Date post: | 10-Sep-2015 |
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ESTRUCTURACION Y DISEO DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO
ESTRUCTURACION Y DISEO DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO
La mayora de cdigos reconoce la complejidad de diseo ssmico de las edificaciones y define alcances u objetivos generales. En el caso de la norma peruana el criterio de diseo sismorresistente se expresa sealando:Las edificaciones se comportarn ante los sismos considerando
a. resistir sismos leves sin daos
b. resistir sismos moderados considerando la posibilidad de daos estructurales leves.
c. Resistir sismos severos con la posibilidad de daos estructurales importantes con una posibilidad remota de ocurrencia del colapso de la edificacin.Las estructuras se deben disear buscando u comportamiento elstico durante los sismos leves, cuya frecuencia de ocurrencia es alta, y un comportamiento inelstico durante sismos severos cuya probabilidad de ocurrencia es menor.
En regiones sismicas es de gran importancia que la forma estructural est orientada hacia un buen comportamiento sismico, en este objetivo tanto arquitectos como ingenieros deben actuar en forma coordinada ya que, un ingeniero estructural no podr hacer que una forma estructural pobre se comporte satisfactoriamente durante un sismo.
Las fallas mas comunes debidas a sismos
cambios bruscos de las propiedades resistentes, principalmente de las rigideces
problemas de estructuracion, diseo o construccion
estructuras flexibles, con poca rigidez lateral
colapso debido a tener elementos de poca capacidad resistente en una direccion, principalmente en la direccin secundaria
cuando las vigas son mucho mas resistentes que las columnas, con vigas muy peraltadas se consigue tener mayor rigidez lateral, pero si las columnas son mas dbiles que las vigas se forman rotulas plsticas en sus extremos antes que en los extremos de las vigas, formndose mecanismos con gran deformacin lateral que ocasionan fallas prcticamente irreparables.
Edificios con asimetra en planta
Miestras mas compleja la estructura, mas difcil resulta predecir su comportamiento sismicoPrincipales criterios que es necesario tomar en cuenta para lograr una estructura sismo-resistente, son:
1. SIMPLICIDAD Y SIMETRIA
1.1. habilidad para predecir
1.2. habilidad para idealizar
2. RESISTENCA Y DUCTILIDAD
.
3. HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO
..
4. UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA
.
5. RIGIDEZ LATERAL los porticos flexibles tienen dificultades en el proceso constructivo6. EXISTENCIA DE LOSAS QUE PERMITAN CONSIDERAR A LA ESTRUCTURA COMO UNA UNIDAD (diafragma rgido)
7. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
..
8. SUB-ESTRUCTURA O CIMENTACION
.
9. EL DISEO EN CONCRETO ARMADOPLANO MODELO:
PREDIMENCIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA
Columnas:Consideramos las columnas de la siguiente forma.
Col 1
col 2
Vigas Principales-Peralte: h = (1/12)*luz libre Para luz libre mxima de 6.5m podemos asumir un peralte de 65 cm.
- peralte: h= 60 cm.- Base: b = 30 cm. Secundarias: -Peralte: h = (1/14)*luz libre Para luz libre mxima de 3.7 m podemos asumir un peralte de 40 cm.
-peralte: h = 40 cm.
-Base: b = 25 cm.Losa
Luces comprendidas entre 3.675 y 4.00 m losa aligerada.
Puesto que: h L/25h = 20 cm.METRADO DE CARGASCARGA MUERTA 1:Peso columnas.
Col 1= 4(0.21m2x3.2mx2.4ton/m3) = 6.45 ton
Col 2= 10(0.285m2x3.2mx2.4ton/m3) = 21.9 ton
Peso vigas.
Vig p = 7(0.30mx0.60mx6.1mx2.4ton/m3)+7(2mx0.30mx0.60mx2.4ton/m3) = 24.50 ton
Vig s = 12(0.25mx0.40mx2.775mx2.4ton/m3) = 8.00 ton
Peso losa.
Los t = 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2)+6(2mx3.375mx0.3ton/m2) = 51.64 ton
Peso tabiquera.
Tab 1 = 4(6.1mx2.55mx0.15mx1.9ton/m3) = 17.73 ton
Tab 2 = 9(2.775mx1.5mx0.15mx1.9ton/m3) = 10.68 ton
Tab 3 = 3(1.775mx1.5mx0.15mx1.9ton/m3) = 2.28 ton
Tab 4 = 1mx22.3mx0.15mx1.9ton/m3 = 6.35 ton
Peso acabado.
Acb = 6(6.7mx3.525mx0. 12ton/m2)+1.85mx22x0.12ton/m2 = 20.17 ton
CARGA VIVA 1
Cv 1= 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2) =39.5 ton
Cv 2= 6(1.8mx3.375mx0.4ton/m2) =14.6 ton
Tb mb= 6(6.5mx3.375mx0.05ton/m2) =6.6 tonCARGA MUERTA 2
Peso columnas.
Col 1= 4(0.21m2x1.6mx2.4ton/m3) = 3.23 ton
Col 2= 10(0.285m2x1.6mx2.4ton/m3) = 11 ton
Peso vigas.
Vig p = 7(0.30mx0.60mx6.1mx2.4ton/m3)+7(2mx0.30mx0.60mx2.4ton/m3) = 24.50 ton
Vig s = 12(0.25mx0.40mx2.775mx2.4ton/m3) = 8.00 ton
Peso losa.
Los t = 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2)+6(2mx3.375mx0.3ton/m2) = 51.64 ton
Peso tabiquera.
Tab 4 = 2(1mx22.3mx0.15mx1.9ton/m3)+ 2(7mx1mx0.15mx1.9ton/m3) = 6.35 ton
Peso acabado.
Acb = (22mx8.7mx0.15ton/m2) =28.71 ton
Carga viva 2 azotea:
Cv a = (22mx8.7mx0.1ton/m2) =19.14 ton
COMPROBAMOS
Cm1= 171.2 ton
Cv1 = 60.7 ton
Cm 2 = 134.43 ton
Cv2 =19.14 ton
P1 = 171.2 + 50%x60.7 = 201.55 ton
P2 = 134.43 + 25%x 19.14 = 139.2 ton
P= P1 + P2
P = 197.08 + 133.7 =340.77 tonrea ef = 182.28 m2Para P1 197.08/182.28 =1.10Para P2
133.7/182.28 =0.76CALCULO DE CORTANTE
NORMA E 030
V=(ZUSC/R)*P
Factor de zona:
Arequipa ( zona 3)
Z = 0.4
Factor de uso:
Centros educativos ( Categora A)
U = 1.5
Parmetros de suelo:
Suelos intermedios (grava y arena)
Tp = 0.6
S = 1.2
Factor de amplificacin ssmica:
C = 2.5x(Tp/T)
T: periodo del edificio
T = hn/Ct
Ct = 35 a porticado
hn= 6.4 m
entonces T = 0.18
C = 8.3 pero C