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CONFINADA
DISEÑO DE UNA EDIFICACION
DE ALBAÑILERIA
OBJETIVO DEL CURSO
El objetivo del presente curso taller es que el participante
realice el diseño completo de una edificación de albañilería
confinada, esto implica el diseño de los Muros de Albañilería y
sus elementos de confinamiento, diseño de la losa de piso,
diseño de cimentación corrida.
METODOLOGIA
El curso esta dividido en 4 sesiones de taller en el cual los
participantes desarrollaran en cada sesión ejemplos prácticos
aplicando las consideraciones y/o recomendaciones dadas por
las normas E070, E030, E060. Con ese fin se dan las pautas
básicas de las normas aplicables en cada etapa del desarrollo
de un proyecto estructural. El curso es netamente practico de
modo que el participante deberá desarrollar en aula un ejemplo
practico con la tutoría del expositor logrando el alcance
programado para cada sesión.
CONSIDERACIONES PREVIAS
En el Perú el mayor porcentaje de viviendas en zonas urbanas
como rurales es construida con el sistema de albañilería sea
confinada o armada.
Se estima que entre el 60% y 70% de la construcción urbana es
de albañilería. Entre el 90% al 100% de la construcción rural es
de albañilería. En cuanto a la construcción informal gran
proporción es de albañilería.
En este contexto en el año 2006 se promulga la vigente norma
E - 070 que rige el diseño de edificaciones de albañilería.
La actual Norma E070 incluye un cambio sustancial en el
procedimiento de diseño de las edificaciones de albañilería y es
que acorde con las tendencias actuales en el análisis y diseño
Sismo resistente se incluye Niveles de Sismo de Diseño para
evaluar el desempeño de las edificaciones, en particular 02
niveles, Sismo Moderado y Sismo Severo.
AlbañileríaLa Albañilería es también conocida como Mampostería, una
definición simple de la albañilería es aquella en la que se considera
como un conjunto de unidades trabadas o unidas entre si con algún
material, como el mortero de barro o de cemento. Las unidades
pueden ser piedras(naturales) o también adobe, tapias, ladrillos de
arcillay bloques de concreto(artificiales).
CONSIDERACIONES PREVIAS
Fuente: Ing. Ángel San Bartolomé
DEFINICIONES PREVIAS
• Construccionesde albañiler ía
• Todo aquel sistema donde se ha empleado básicamente
elementos de albañilería (muros, vigas, pilastras, etc.) estos
elementos a su vez están compuestos por unidades de arcilla,
sílice-cal o de concreto, adheridas con mortero de cemento o
concreto fluido (“grout”).
• ALBAÑILERIAESTRUCTURAL
• Existe un consenso en la mayoría de las referencias revisadas en
cuanto a una definición para la albañilería estructural y ésta es
aquella que la define como construcciones de albañilería que
han sido diseñadas racionalmente, de tal manera que las
cargas actuantes (cargas de gravedad, y cargas sísmicas, etc.)
durante su vida útil se transmitan adecuadamente a través de los
elementos de albañilería (convenientemente reforzadas) hasta el
suelo de cimentación.
• CLASIFICACION DE LA ALBAÑILERIA
• A efectos de obtener una mejor descripción de los diferentes tipos de
albañilería las clasificaremos de dos maneras:
• Por su Función Estructural.-
– Los muros se clasifican en Portantes y No Portantes.
• Por la distr ibución del Refuerzo
– Muros de albañilería simple
– Muros reforzados (armados, laminares y confinados).
• PRETENSADO EN LA ALBAÑILERIA
• Hotel Excalibur de la Vegas (EE.UU) - Albañilería Preesforzada.
• AISLAMIENTO EN LA ALBAÑILERIA
Efectos del Aislamiento de base en edificaciones .
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
Unidades de Albañilería.
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
Foto: Ing. Ángel San Bartolomé
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
CONSIDERACIONES PREVIAS – NORMA E 070
COMPORTAMIENTO SISMICO Y CRITERIOS DE ESTRUCTURACION EN EDIFICACIONES DE
ALBAÑILERIA
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
El comportamiento de estructuras de albañilería sometidas a sismos no siempre
ha sido exitoso. Las principales razones de las fallas ocurridas, algunas de ellas
de magnitud catastrófica se vienen sucediendo en cada evento sísmico.
Estudiaremos a continuación varios tipos de fallas ocurridos en las
construcciones de albañilería muchos de los cuales se han puesto de manifiesto
en los recientes sismos, las lecciones que estas fallas nos dejan se remarcan y se
muestran para mejorar el comportamiento de estas edificaciones, así como
también se muestra aquellas que tuvieron un buen comportamiento lo cual
implica la validez de las recomendaciones de nuestras normas.
Poca rigidez en la dirección corta
Pisco 2007
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
Fuente: Ing. Marcos Tinman
Deficiente Estructuración
Planta de arquitectura
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
Fuente: Ing. Marcos Tinman
Planta de estructuras
Deficiente Estructuración
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
Fuente: Ing. Marcos Tinman
Fuerzas fuera del plano que se generan en los encuentros de muros sin confinamiento y
consecuente colapso de los muros perimétricos de un edificio en Santa Cruz en el sismo
de Loma Prieta.
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
Agrietamiento diagonal de muros por falta de confinamiento, este tipo de falla son
de naturaleza frágil.
Foto: Ing. Ángel San Bartolomé
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
“Piso Blando” este problema se genera debido a que muchas viviendas típicas tienen
el primer piso libre de muros y a partir del segundo nacen los muros.
Foto: Ing. Ángel San Bartolomé
COMPORTAMIENTOSISMICODE LA ALBAÑILERIA
Vivienda en Chimbote sismo de 1970 licuefacción del suelo, y cimiento armado sobre
suelos colapsable.
Foto: Ing. Ángel San Bartolomé
NORMATECNICADE SUELOSY CIMENTACIONESE -050
NORMATECNICADE SUELOSY CIMENTACIONESE -050
CRITERIOSDE ESTRUCTURACION– NORMAE 070
CRITERIOSDE ESTRUCTURACION– NORMAE 070
CRITERIOSDE ESTRUCTURACION– NORMAE 070
División de bloques en plantas estructurales tipo L o T.
Bloques con plantas estructurales tipo L o T.
CRITERIOSDE ESTRUCTURACION– NORMAE 070
CRITERIOSDE ESTRUCTURACION– NORMAE 070
PREDIMENSIONAMIENTODE MUROS– NORMAE 070
PREDIMENSIONAMIENTODE MUROS– NORMAE 070
PREDIMENSIONAMIENTODE MUROS– NORMAE 070
PREDIMENSIONAMIENTODE MUROS– NORMAE 070
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELESEn el siguiente ejemplo se muestra la aplicación de las recomendaciones de
estructuración, predimensionamiento y verificación de los capítulos 6 y 7 de la E-070.
•Características del Edificio•La figura corresponde a la planta típica de un
edificio de 4 pisos destinado a oficinas,
ubicado en Lima sobre un suelo de buena
calidad (grava arenosa densa) .
Paso 1.- Espesor mínimo de muros Art 7.1.1Lima ----Zona Sísmica 3.
Considerando h =2.40m, t = 2.4/20 = 0.12m
Muro de soga (mínimo 0.13m)
•Vigas soleras en Y-Y: 0.15 x 0.30 m
Vigas soleras en X-X: 0.25 x 0.30
Paso 2.- Estructuración en planta: Muros portantes en dirección xx , dirección yy losa
aligerada
•Vigas soleras en Y-Y: 0.15 x 0.30 m,
•Vigas soleras en X-X: 0.25 x 0.30
•Diafragma rígido
•Losa aligerada e = 0.20m
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
•Predimensionamiento de la losa aligerada.
•Norma E-060
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
•Propiedades de los materiales
Concreto : f’c = 175 kg/cm2 = 0.175 t/cm2
Acero : fy = 4200 kg/cm2 = 4.2 t/cm2
Albañilería : Pilas: f’m =65 kg/cm2 = 650 t/m2
Ladrillo : King Kong Industrial
Mortero : 1:4 (cemento: arena gruesa)
Cargas Muertas y vivas
•Concreto Armado : = 2.40 t/m3
•Losa Aligerada (e=0.20m): 300 kg/m2 = 0.30 t/m2
•Acabados : 0.10 t/m2
•Sobrecarga de azotea : 0.10 t/m2
•Sobrecarga de oficina : 0.25 t/m2 (Norma E -020)•Muros de albañilería : 1.90 t/m3 (para considerar el pesode l tarrajeo)
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Norma E – 020 CARGAS
Capitulo 3 - Carga viva
Art. 3.1.1 – Tabla 3.1.1 Cargas vivas mínimas repartidas
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
•De acuerdo a la norma E – 030:
Para nuestra edificación:
Z= Factor de zona (Lima está en zona 3) = 0.4
U= Factor de uso (oficinas) = 1.0
S= Factor de suelo (grava arenosa densa) = 1.0
N= Número de piso del edificio = 4.0
Ap=Área de la planta típica = 12.00 x 7.0= 84.00 m2
L= Longitud total del muro confinado
t= Espesor efectivo del muro
Paso 3.- Estructuración en planta – DENSIDAD MINIMA DE MUROS Art 7.1.2
Con la ayuda de una hoja de calculo se procede a verificar la densidad mínima de muros
para cada dirección.
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Con lo que verificamos que en ambas
direcciones cumple con lo establecido en la
Norma.
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Con la ayuda de la hoja de calculo se
realiza el calculo del esfuerzo axial para
cada muro y para cada dirección. Como
muestra se presenta el calculo paso a paso
para el muro Y7.
Para hallar la carga axial sobre cada muro
es necesario determinar las áreas
tributarias esto se muestra en el grafico de
la derecha.
Para el muro Y7 el área tributaria es igual
a =9.42m2.
La máxima carga axial para todos los
muros se presenta en los muros del primer
nivel, para nuestro ejemplo el numero de
pisos es igual a 4, (3 típicos +1azotea).
Paso 4.- Esfuerzo Axial Máximo ( m)-----Art 7.1.1b
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Considerando muro de soga:
Peso Muro (Pm) : 0.13 x 2.28 x 2.40 x 1.90 x 4 = 5.408 t
Peso Viga solera : 0.15 x 0.30 x 2.28 x 2.40 x 4 = 0.984 t
Peso Losa : 0.30 x 9.42 x 4 = 11.304 t
Peso Acabados : 0.10 x 9.42 x 4 = 3.768 t
Peso Sobrecarga : 0.25 x 9.42 x 3 + 0.1 x 9.42 = 8.007 t
Pm = 29.47 t
Ahora verificamos que la máxima carga axial (esto es en el muro del primer nivel)
encontrada en el muro Y7 es menor al 15%f’m como lo exige la Norma E.070.
m=29.47/(0.13x2.28)=99.426 t/m2 ≤0.2x650[1-(2.4/ (35x0.13)2 ] =93.83 t/m2
≤0.15f’m=97.50 t/m2
Como se puede observar el máximo esfuerzo axial para este muro es mayor que el
limite establecido por la norma E070, a fin de reducir los esfuerzos se puede
incrementar el espesor del muro o en su defecto aumentar la calidad de la albañilería
es decir f´m. En este ejemplo se ha considerado aumentar el espesor a muro de cabeza.
Paso 4.- Esfuerzo Axial Máximo ( m)-----Art 7.1.1b
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Considerando muro de cabeza:
Peso Muro (Pm) : 0.23 x 2.28 x 2.40 x 1.90 x 4 = 9.565 t
Peso Viga solera : 0.25 x 0.30 x 2.28 x 2.40 x 4 = 1.642 t
Peso Losa : 0.30 x 9.42 x 4 = 11.304 t
Peso Acabados : 0.10 x 9.42 x 4 = 3.768 t
Peso Sobrecarga : 0.25 x 9.42 x 3 + 0.1 x 9.42 = 8.007 t
Pm = 34.286 t
Ahora verificamos que la máxima carga axial (esto es en el muro del primer nivel)
encontrada en el muro Y7 es menor al 15%f’m como lo exige la Norma E.070.
m=34.286/(0.23x2.28)=65.35 t/m2 ≤0.2x650[1-(2.4/ (35x0.23)2 ] =118.44 t/m2
≤0.15f’m=97.50 t/m2
Como se puede observar el máximo esfuerzo axial para este muro considerando un
aparejo de cabeza se logra reducir los efectos de confinamiento. Este es un proceso
iterativo que se puede trabajar de manera practica con la hoja de excel tal como se
muestra a continuación.
Paso 4.- Esfuerzo Axial Máximo ( m)-----Art 7.1.1b
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Paso 4.- Esfuerzo Axial Máximo ( m)-----Art 7.1.1b
EJEMPLO: EDIFICIODE 04 NIVELES
Paso 4.- Esfuerzo Axial Máximo ( m)-----Art 7.1.1b
Límites de Norma E070
Esfuerzo de Compresión 0.2*f'm*(1-(h/35e)^2) 0.15*f'mEsfuerzo Máximo σ máx.
σ (Ton/m2) (Ton/m2) (Ton/m2)
45.15 93.83 97.50 conforme
60.24 93.83 97.50 conforme
44.52 93.83 97.50 conforme
62.79 93.83 97.50 conforme
79.75 93.83 97.50 conforme
62.79 93.83 97.50 conforme
64.13 118.44 97.50 conforme
53.63 93.83 97.50 conforme
33.56 93.83 97.50 conforme
44.47 93.83 97.50 conforme
Repetir el procedimiento para los muros en la dirección xx. Algunos autores
recomiendan considerar un ancho tributario para los muros en esta dirección igual a 4
veces el espesor de la losa para cuantificar el área tributaria.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIARDE 04 NIVELES
Considerando las mismas condiciones del ejemplo desarrollado y empleando la hoja
de calculo trabajada. Realizar la estructuración en planta de la edificación
multifamiliar de 04 niveles mostrada a continuación, verifique espesor mínimo de
muros, densidad mínima de muros, esfuerzo axial máximo en cada muro de cada
dirección.
NORMA PERUANA E-030
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
¿¿Estructura reforzada??
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
Diseño Sísmico Convencional
Norma Técnica de Edificación E- 070
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
Acorde con lo indicado en la norma E-030y en la mayoría de los códigos de diseñosismo resistente del mundo, se reconoceque diseñar para el 100% de la fuerzasísmica no es técnica ni económicamentefactible. Por ello la fuerza sísmica real esREDUCIDA por el factor “R” el cualvaria según al sistema estructural y que esfunción de la ductilidad e hiperestatismode cada sistema. Esto implica que laestructura tenga capacidad suficiente paraDISIPAR ENERGIA. En términos masconcisos esto significa DAÑO Estructuraly no estructural. Este daño es controladociertamente mediante los limites dedesplazamientos y distorsiones quepermitan la reparación de la estructura.
V = ZUCS * P
R
COMPORTAMIENTO DUCTIL vs FRAGIL
Fuente: Ing. Ángel San Bartolomé
COMPORTAMIENTO DUCTIL vs FRAGIL
Ensayo de carga lateral típico en
muros de albañilería (CISMID)
COMPORTAMIENTO DUCTIL vs FRAGIL
Ensayo de carga lateral típico en
muros de albañilería (CISMID)
Curvas de histéresis y de comportamiento, Corte vs
Desplazamiento – Note la degradación de la rigidez y el
incremento de desplazamiento.
Diseño Sísmico ConvencionalNorma Técnica de Edificación E- 030
V = ZUCS * P
R
Norma Técnica de Edificación E- 030
Fuente: Dr. Ing. Javier Piqué
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 060
Norma Técnica de Edificación E- 060
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Fuente: Dr. Ing. Javier Piqué
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
Norma Técnica de Edificación E- 030
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Considerando las mismas condiciones del ejemplo desarrollado y empleando la hoja
de calculo trabajada. Realizar la estructuración en planta de la edificación
multifamiliar de 04 niveles mostrada a continuación, verifique espesor mínimo de
muros, densidad mínima de muros, esfuerzo axial máximo en cada muro de cada
dirección.
1.70 1.20 1.20
1.20 1.20
1.20
1.30 .60
6.00
9.85
10.80
6.50
3.50
2.55
1.88
1.40
1.78
1.95
1.95
1.951.20
Estructuración y Áreas tributarias
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Con la ayuda de la hojade Excel se procede arealizar el calculo delpeso de la edificación eneste caso considerandosolo el 25% de la cargaviva.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Calculo del cortante basal.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Calculo del cortantedirecto sobre cada muroen función de su rigidezlateral. Esto en cada piso yen cada dirección.
Rigidez lateral de muros
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
Los programas de computo aplicados son una herramienta muy potentepara el análisis y diseño de estructuras en general, sin embargo estos noreemplazan el criterio del ingeniero quien es responsable de lo masimportante en todo proyecto estructural la Concepción Estructural.
Es frecuente, en la práctica que la mayoría del tiempo que se dedica al
diseño estructural de un edificio se invierta en los procesos de análisis y
diseño, y que se examinen con brevedad los aspectos de diseño
conceptual y de estructuración. Desde el punto de vista del diseño sismo
resistente, esta costumbre es particularmente peligrosa, puesto que no se
puede lograr que un edificio mal estructurado se comporte
satisfactoriamente ante sismos, por mucho que se refinen los
procedimientos de análisis y dimensionamiento. Por el contrario, la
experiencia obtenida en varios sismos muestra que los edificios bien
concebidos estructuralmente y bien detallados han tenido un
comportamiento adecuado, aunque no hayan sido objeto de cálculos
elaborados, y en ocasiones, aunque no hayan satisfecho rigurosamente
las normas y/o reglamentos.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
Paso1 .- Previo a la creación del modelo en el programa ETABS esnecesario definir los ejes de los respectivos elementos estructurales yasean muros, columnas, vigas etc. Aun cuando el programa tiene laopción de importar la geometría del modelo desde un archivo conextensión *.dxf, data de hoja de calculo con extensión *.xls, con laayuda de los ejes definido y la versatilidad del programa es suficientepara generar el modelo en el mismo entorno del programa con la ayudade los iconos de dibujo.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
El programa ETABS es un programa desarrollado por CSI, familia delprograma SAP2000, en nuestro medio se podría decir que son losprogramas mas usados. Ambos poseen un interface grafica de ingreso ysalida de datos, este ambiente grafico permite generar con rapidez ysencillez los modelos estructurales para el análisis. En particular elETABS es indicado para edificaciones.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso1 .- Ejes (grilla) de muros.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso2 .- Iniciar el programa al igual que cualquier programa de uso común.
Aceptar “OK” y cambiar unidades en la parte inferior derecha a Ton-m.
Seguidamente en el menú File escoger la opción New Model y escoja la opción No.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso3 .- En la ventana mostrada escoger Grid Only y presionar “OK”. Se ha aceptado losejes por defecto del programa tal como se muestra. En el menú Edit escoger Edit Grid Data /Edit Grid.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso 4 .- En la ventana mostrada escoger Modify/Show System. En la ventana siguientemodificar las coordenadas por defecto mostradas tanto en “x” como en “y” de acuerdo a lascoordenadas de los ejes de nuestra edificación previamente trazada, al finalizar presión “OK”
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso 5 .- En la ventana mostrada escoger Modify/Show System. En la ventana siguientemodificar las coordenadas por defecto mostradas tanto en “x” como en “y” de acuerdo a lascoordenadas de los ejes de nuestra edificación previamente trazada, al finalizar presión “OK”y otra vez Ok. Seguidamente en el menú File escoger Save As , ubicar el directorio donde sedesea grabar el archivo colocar el nombre al proyecto y presionar Guardar.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso6 .- En el menú Edit escoger Edit Story Data/. En Label editar los nombres de cada piso y enHeight cambiar las alturas de cada piso, en Master Story escoger para el Piso 1 Yes y los otrospiso mantener No, en Similar Story escoger Piso 1 para los pisos 2 a 4. Finalmente “OK”.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso7 .- Ahora procederemos a dibujar los elementos del modelo muros y losas, luegodefiniremos las secciones y las asignaremos según corresponda.
Para dibujar cambiar en la parte inferior derecha la opción One Story a Similar Story
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso8 .- En la barra vertical izquierda escoger el icono de dibujo Draw Walls (Plan), seleccionarel punto inicial del muro Y1 haciendo click en el mouse, arrastrar el mouse hasta la coordenadafinal del muro Y1, Continuar dibujando todos los muros de la edificación en X e Y hastacompletar el modelo, para salir del modo dibujo presionar la tecla ESC del teclado.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso9 .- En la barra vertical izquierda escoger el icono de dibujo Draw Rectangular Áreas(Plan),seleccionar el punto inicial de la esquina inferior del paño de losa y arrastrar el mouse hasta laesquina opuesta del paño de losa. Completar el modelo con todas las losas de la planta típica,para salir del modo dibujo presionar la tecla ESC del teclado. En la barra de menú buscar elicono Set Building Wiew Options que tiene forma de un check, en la ventana Special Effectsactivar la opción Extrusion.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso10 .- Ahora procederemos a definir las propiedades de los materiales y las seccionestransversales de muros y losas. En el menú Define escoger Material Properties / seleccionarConc y de ser el caso modificar las propiedades del concreto por defecto para f´c=280kg/cm2.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso11 .- Repetir el procedimiento ahora seleccionar Other y en Material Name modificar elnombre a Albañilería y seguidamente las otras propiedades considerar Mass per unit Volume(densidad ) 0.18 t/m3, Weight per unit Volume (P.E.) 1.8 t/m3 y Modulus of Elasticity 32,500t/m2 (aprox 500f´m , f´m =650t/m2), finalmente aceptar Ok, nuevamente Ok..
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso12 .- En el menú Define escoger Wall/Slab/DeckSection seleccionar WALL1 y escogerModify/ShowSection luego en Section Name editar nombre a Soga (muro de soga). EnMembrana y Bending colocar 0.13 (espesor del muro), finalmente aceptar Ok, nuevamente Ok..
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso13 .- En el menú Define escoger Wall/Slab/DeckSection seleccionar SLAB1 y escogerModify/ShowSection luego en Section Name editar nombre a ALIGH20 (aligerado). EnMembrana y Bending colocar 0.125 (espesor equivalente para un aligerado de 0.20m), en Typeescoger Membrana y en Load Distribution activar Use Special One –Way Load Distribution,finalmente aceptar Ok, nuevamente Ok..
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso14 .- Hacer click en el icono Set Building Wiew Option que tiene forma de check, en ObjectPresent in View desactivar Floor (Area), finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso15 .- En la vista en planta seleccionar todos los muros de la edificación, luego ir al menúAssign, escoger Shell/Area escoger Wall/Slab/DeckSection luego en Sections seleccionar SOGAfinalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso16 .- Hacer click en el icono Set Building Wiew Option que tiene forma de check, en ObjectPresent in View activar Floor (Area), y desactivar Wall(Area) finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso17 .- En la vista en planta seleccionar todos las losas de la edificación, luego ir al menúAssign, escoger Shell/Area escoger Wall/Slab/DeckSection luego en Sections seleccionarALIGH20 finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso18 .- Hacer click en el icono Set Building Wiew Option que tiene forma de check, en ObjectPresent in View activar Floor (Area), y activar Wall(Area) finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso19 .- En el icono inferior derecho cambiar a One Story. En la vista en planta seleccionartodos los muros y losas de la edificación, luego ir al menú Assign, escoger Joint /Point luegoescoger Diaphragms seleccionar D1, finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso20 .- Hacer click en el icono Move Up in List que tiene forma de flecha hacia arriba.Seleccionar todos los elementos de ese piso2 y repetir el procedimiento es decir ir al menúAssign, escoger Joint /Point luego escoger Diaphragms seleccionar Add New Diaphragm luegoOK. Repetir hasta completar los 4 pisos.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso21 .- Hacer click en el icono Set Building Wiew Option que tiene forma de check, en ObjectPresent in View desactivar Floor (Area), y activar Wall(Area) finalmente aceptar Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso22 .- En la vista en planta seleccionar el muro X1, luego ir al menú Assign, escogerShell/Area escoger Pier Label luego en Wall Piers cambiar P1 (por defecto) a X1 luego hacerclick en Change Name y finalmente Ok.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso23 .- Repetir el procedimiento en la vista en planta seleccionar el muro X2, luego ir al menúAssign, escoger Shell/Area escoger Pier Label luego en Wall Piers colocar X2 luego hacer clicken Add New Name y finalmente Ok. Repetir el procedimiento para todos los muros en ladirección X e Y.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso24 .- Finalmente se tiene el modelo conforme los muros portantes según la estructuraciónprevia hecha en CAD.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso24 .- Finalmente se tiene el modelo conforme los muros portantes según la estructuraciónprevia hecha en CAD.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso25 .- En el menu Define escoger Static Loas Cases en Load escribir SISMO X en Typeescoger QUAKE en Auto Lateral Load escoger User Loads presionar Add New Load luegoModify Latera Load.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso26 .- Ingresar las fuerzas de piso halladas para cada dirección X e Y. Activar Apply Center ofMass
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso27 .- Repetir el procedimiento para la ingresar las fuerzas sísmicas en Y.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Paso28 .- En el menu Select escoger by Wall/Slab/Deck Sections.. , luego escoger ALIGH20, yfinalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso29 .- En el menu Assign escoger Shell/Area Loads, luego Uniform y luego en Load CaseName escoger DEAD y en Uniform Load ingresar 0.10t/m2 (peso de acabados) en Optionsactivar Replace Existing Loads y finalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso30 .- En el menu Assign escoger Shell/Area Loads, luego Uniform y luego en Load CaseName escoger LIVE y en Uniform Load ingresar 0.20t/m2 (Carga Viva) en Options activarReplace Existing Loads y finalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso31 .- Con ayuda del icono Move Up in List o Move Down in List que tiene forma de flechaubicarse en la planta del piso 4 (azotea), cambiar la opción Similar Story a One Story en elventana inferior derecha. Repetir el proceso anterior y asignar una carga viva iguala 0.10t/m2.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso32 .- Con ayuda del icono Move Up in List o Move Down in List que tiene forma de flechaubicarse en la planta BASE del edificio, en el menu Assign seleccionar Joint/Point y luegoRestraint(Supports) seleccionar el icono de empotramiento y finalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso33 .- Finalmente ejecutar el programa con el icono Run Analisis o con F5.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso34 .- En el Menu Display escoger Show Mode Shape luego en Mode Number escoger laforma de modo que se desea estudiar, finalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso35 .-En parte superior izquierda de la ventana activa se puede leer el periodo de vibraciónasociado a esa forma de modo. Haciendo click sobre el icono Star Animation se puede observarel movimiento de asociado a dicha forma de modo.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso36 .- En el Menu Display escoger Show Deformed Shape luego en Load escoger la cargaasociada a la deformación que se desea estudiar, por ejemplo SISMO Y finalmente OK.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso37 .- Haciendo click derecho en cualquier punto se obtienen los valores de losdesplazamientos en cada dirección. Presionando en Lateral Drift se puede revisar la distorsiónreducida, para obtener la Distorsión real se deberá multiplicar por 0.75R.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso38 .- En el menu Display, escoger Show Member Force/StressDiagram luego escogerFrame/Pier/Spandrel Forces. Seleccionar en Load SISMO Y Static Load en Component escogerShear 2-2 y en Include activar Piers.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso39 .- En la ventana derecha repetir el procedimiento pero en la opción Component escogerMoment 3-3 en lugar de Shear 2-2 en include activar Piers. Con ayuda del icono Set ElevationView escoger la elevación E.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso40 .- Otra forma de ver los resultados del análisis y exportarlos a formato excel es con ayudadel Menu Display escoger ShowTables
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso41 .- Ahora activar todas los datos que necesitamos Displacement/ Reactions etc y en SelectLoad Cases escoger SISMO X y SISMO Y.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso42 .- En el menu desplegable escoger por ejemplo Story Drift para revisar las distorsionesde piso.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso43 .- Ahora en el menu Edit seleccionar Copy EntireTable
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso44 .- Abrir el programa Excel y hacer click derecho opción Pegar.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso45 .- Ahora podrá trabajar los datos para verificar las distorsiones. Multiplicandopreviamente por el factor 0.75R.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso46 .- Nuevamente en la ventana desplegable escoger Pier Force y repetir el procedimiento esdecir en el menu Edit seleccionar Copy EntireTable.
USO DEL PROGRAMA ETABS PARA EL ANALISIS ESTRUCTURALAPLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELESPaso47 .- Abrir el programa Excel y hacer click derecho opción Pegar.
Ahora podrá trabajar los datos de cortante sísmico para verificar las condiciones de sismomoderado y severo de acuerdo a la norma E070.
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Sismo
Moderado
Norma Técnica de Edificación E- 070
Sismo
Moderado
Norma Técnica de Edificación E- 070
Sismo
Severo
Norma Técnica de Edificación E- 070
Sismo
Severo
Norma Técnica de Edificación E- 070
Sismo
Severo
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
Norma Técnica de Edificación E- 070
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO MODERADO - CONTROL DE LA FISURACION
Se muestra la revisión de los muros en la dirección Y frente a las fuerzas de sismo moderado.
En el ejemplo se ha analizado para un valor de R=3(sismo severo) por ello para no realizar otroanálisis y acorde con lo indicado en la norma se considerara como valores para sismo moderadola mitad de los valores obtenidos.
Sismo Moderado
Ve Me
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO MODERADO - CONTROL DE LA FISURACION
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO MODERADO - CONTROL DE LA FISURACION
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO MODERADO - CONTROL DE LA FISURACION
Ve
Es de esperar que los muros ante sismos moderados no sufran daños. …..OK!!
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO SEVERO – RESISTENCIA DEL EDIFICIO
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO SEVERO – RESISTENCIA DEL EDIFICIO
La resistencia al cortedel edificio es mayorque la fuerza de corteante sismo severo.…..OK!!
Vm ≥ VE
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO SEVERO – FUERZAS DE DISEÑO - Vu y Mu
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Se muestra el diseño paso a paso del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Como el muro tiene una longitud mayor que 2 veces sualtura, se va a considerar una columna intermedia, paraeste ejemplo ubicada en el medio de la longitud del muro.
M= 93.08 -1/2x46.53*2.4 = 37.24 T-m
F=M/L = 37.24/6.5= 5.73T.
Nc = 3 (2 extremas + 1 interior)
Lm = 6.5/2 =3.25m
Pc =Pg1/2+Pg/2 como el muro Y1 loestamos dividiendo en 2paños entonces laPg1 = 38.62T también lo dividimos entre 2entonces Pg1 =38.62/2 =19.31T.
Además Pg2 = 17.64T
Reemplazando:
Pc = 19.31/2+17.64/2=18.48T.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Diseño del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Como el muro tiene 2 columnasextremas y 1 interior se muestra eldiseño para la columna extrema. Paraello se determinara las fuerzas internasde acuerdo a la Tabla 11.
Vm1= 46.53 T, F = 5.73T.
Nc = 3 , Lm = 3.25m, Pc = 36.95T.
Vc= 1.5x46.53*3.25/[6.5x(3+1)] =8.72 T….. (Fuerza de corte)
T= 5.73 – 18.48 = -12.75 T. …No existe tracción en este muro (Tracción)
C= 5.73+18.48 = 24.21 T (Compresión)
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Diseño del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Corte fricción
Asf = Vc/(fy )
Vc = 8.72T, fy = 4.2T/cm2.
Reemplazando:
Asf = 3.05cm2
Tracción
Ast= T/(fy )
T = 0T, No existe tracción .
Reemplazando:
Ast = 0.0cm2
Refuerzo vertical
As= 3.05+0.0=3.05cm2
0.1f´cAc/fy =???
Considerando Ac=15x15= 225cm2
0.1*225*175/4200= 0.90cm2
4 8mm < > 4x0.50 =2.0cm2
Entonces As=3.05m2…OK …(4 1/2”)
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Diseño del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Compresión
As=4x1.27= 5.08cm2 ,C=24.21 T.
fy = 4.2T/cm2
An= 5.08+[(24.21/0.70–5.08*4.2) /(0.85*1.0*0.175 )]
An= cm2 (9x11) (Núcleo)
Considerando el recubrimiento
Ac=13x15 (195cm2).
Corte fricción
Acf = Vc/(0.2f’c )
f’c=0.175T/cm2
Acf = 8.72 / (0.2*0.175*0.85) =293.1cm2.
Considerando
Ac=13x25 (325cm2).
Mínimo ….15 t = 15x13
Área columna de confinamiento extrema
Ac = 13x25 cm2………………OK!!!
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Diseño del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Estribos de la columna
Av=2x0.31= 0.62cm2 , (Usando 1/4”)
fy = 4.2T/cm2, f’c=0.175T/cm2
An=(13 - 4)x(25- 4)=189 cm2 (Núcleo)
tn= cm
S1
S1=0.62*4.2/(0.3x9x0.175x(325/189-1)
S1= 7.65cm.
S2
S2=0.62*4.2/(0.12x9x0.175)
S2= 13.77cm.
S3
S3=21/4=5.25 cm >5cm.
S4= 10.0cm.
Usar [] 1/4” 1@5,8@5,Rto@25
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Diseño del muro Y1.
SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Viga solera
Vm1=46.53 T., Lm = 3.25m, L=6.5m
fy = 4.2T/cm2, f’c=0.175T/cm2
Acs=13x30 =390 cm2
Ts=46.53x3.25/(2x6.5) = 11.63 T
As = 11.63/(0.9x4.2) = 3.07cm2
Mínimo
0.1x0.175x13x30 / 4.2 = 1.62cm2
Usar 4 1/2”.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Cimiento corrido del muro Y1.
DISEÑO DE LA CIMENTACION
Para nuestro caso consideraremos conservadoramente lalongitud de la cimentación igual a la del muro.
El dimensionamiento en planta se hace teniendo comocondición las presiones transmitidas al terreno estas nodeben superar el esfuerzo admisible. Para este casosupondremos .
adm= 1.5Kg/cm2 < > 15T/m2
Las cargas en servicio sin considerar sismo.
Ps = 47.44 T. (PD+PL)
Considerando un ancho B= 0.6m y una altura H=0.8m,Peso propio = 2.3x0.6x0.8x6.5=7.17 T
qmax/min = P/(B.L) +/- 6M/(B.L2)
Recordando
Para una zapata corrida dedimensiones en planta BxL :
qmax/min = (47.44+7.17) / (0.6x6.5)
qmax = 14.00T/m2, < 15.0 T/m2 ………………….OK!
Ahora verificaremos considerando sismo
Hallando las presiones transmitidas:
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Cimiento corrido del muro Y1.
DISEÑO DE LA CIMENTACION
adm= 1.5Kg/cm2 < > 15T/m2 . La norma E060 permiteincrementar la capacidad admisible hasta un 30% cuando severifican esfuerzos incluyendo sismo.
El momento por sismo.
Msismo Y = 31 T-m
Considerando un ancho B= 0.6m y una altura H=0.8m, Pesopropio = 2.3x0.6x0.8x6.5=7.17 T
Hallando las presiones:
qmax/min = P/(BxL) +/- 6M/(BxL2)
qmax/min = (47.44+7.17) / (0.6x6.5) +/- 6x31/(0.6x6.52)
qmax = 21.34T/m2, < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..REDIMENSIONAR
qmin = 6.66T/m2 > 0 y < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..OK!
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Cimiento corrido del muro Y1.
DISEÑO DE LA CIMENTACION
Aumentando el ancho a B= 0.7m y una alturaH=0.8m, Peso propio = 2.3x0.7x0.8x6.5=8.37 T
Calculamos las presiones nuevamente.
qmax/min = (47.44+8.37) / (0.7x6.5) +/- 6x31/(0.7x6.52)
qmax = 18.55T/m2, < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…. OK!
qmin = 5.97T/m2 >0 y < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..OK!
Usar una cimentación corrida de ancho B=0.7m yaltura H = 0.8m.
Nivel de fondo de cimentación de acuerdo alestudio de suelos….Df.
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Cimiento corrido del muro Y1.
DISEÑO DE LA CIMENTACION
Revisión de la altura por corte y punzonamiento
El diseño de zapatas en general se hace con cargas ultimas acorde con la norma E060.
Por corte
Pu = 69.94 T. Mu=44.52 T-m
qu =(69.94) / (0.7x6.5) +/- 6x44.52/(0.7x6.52)
qumax = 24.40T/m2, qumin = 6.33T/m2
Para efectos de simplificar el calculo supondremos una distribución uniforme igual a 24.4 T/m2
Luego sabemos el corte ocurre a una distancia “d” de la cara del muro en este caso en ladirección X, como d=0.7m cae fuera del ancho de la cimentación luego es conforme por corte.
Por Punzonamiento a una sección igual a “d/2” es decir 0.35m también cae fuera del ancho dela cimentación luego es conforme por punzonamiento.
Verificando los esfuerzos de tracción por flexión en la base del cimiento para longitud unitaria:
Mu = qu (lv)2 / 2 lv = (0.7-0.13)/2 = 0.285m…….Mu = 24.40x0.285^2 / 2 = 0.99T-m
Esfuerzo actuante en la base del cimiento corrido
6M / (1xH2) = 6x0.99 / (1.0x0.8^2) =9.28 T/m2
9.28 T/m2 < > 0.93 Kg/cm2
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Cimiento corrido del muro Y1.
DISEÑO DE LA CIMENTACION
Resistencia a la tracción del concreto :
Modulo de Ruptura fr = 2√f’c
Considerando f’c = 140 kg/cm2; fr = 2* √140 = 23.66 kg/cm2
= 0.92 < 23.66 kg/cm2 ………………Ok!!
Considerando inclusive las cargas ultimas el concreto es capaz
de soportar los esfuerzos de tracción …………..OK!!
USAR Cimentación Corrida B= 0.70 m x H=0.80m
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Se ha escogido el paño de losa mostrado, el modelo de esta losa se ha considerado como unaviga de dos tramos simplemente apoyada en los muros de albañilería.
DISEÑO DE LA LOSA ALIGERADA
Cargas y consideraciones de diseño
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Resultados del análisis. DMF y DFC.
DISEÑO DE LA LOSA ALIGERADA
As = 0.39cm2 ………Usar 1 3/8…………. Refuerzo inferior
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
Resultados del análisis. DMF y DFC.
DISEÑO DE LA LOSA ALIGERADA
As = 0.40cm2 ………Usar 1 3/8…………. Refuerzo superior
APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES
DISEÑO DE LA LOSA ALIGERADA
Detalle de armadura