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En el diseño sísmico, es necesario calcular la fuerza sísmica aplicada a edificios y estructuras. IS 1893:2002 de India proporciona una guía para el diseño sísmico de edificios y estructuras. Este artículo describe cómo calcular las fuerzas sísmicas para edificios y estructuras según el código IS 1893:2002.
Calcule las fuerzas sísmicas en edificios y estructuras
El primer paso para calcular las cargas sísmicas de una estructura es identificar la zona sísmica para la cual se debe diseñar la estructura. Esta zona sísmica se muestra en el mapa de la página 6 del código. Después de identificar la zona sísmica, siga estos pasos: 1. Calcular el coeficiente sísmico horizontal de diseño A.tiempoque es (cl. 6.4.2 de IS1893 – 2002:
donde Z es el factor zonal, dado en la Tabla 2 de IS1893 – 2002. I es el factor de importancia estructural según la función o el uso. Este factor se puede obtener de la Tabla 6 en el código. R es el factor de reducción de la respuesta. Este valor se toma de la Tabla 7 en el código. El valor de 1/R no debe exceder de 1. S.a/g es el factor de aceleración de respuesta promedio. Este valor depende de la edad de la estructura y del tipo de suelo. Esto se puede obtener de la sección 6.4.5 del código. 2. Calcular el cortante fuente de diseño (V) de la estructura.B.). Esta es la suma de las fuerzas laterales de diseño a lo largo de cualquier dirección principal. Esto se calcula como: vB. =Atiempo x W donde Atiempo = intensidad sísmica horizontal calculada en el paso 1 anterior. W = peso total de la estructura. 3. Luego, calcule la distribución de las fuerzas de diseño en la estructura. El corte de cimentación de diseño sísmico calculado en el paso anterior se distribuye a la estructura como la fuerza sísmica de diseño. Esto se calcula como:
donde qI = fuerza lateral de diseño en el piso i WI = Peso sísmico del piso ihI = altura del piso i desde la base n = número de pisos del edificio en el que se encuentra la masa. 4. Distribución de fuerzas sísmicas horizontales sobre la estructura: Estas fuerzas se distribuyen sobre los elementos verticales de la edificación que resisten fuerzas laterales.
ejemplo:
Considere un edificio de dos pisos y dos bahías para el cual se deben calcular las fuerzas sísmicas. Sea el peso bruto del edificio de 1000 kN. Como se muestra en la siguiente figura, el techo superior tiene un peso de 200 kN y ambos pisos tienen un peso de 400 kN. El cálculo de la fuerza sísmica del terremoto es el siguiente.
Peso bruto de la estructura | wI = | 1000 | kN | |||
Factor de Zona (Zona IV) | Z = | 0.24 | ||||
Factor de importancia (Tabla 6) | yo = | 1 | ||||
factor de reducción de respuesta | R = | 3 | ||||
factor de aceleración de respuesta promedio | ||||||
déjame saber el período | t | 0.373358 | (Clase 7.6) | |||
S.a/gramo | 2.5 | |||||
Coeficiente sísmico horizontal de diseño Ah | 0.10 | |||||
cortante básico | 100 | kN | ||||
numero de pisos | cortante básico | altura | Wifi | deseoso2 | aire | capacidad de diseño |
3 | 100 | 8.5 | 200 | 14450 | 57.00197 | 9.50 |
2 | 100 | Cinco | 400 | 10000 | 39.44773 | 6.57 |
1 | 100 | 1.5 | 400 | 900 | 3.550296 | 0.59 |
total | 25350 | (kN) |
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