuración de secciones que se
realizaron previamente para que el edifico cumpla con las capacidades sísmicas que se
presentaron en la simulación, así que los cambios de sección configuran el peso de la
estructura y la distribución del cortante de piso.
Los cambios de las secciones de los elementos se los realizo con el fin de que el edificio
no sufra daños considerables en su funcionamiento sísmicos.
Imgen4.9.1.2.1 Carga Sismica Previamente Calculada en sap2000

63. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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Imagen4.9.1.2.2 Peso de los elementos estructurales
Imagen4.9.1.2.3 Carga sismica actuandiando a los diafragmas riguidoz por piso, la dsitrubucion se
da por altura, no acumulada
Imgen4.9.1.2.4 Total de peso que actua en todo el edifico

64. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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Imaagen4.9.1.2.6 Actuacion de las fuerzas axiales en el sismo y su deformacion
Imagen4.9.1.2.7 Deformciones de Modal Espectral

65. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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Imagen4.9.1.2.8 Tabla de derivas por puntos

66. DISEÑO SISMIRESISTENTE
65
CONCLUSIONES
El edifico presenta mayores desplazamientos en sus últimos piso en el piso quinto y sexto
como se nota en la imagen4.9.1.27, ocasionando daños considerables para el edificio esto
es por lo que en el último piso cuenta con secciones de vigas menores a las usada en piso
inferiores, tomando en cuenta que en el último piso se consideró con peso de vivienda
con 2kn/m2 y no como una terraza con menos carga, considerando que la losa del último
piso, con acceso a ella no se consideró que los elementos de acabados y tabiquerías se
reducción en más de la mitad, debido a que esta cuenta con mitades de paredes, para
permitir el acceso previo a la terraza.
Se consideró el cambio de sección de viga y columnas en los últimos pisos ya que las
columnas excéntricas sufrían daños considerables en la simulación, con la finalidad de
que existan mejores distribuciones de las cargas tanto sísmicas, las permanentes y las
sobrecargas, con ello el edificio tiene un mejor comportamiento sísmico y un mejor
desempeño.
En la simulación se realizaron cambión de sección del primer, segundo y tercer piso totas
las columnas quedaron de 45x45cm, las columnas del cuarto, quinto y sexto, quedaron
columnas cuadradas de 40x40, así mismo se cambiaron secciones de vigas de 30x45 del
primero al tercer piso y el resto de piso se cambiaron secciones de 30x40.
La losa aligerada se simulo en una dirección, pero el programa cuenta con 2 tipos de losa
la ya mencionada y la losa en 2 direcciones.
Según sus derivas se considera el edificio susceptible a daño por no contar con mayor
rigidez.
Es imporante considerar que en el programa de simulacion de spa2000 no consentra las
masas, ni considera las intersecciones de los elementos en este caso la interseccion viga
columna, por ende la distribucion del cortante no se efectua de manera correcta como
deberia hacere.

67. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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RECOMENDACIONES
 El sap2000 no considera intersecciones de los elementos por ende se recomienda
realizar un calculo manual, realizando un metrado manual o en una hoja de calculo
de excel, he ir incoporando esas cargas de sismo, y ingresando el cortante
manualmente.
 Tomando en consideracion que los elementos cumplan con las espeficicaciones
mecanicas con se resistencia a la compresion a los 28 dias del hormigon y la
resistencia a la fluencia del acero, el edificio tendria un buen comportamenito
sismoresitente, se recomienda realizar los ensayos perninentes a los materiales a
utilizar en obra.
 Se recomienda el combio de secciones en el ultimo piso, mantener las secciones
del piso por debajo de el, y mantener las secciones del 2 piso hasta el cuarto piso.
 Se recomienda usar material liviano en le losas aligeradas con la finalidad de
reducir el peso propio de la losa.
 Es recomendable ajustar las columnas indicadas al acero mínimo resultante del
Análisis y diseño, para evitar sobre reforzamientos excesivos en la estructura.
 Aunque los factores de Seguridad de los diseños del Proyecto original pueden
cubrir en un amplio margen alguna distorsión o alteración en el comportamiento
real de la Estructura respecto al Proyecto, es recomendable los reajustes al
Proyecto contemplado en los Ítems anteriores, a fin de evitar sobre reforzamientos
que puedan alterar perjudicialmente el comportamiento real de la Estructura

68. DISEÑO SISMIRESISTENTE
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BIBLIOGRAFIA
1. NEC-15, NEC-SE-CG, Norma Ecuatoriana de la Construcción – Seguridad
Estructural- Cargas (no sísmicas), Norma Ecuatoriana de la Construcción,
diciembre 2014.
2. NEC-15, NEC-SE-DS, Norma Ecuatoriana de la Construcción – Seguridad
Estructural- Diseño Sismo resistente, Norma Ecuatoriana de la Construcción,
diciembre 2014.
3. NEC-15, NEC-SE-HM, Norma Ecuatoriana de la Construcción – Seguridad
Estructural- Estructuras de Hormigón Armado, Norma Ecuatoriana de la
Construcción, diciembre 2014.
4. ACI 318, Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural, (ACI 318S- 14),
American Concrete Institute, USA, segunda impresión, enero 2015.
5. Salinas, R. (2012), Modelamiento de estructuras mediante programas de
cómputo. Recuperado de: http://www.cismid.uni.edu.pe/articulos/PCIetabs.pdf
6. Diseño en Concreto Armado, Ing. Roberto Morales Morales, Fondo Editorial
ICG, Tercera Edicion Mayo 2006.
7. LOSAS - MEMBRANAS SHELL Autor: Ing. Rafael Antonio González Machado
ETABS V. 9.6 http://myslide.es/documents/uso-de-elementosshell-y-membrane-
en-etabs.html