Analisis y Diseño Estructural

ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL PERFIL DE TESIS

PERFIL DE PROYECTO DE TESIS 1. Titulo Titulo del del pro proye yecto cto de tesis: tesis: nálisis y Diseño Diseño Estructural Estructural de un Hotel Hotel de 09 Niveles illian an APAZA APAZA PERE PEREZ Z 2. Nombr ombres es y Apellido pellidoss del del Aut r : Willi 3. Dire irector tor y Ase Asesor de tes tesis 3.1. .1. Direc irector tor : Ing. Raúl Fernando ECHEGARAY CHAMBI COYLA SANC SANCHE HEZ Z 3.2. .2. Asesor : Ing. Daniel COYLA 4. Plantea lanteam miento iento del del prob problem lemaa 4.1. 4.1. Ident Identifica ificació ción n del del pro proble blema Las Las edificacione edificacioness en el sec sector tor privado privado en el el Perú Perú carecen carecen de diseños diseños apro apropiad piados os

las condiciones

particulares de sitio de cada edificación, no realizados por los profesionales, dejando muchas veces a técnicos empíricos (maestros de obra) para la realización de proyectos principal ente de casas, complejos departamentales, ho eles y todos aquellos relacionados a albergar gente. El Perú presenta zonas zonas donde las solicitaciones dinámicas como sismo, viento etc. Que son de muy leves a muy fuertes pero en la mayoría de los casos son desfavorables dando com resultado daños muy severos a la estructura a sto se adiciona el mal proceso constructivo. Los cuales generan grandes pérdidas económicas y por consiguiente a la población que hace hace uso de esta. esta. Las nue as tendencias en la Ingeniería Sísmica, reconoc n la necesidad necesidad ddee evaluar evaluar la vulnerabili vulnerabilidad dad de los edifiicios en entornas urbanos urbanos y de esta manera manera evit r verdaderas catástrofes sísmicas, y que estos generan muchas pérdidas económ econ ómicas. icas. En las cons consideraci ideraciones de las normas de diseño se especifican especifican las cargas ísmicas, por ello se exige la aplicación estricta de las normas normas de diseño diseñosismo sismo resistente. resistente. Respecto Respecto a los problemas problemas com nes que se presentan en las edificaciones se tiene: Cimientos inadecuados. Cuyo diseños no son acordes a las particularidades que se presenta en el terreno donde se edificara la estructura. structura. Albañ Albañilería ilería sin refuerzo. refuerzo. Toda Toda la alba albañilería ñilería d be ser reforzada (confinad (confinada). a). Primero Primeross piso pisoss bl ndos. Para los cuales no se busca solucionar estructural mente dicha dificultad, sino mas bien se pseudo diseña estructuralmente o simplemente no se realiza diseño, teniendo por tanto elevado riesgo de col pso frente a solicitaciones solicitaciones sísmicas. sísmicas. Frente a los problemas básicos expuestos, los propietarios de infraestructura privada, e especifico en la ciudad de Puno, Es preciso por tanto brindar servicios profesionales para asegu ar un adecuado

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AN ANÁLISISY DISE ISEÑO ESTRUCTURAL DE UN H TEL DE 09 NIVELES

Bach. A AZ AZA PEREZ WIL ILLLIAN IAN


comportamiento a las estructur s, principalmente si estas son de múltiples niveles para el uso masivo de personas.

4.2. Form Formulac ulación ión del del proble proble a ¿El ¿El aná análisi lisiss y diseño estructur l propuesto propuesto para el Hotel Hotel “EL SOL” SOL” de 09 niveles, per per itirá asegurar un adecuado comportamiento comportamiento estr estr ctural frente a solicitacione solicitacioness extremas? extremas?

4.3. Justificac Justificación ión del del proy proyec ec o de Inge Ingeniería niería Se elabora el presente proyect de ingeniería estructural a fin de alcanzar y consolidar l s conocimientos respecto al cálculo estructural, onocimientos impartidos durante la etapa universitaria. El presente trabajo cobra importancia al representar este un documento de consulta p ra estudiantes y profesionales relacionados-al diiseño de edificaciones de múltiples niveles.

4.4. 4.4. Limitac Limitacion iones esde dell Proye Proyecc o El proyecto de ingeniería ingeniería se limita ne netame tamente nteal al diseño diseño estructural, de confo conformida rmidadd con l reglamento nacional de edificaciones, nor a NTE NTE 030 030 Diseño Sismo Resist Resistente, ente, NTE E 060,E020 060,E 020 el código del AC ACI 318,en ,en el caso que sea ne esario.

4.5 Objetivos bjetivos 4.5.1 Objetivo Objetivo Genera General:l: Realiza ealizarr el análi análisis sis y dise diseño ño estructural del Hotel “El Sol” de 09 niveles que per ita asegurar un adecuado comportamiento comportamiento estr estr ctural frente a solicitaciones de carga extrema.

4.5.2 Objetivos Objetivos Específicos: Específicos: Elab labor orar ar el Análisis nálisisyy iseño de la edificación de 09 niveles acorde al RNE. Plantear el proyecto e tructural de la edificación. Formular el Expedient Técnico a nivel de Estructura

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5. Marco rco teó teóric rico 5.1. An Antec teced eden entes tes del del probl probl ma No se tiene el diseño estructu al de un hotel hotel de 09 niveles en la ciudad de de Puno, Puno, específicamente en la av. Floral.

5.2. 5.2. Bases ases teórica teóricas. s. 1. Cálcu álculo lo De De Est Estru ruct ctu uras ras a. CRITE ITERIOS IOS GE GENERALES DE ESTRUCTURACIÓN La concepción sismo-resistente de una estructura es quizás la más importante, por que d ella depende el éxito del diseño. Es la parte creativ del diseño, se de decide cide en ella una estructura estructura en función a sus cualidades en la que la intuición profesional juega un papel predominante. En tal sentido la culmina ción del proceso creativo es el resultado de sínte is de muchas consideraciones en las que se deciden las principales características de la estructura: su forma, ubicación y distribución de sus elementos resistentes y su dimensionamiento.

“1 En general, el objetivo de los códigos es que un temblor de moderada intensidad n produzca daño estructural y que un fuerte tembl tembl r no produzca el derrumbamiento de la estructura”. Los principales criterios criterios que deben revalecer en la concepción de una estructura sismo-resistente se pueden resumir en los siguientes.

i. SIMETR A Y CONTINUIDAD Se ha visto que las estructuras simétricas y continuas se comportan mejor a solicitaciones ísmicas, ello por su buena concepción en la etapa e diseño. La estructura con estas características es fá il de predecir su comportamiento compo rtamiento durante un mo movimi vimi nto sísmico, y por tanto también corregir deficiencias.

La asimetría tiende a producir exc ntricidades entre el centro de masa y el centro de rigidez ocasionando torsión que son difíciles difíciles de evaluar. En efecto se deben evitar no solamente formas irregular s (en forma de L, T, U, V, V, H) sino también también la distribución asimétrica de los elementos estructurales, tales como un muro de corte

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en un lado del edificio y en otro un pórtico, que aumentan los efectos de torsión que so destructivos en muchos casos. En la fig. Se muestra algunos casos en la que se ha tratado de ma mantener ntener la simetría de los elementos estructurales, pero la for a en planta del edificio no se puede.

(a) Simetría en los dos sentidos.

b) Simetría sólo en un sentido.

(c) Asimetría en los os sentidos

La continuidad de una estructura en elevación evita concentraciones de esfuerzos, y por llo que se forma rotulas plásticas tempranamente e los elementos estructurales verticales. La formación de rotulas plásticas en los elementos verticales (colum a, placas) hacen que la falla del edificio sea frágil y vi lenta por ello no deseable. En la fig. Se muestra algunos casos frecuentes de esta consideración.

(a) óptima continuidad. continuidad.

(b) Ace table continuidad.

(c) Mala continuidad. continuidad.

(d) Pési a con continuida tinuidad. d.

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ii. ii. DIAF IAFRA MA RÍGIDO En el análisis dinámico de edificios es habitual considerar la existencia de un diafragma rígi o proporcionado por la losa. En este contexto se debe verificar esta hipótesis. Las losas con grandes aberturas y muy alargadas alargadas en planta debilitan debilitan la rigi rigi ez produciendo un comportamiento diferente al de un diafragma rígido.

Una solución a estos problemas es mantener la continuidad en planta y en el caso de ser m y largas separar el edificio en dos o más secciones ediante juntas sísmicas. En la fig. Tenemos un caso de iafragma flexible y la solución para convertirlo en varios diafragmas rígidos.

(a) (a)

(b) (b)

(a) Diafragma Fle ible

b) Diafragma Rígido

Es importante para prever algún e ecto torsional causado por lo aleatorio y multidireccion l del movimiento sísmico y por las inevitables asimetría de cargas, que el diafragma rígido tenga buena com etenc etencia ia torsional, ello se consigue ubicando adecua amente las placas en planta, cuando más alejadas es én del centro de masa dotaran de mayor rigidez tor ional. En la siguiente figura se muestran estructuras si étricas pero con diferente capacidad torsional.

(a) (a) (a) Buena capacidad torsional

(b) (b) Regular capacidad.

(c) (c) Mala cap cidad torsional

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iii. ii. RIGI IGIDE LATERAL Otro aspecto importante en la concepción estructural, es la deformación del edificio dura te un sismo. La excesiva deformación produce a arte del pánico, en la gente, daños destructivos en l s elementos no estructurales (tabiques, vidrios, par petos, etc.), lo que frecuentemente producen más víctimas. En tal sentido es necesario proporcionar element s estructurales con buena rigidez lateral, sin perjudicar l ductilidad de los mismos.

En este contexto la inclusión de mu os de corte en estructuras aporticadas es lo más indicado, de tal forma se consigue que los muros limiten las deformaciones y los pórticos proporcionen la ductilidad deseada, que es importante como un mecanismo de disipación de energía sísmica.

iv. iv. DUCTILI ILIDAD La ductilidad es aquel mecanismo que ingresa a una etapa plástica, sin llegar a la falla. La e ergía sísmica se transforma en energía de deformación, esta se conserva conserva en la etapa elástica, cuan cuando do ingre amos a la etapa plástica parte de esta energía s disipa por el trabajo realizado en las deformacion s permanentes, disminuyendo los esfuerzos en ele entos que aun no han entrado a la etapa plástica. Por esta razón se le confiere a la estructura una resi tencia inferior a la máxima necesaria, absorbiendo el saldo con una adecuada ductilidad. Lo que tambié disminuye los costos.

La concepción de estructuras apor ticadas debe ser tal que la formación de rotulas plástic as no produzcan inestabilidad. Ello Ello se consigue con n alto grado de hiperestaticidad y ubicación de las rotula . Las estructuras con un elevado grado de hiperestaticidad nos dan un mayor margen de formación de rotulas plásticas, con ellas mayor disipación de energía ísmica sin perder estabilidad tratando siempre que est as se produzcan primero en las vigas.

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(a) (a) (a) Rotulas en vigas

(b) (b) b) Rotulas en colu nas

Por esta razón las normas de diseño sismo-resistente exigen el cumplimiento de much s requisitos. Por ejemplo para evitar que rotulas plá ticas se formen en columnas antes que en vigas, la su a de momentos resistentes en columnas, deben s r mayor a la suma de momentos resistentes en vigas que concurren al mismo nudo y están en un mismo plano. También prever que la falla sea antes por la fle ión que por otro efecto (corte, torsión, compresión), debe garantizarse en este caso que la falla se produzc por fluencia del acero y no por compresión del con reto. Considera zonas de confinamiento así como en nu os, en partes de esfuerzos altos, longitudes de anclajes, de desarrollo, de empalmes, etc.

v. ELEME TOS NO ESTRUCTURALES Los elementos no estructurales s n parte del diseño arquitectónico, indispensables en toda edificación, permite dar mejor funcionalidad al separar ambientes de acuerdo al uso. Los elementos no estructurales deben ser tratados como tal, se debe tener cuidado que los esfuerzos de la estructura rincipa rincipall no sean sean transmitidos al resto de elementos, no solamente por que estos pueden hacer variar el com ortamiento de la estructura principal sino también or que son muy altos, pudiendo hacer fallar a dich s elementos no estructurales.

Cuando la tabiqueria empieza a ser un elemento resistente, presenta efectos nocivos en ell comportamiento de la estructura, así tenemos por ej emplo: la generación de columnas cortas, concentración de esfuerzos por falla de continuidad, altera el periodo fundame fundamental ntal de vibración, incremento incremento del efecto torsionante por su usual distribución asimétrica en planta, disminuye la ductilidad al aumentar la rigidez lateral, etc. En estos casos debe separarse e independizar los tabiques de los elementos estructurales convenientem nte de tal tal forma forma que solo soporten su peso propio.

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En estructuras con deformaciones relativamente grande (estructuras flexibles) independizar los tabiques es irreal, pues en un momento dado durante un sismo por la excesiva deformación pued producirse una interacción tabique-estructura, lo as indicado en este caso es considerarlo en el model para el análisis (albañilería y pórtico de concreto rmado). La tabiqueria de albañilería puede modelarse adecuadamente como una biela diagonal en compre ión.

vi. CIME IMENT CIÓN La cimen cimentación tación es el mecan ecanismo ismo p r el cual se transmite los esfuerzos de la estructura al su elo, y durante un sismo a través de ella a la estruct ura. Se lograra un adecuado sistema de cimentación i conocemos las propiedades del suelo, con ello se stará garantizando que la estructura no pierda estabilida por la falla de la cimentación. Otros aspectos que deben consider rse en el análisis es la posibilidad de giro y asentamient diferencial en la cimentación, el cual afecta a la re puesta dinámica de la superestructura (periodo de vibr ción, coeficiente sísmico, fuerza cortante).

1.1 PR PRED EDIMEN IMENSION SIONAM AMIENTO IENTO D LA ESTRUCTURA Después de haber fijado la forma, bicación y distribución de los elementos estructurales, e nece necesario sario partir inicialmente de dimensiones que se acerquen acerquen lo más más posible posible a las las dimensione dimensioness finales equeridas por el diseño. Existen muchos criterios para pre imensionar los elementos estructurales, unos más em íricos que otros. Pero finalmente la experiencia primara en la elección de de algunos algunos criterios y por que no en la l elaboración de otros propios. Los criterios que asumiremos en adelante serán tratando de cumplir los r querimientos del R.N.E., E-060.

1.2 PR PRED EDIMEN IMENSION SIONAM AMIENTO IENTO D LOSAS. 1.2 1.2.1 LOSA ALIGE IGERADA La norma peruana de concreto ar ado (E-060) especifica dimensiones para evitar el cálcul o de deflexiones. (Ver predimensionamiento de losas aligeradas en el anexo de predimensionamiento).

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H

h

L



l 25

( aligeradas

)

1.2.1.1 1.2.1.1 LOSA LOSA MACIZA La losa maciza corresponde al tanque elevado y escaleras, ello porque presenta esfuerzos levados debido a la forma que presenta. Al Al ig igual qu que para los losas alig ligerad radas la norma de diseño E-060 nos da una relación para el p ralte de una losa armada en dos direcciones que nos ayudara al control de deflexiones.

h

Ln (800  .071f y ) 360 0

h

Perimetro 160

1.2.2 1.2.2 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE VIGAS Existen criterios prácticos para det rminar el peralte de vigas, que dan buenos resultados, con cargas vivas no excesivas. Las vigas son eleme tos sometidos a flexión, el peralte deberá estar entonce en función de la longitud y la la carga.

La norma de diseño E-060 nos da unos requisitos que debe cumplir la sección, para segurar el buen comportamiento de una viga sismo-resistente, así como también para controlar la deflexión.

  

No chequear defl xión Evitar el pandeo l teral Comportamiento Com portamiento según la teoría de Navier

h

L 16

b  0.30 h d

Ln 4

10






Mejorar la distribu ión del acero

b  25cm



Evitar el pandeo l teral torsional

ln  50b

1.2.3 1.2.3 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE COLUMNAS Los criterios para predimensionar columnas, están basados en su comportamiento, lexo-compresión, tratando de evaluar cual de los dos es el mas critico en el dimensionamiento. Para edificios ue tengan muros de corte en las dos direcciones, donde la rigidez lateral y la resistencia van ha estar principal mente controlada por los muros, se recomiendan las iguientes dimensiones.

Ac Ac 

a) Para colum columna nass cen centrale trales. s.

P(SERVICIO) 0.45f 'C

b) Para colum columna nass exte exteriore rioress esquineras:

Ac 

P( SERVICIO) 0.35 f 'C

La norma E-060 nos dan unos req isitos para despreciar los efectos locales por esbeltez. ratando de tener en cuenta esta consideración dará ayor consistencia a nuestro predimensionamiento. Para despreciar los efectos locales or esbeltez debe cumplir: Ln r

 34  12

M1 M2

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M1

M1

(a)

(b)

M2

M2

(a) Cur atura doble

b) Curvatura simple

El caso más crítico es el de simple urvatura, cuando M1=M2, en ese caso la expresión se tr nsforma en: Ln r

Donde: “r” es radio de giro,

r 



 22

Ic 

una sección rectangu rectangular lar r=0.30t (t=lado de la sección de la  para una

Ac 

columna a analizar). Para seccione circulares r=0.25t y para otro tipo de secciones se rec mienda hallar su sección total.

1.2.4 1.2.4 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE PLACAS Las placas son elementos cuya fu ción principal es de absorber las fuerzas cortantes pr ducidos por una excitación sísmica. El comportamie to es un tanto complejo por que en adición a los efectos de flexión y axial se presentan los de cortante. Predimensionar las placas conside ando los tres efectos, que gobiernan su comportamient , puede tornarse difícil. Sin embargo, si se tiene en cuenta que su finalidad es proporcionar mayor rigidez lateral, el efecto mas critico será el de absorber casi todo el cortante, en tal sentido será necesario tener un ár a suficiente para resistir los efectos del cortante.

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El área de corte se puede evaluar onsiderando que las placas absorberán el 100% de la fu rza cortante (las columnas también absorben la fuerza cortante, es por eso que para el predimensionamiento de placas se considerara la sección de la colu na). La norma E-060 nos dan una expresión para calcular el máximo cortante que pueda resistir el concr to, así tenemos: Vc  0.53 f´C xbxd

.

El concreto absorberá todo el corta te es decir V  .x Vc ..

En la ecuación (1.6.4.1) reemplaza os la longitud y espesor del muro y esta igualando a (1. .4.2) tenemos: V   0.53 f ´C xLx t

.

Donde: ø = 0.85 (Factor d reducción reducción por resistencia). L, t = Longitud y espesor de muro. V = Fuerza cort nte total en la base. V

ZUSC P Rd ..

1.3 METRA METRADO DOS S DE CARG CARGAS AS Las edificaciones y todas sus part s deberán ser capaces de resistir las cargas que se l s imponga como consecuencia de uso previsto. Estas actuaran en las combinacione combinacioness prescritas y no caus causar ar n esfuerzos que excedan los admisibles señalados ara cada material estructural en su norma de diseño esp cífica. En ningún caso las cargas asumidas serán menores que los valores establecidos en esta norma.

El metrado de cargas es cuantificar las cargas cargas que pueden pueden presenta presentarse rse durante durante la vida vida útil e una estructura. Esto puede requerir a menudo un recolección de datos en el lugar en que se ubicara la estructura, como registros climá climáticos ticos que cuantifique el viento, temperatura y las lluvias. Este tipo de informa ión, junto con los requisitos del reglamento de diseño, forman la base a partir del cual se puede iniciar el metra do de carga.

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En general, las cargas más usual s son: cargas muertas, cargas vivas de piso, cargas debido a viento, debidas al camb cambio io de tem temperatura peratura y cargas sísmicas.

1.3 1.3.1 CARGAS MUERTAS Las cargas muertas se determinan del cálculo directo del peso de todos los componentes elementos no estructurales cuya po ición no se modificara durante la vida útil de la edificaci con precisión las dimensiones de llos elementos la determinación es rápida, sin embarg frecuentemente, ya que un diseño structural se parte de una estimación preliminar de las di mismos, pudiendo modificarse a medida que se refina el diseño. La norma E-020 del RN algunos pesos unitarios para calcul r la carga muerta, en nuestro caso tenemos:

structurales y de n. Si se conocen esto no sucede ensiones de los nos proporciona

1.3.2 1.3.2 CARGAS VIVA IVAS DE PISO ISO O USO. La carga de piso que se va ha apli car a un área determinada de una edificación depende de su pretendida utilización u ocupación. Estas car as se deben a los seres humanos, al equipo, al al acenamiento en general, a los automóviles, etc., d bido a que estas cargas son de naturaleza aleatoria, no hay una forma precisa para aplicar las cargas real s a un área dada. Por esa razón se especifican como c rgas distribuidas uniformemente en el área. Cabe i ndicar que estas cargas son extremamente conservadoras debido a la incertidumbre acerca de cómo p dieran distribuirse las cargas reales. La norma E02 nos da cargas distribuidas para distintos tipos de ocupación o uso, en nuestro caso tenemos las siguientes tablas: 1.3.3 1.3.3 CARGAS VIVA IVAS DE VIEN IEN O Y SISMO Las cargas de viento se determinan de acuerdo acuerdo a la presión del mismo, mismo, suele admi admitirse tirse qu dicha presión es uniforme en todos los lados del edi ficio, y tal efecto puede provenir de cualquier dirección. Sin embargo, es importante señalar que la distribución de la presión real es compleja a causa de los cambi os bruscos de la dirección del viento.

Según algunos textos las cargas d viento en edificios altos son críticas y despreciables en edificios bajos, y sobre todo se deben tener en cu nta en zonas donde la velocidad del viento es apreci ble. En caso de tormentas donde los vientos alcanzan velocidades altas son tan destructivos que se considera

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económicamente factible diseñar estructuras que las resistan. La norma E-020 del RNC, nos da una forma de evaluar estas presiones de acuerdo al tipo tipo de edificación, según las formulas siguientes: siguientes:

1.4 CONS CONSIDER IDERAC ACIONE IONES S PRÁ PRÁCTI CTI AS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y GEOMÉ RICAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES. En todo proceso de análisis estruct ral están implícitas aproximaciones en las propiedades e los materiales, las características estructurales y la acciones que actúan sobre ella, cuyas razones se justifiican para obtener soluciones a costos razonables. R conociendo que el análisis no es el objetivo final del p oyectista, sino el medio que permite efectuar poster iormente el diseño; entonces el modelo estructural de e representar lo esencial del comportamiento, pero puede prescindirse de los detalles que dificultarían innecesariamente el análisis.

Para efectuar el análisis estructur l se requiere conocer el modulo de elasticidad, modul de cortante del material, el área que soporta las argas axiales, el momento de inercia de la sección tr nsversal para la flexión y el área de cortante que r siste las fuerzas de corte para los diversos elementos estructurales del concreto, como son las vigas, colu nas y placas.

a. MODULO DE ELA ELAS STICID TICID D: Este modulo; E, esta dado por lla norma E-060 de las normas técnicas de edificación, el cual estipula que para concretos de peso normal se toma como: E  15000 f ' c

(Kg / cm2)

b. DE LAS VIGA IGAS

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ÁREA AXIAL; en caso de considerar deformaciones axiales se puede asumir que la rigidez axial es aportada por toda la sección de la viga. En caso de vigas con alas o patines se puede tomar adicionalmente, a cada lado un ancho de los patines en 3 a 4 veces de su espesor o su ancho real efectivo, el que fuere menor.



INERCIA PARA FLEXIÓ ; para la rigidez a flexión se puede tomar una inercia ue varia entre el 50% a 80% de la inercia total, sto debido al agrietamiento que presenta la viga cuand esta sometido a esfuerzo de flexión. En En el cas de vigas que posean patines y sometidos a flexión po itiva (fuerzas de compresión en patines), se considera que la inercia que aporta rigidez; es la sección br ta del alma de la viga. Cuando la viga pertenece a una losa maciza, maciza, el ancho adicional a cada lado de la iga aportante de rigidez, se considera 3 a 4 vec s el espesor de la losa o su ancho real efectivo, el que fu ese menor. 

ÁREA CORTANTE; gener almente no se considera la rigidez al corte de una viga, sin embargo, en caso de considera considerarse rse se deb debe e tomar el área que corresponde al alma de una viga, mas no de los patines (en caso de vigas T, L, I o simil res). 

c. DE LA LAS S COLU LUM MNAS  ÁREA AXIAL; para ala rigidez axial se considera el 100% del área de la columnas.

INERCIA PARA FLEXIÓN; la inercia se considera el 100% de la sección bruta de la columna, esto debido a que las columnas se ncuentran sometidas a grandes fuerzas de compresión.



ÁREA CORTANTE; en caso de considerar deformaciones por corte, se pued tomar una que corresponde a toda la sección transversal.



d. DE LA LAS S PLA LAC CAS  ÁREA AXIAL; para las d formaciones axiales se considera toda la sección bru a incluyendo los muros o columnas que son per pendiculares a este, que trabajan como si fuesen patine (formando T, L, C, I o similares); para tal efect considerar un aporte adicional del patín a cada lado, en un ancho de 3 a 4 veces del del espesor del del patín l dimensión real efectivo; la que es menor.

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INERCIA PARA FLEXIÓN; como las placas están sometidas a fuerzas de compre ión, es prudente considerar el 100% del área de la sección transversal. Cuando es el caso de placas en f rma de L, T, C, I o similares, se considera un ap rte adicional del patín a cada lado del alma en un ancho de 3 a 4 veces el espesor de este o la dimensión real efectiva, el que es menor.



ÁREA CORTANTE; las deformaciones por corte generalmente son bastante eleva as en las placas, entonces el área que aporta rigidez por corte para formas L, T, C, I o similares, esta da a principalmente por el área del alma de estas s cciones, cciones, mas no en en mane anera ra significativa significativa de las alas.



MÉTODOS DE ANÁLISIS SISMIC S ANÁLISIS CUASI ESTÁTICO

A. MÉTO MÉTODO DO PR PROP OPUE UEST STO O POR POR L R.N.C. Este método, sugerido en el reglam nto nacional de construcciones, se basa en la idea de q e la respuesta de una estructura frente a una solici tación dinámica se traduce en una fuerza de inercia prop rcional al peso de la edificación, se obtiene esta fu rza basal usando la siguiente formula:

(3.9)

Donde:

Z = Factor de Zona, Que depende de la zona donde esta ubicada la edificación, tiene los sig ientes valores:

Z = 1.0, para la zona 1, Z = 0.7, para la zona 2, Z = 0.3, para la zona 3.

U = Factor de uso e importancia de la estructura, depende de la categoría de la edificación.

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S = Factor de suelo, depende del ti o de suelo de cimentación de la edificación. Este factor c onsidera los efectos de amplificación de la acció sísmica Que se producen por las características del su suelo de cimentación.

C = Coeficiente Sísmico, que es el orcentaje del peso de la edificación que será considerad para calcular la fuerza cortante basal basal de la la edificaci n, para calcular este coeficiente se utiliza el espectro de respuesta de aceleraciones generalizadas que se mu muestra estra en la fig fig 3.7 y expresado expresado mediante mediante la fórmula: fórmula:

Donde: T = Periodo fundamental fundamental de la estr ctura; Ts = Periodo predominante del suel , C  2.5 (factor de amplificación sísmica)

Rd = Factor de Ductilidad de la estr ctura, que corresponde a la ductilidad global de la estruc ura, y en el que se consideran la influencia del amor tiguamiento y el comportamiento en niveles próximos a l fluencia.

P = Peso de la estructura, que se c lcula sumando el peso permanente total de la estructura mas un porcentaje de la carga viva, en funci ón de la categoría y características de la la edificación.

Finalmente, se realiza la distribució de la fuerza cortante basal en todos los niveles de la est ructura, usando la siguiente expresión: expresión:

En la que Pi, hi son el peso y altura del nivel i, H es la fuerza cortante basal.

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Este método resulta resulta muy fácil de apllicar, y por lo tanto es practico, sin embargo se puede ver que la determinación determinación de las las características de la estructura se ha simplificado, tal es el caso de la d terminación del periodo fundamental de la estructur , además, además, si bien es cierto que se considera considera la influenci a través del factor de suelo S, y del periodo pre ominante de suelo Ts, estos factores son determinados también empíricamente, de esto podemos c ncluir que el método resulta solamente aproximado, que da resultados por el lado de la seguridad y que puede ser mejorado notablemente con otros métodos que veremos mas adelante. ANÁLISIS MODAL

El análisis modal es el procedi iento mas usado en dinámica estructural. Permite esacoplar las n ecuacio ecu acione ness diferen diferenciales ciales de mo imiento, reduciendo el problema a la solución d

n ecuaciones

independientes de un grado de li bertad. En la mayoría de los casos solo algunos m dos contribuyen significativamente a la respuesta y or lo tanto ni siquiera tienen que resolverse los n siste as simples, debe tenerse en cuenta que la aplicación del análisis modal requiere no solamente que el problema sea lineal (ya que esta baso en la superposición sino también la existencia de una matriz de amortigua iento apropiado que satisfaga la condición de ortog nalidad nalidad (Pique (Piqueyy Scaletti, Scaletti, 199 1991). 1).

Existen dos formas de realizar el análisis modal: a. se pue puede de reso resolve lverr cad cada ec ec ación modal tanto en el dominio del tiempo como en el e frecuencias, es decir, integrada directamente o haciendo un cambio de variable de t a w y resul a en ese campo

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mediante el uso de la tran formada de fourier, de estas dos alternativas, la mas u ual es la primera donde la solución de la e uación modal, o sea, toda la historia en el tiempo de lla aceleración es almacenada, luego los m dos se superponen apropiadamente en cada interval de tiempo y el tiempo tiem po – historia historia para para cad cada efecto es revisado para encontrar su máximo valor. E ta superposición tiene que ser repetida independientemente para cada efecto, ya que los coeficientes que afectan las respuestas modales (o se las contribuciones de cada modo a cada respuesta en particular) varían de un efecto al otro.

b. El an análi álisis sis modal, odal, pu puede ede también llevarse a cabo manteniendo para cada mod solo la máxima respuesta. Esto es partic larmente conveniente cuando se usa un espectro d respuesta para representar el movimient , en vez de un registro que es precisamente el cas de los análisis sísmicos especificados en los códigos de diseño, ya que el valor máximo se lee directamente del espectro para el amortigu miento deseado. Este procedimiento es el que se con ce como análisis modal espectral.

DISEÑO ESTRUCTURAL EN CON RETO ARMADO DE LA EDIFICACIÓN 4.1 INTROD INTRODUC UCCIÓ CIÓN N El diseño estructural es la etapa final de todo proyecto de ingeniería, ingeniería, en donde donde se evalúa evalúa la eficiencia de la estructura en forma global, es de ir si cada uno de los elementos que conforman la es ructura tienen la capacidad de absorber los efectos actuantes en los mismos (etapa de análisis). En concr eto armado CºAº básicamente ello consiste en propor cionar refuerzo al concreto (acero corrugado) para absor er cada efecto. En un diseño sismo-resistente la ductilidad constituye una consideración de extrema impo tancia, porque le permite a la estructura absorber y diisipar energía mediante deformaciones inelásticas, si est s deformaciones se producen primero en elemento que no hagan peligrar la estabilidad de toda la estr ctura, se estará proporcionando excelentes mecani mos de disipación de energía, deseados en todo diseño. Para Para aseg asegurar urar el el comportamiento del concreto, evitar los tipos de fallas frágiles, como por ejemplo por cort nte y torsión. El código ACI-89 y la norma E-060 no proporcionan requisitos para obtener la necesaria ducti lidad de nuestros diseños en concreto armado.

4.2 CONS CONSIDER IDERAC ACIONE IONES S DE DEL L DI EÑO ESTRUCTURAL

20




Las estructuras monolíticas de concreto armado constituyen uno de los sistemas estructurales sismorresistentes muy preferidos, ues se han obtenido progresos importantes en las dis osiciones de los reglamentos; esto a consecuencia de numerosas investigaciones que se evaluaron en l convivencia de estructuras con sismos previos, cuyos resultados se visualizan en daños cada vez menores. A tra través de los los es estud tudios ios y ex experie riencias, se puede argumentar argumentar aspectos generales generales que per per iten asegurar el mejor diseño de las estructuras sis orresistentes, las cuales se resumen a continuación:  La estructura debe posee o suministrarse ductilidad necesaria y una gran capacidad para disipar la

energía sísmica, con el mínimo deterioro deterioro en la rigidez rigidez de los elementos elementos estructurale estructurales.  El tipo de falla por flexión ebe preceder al de cortante.  Las vigas deben fluir ante que las columnas.  Se debe disponer de juntas o conexiones más resistentes que los elementos que s unen a ellos.

4.2 4.2.1 FACTORES DEL MÉ MÉTOD DE RESISTENCIA ÚLTIMA El método de resistencia ultima par a el diseño estructural, esta referido a que las secciones transversales de los elementos resistentes se dise an tomando en cuenta las deformaciones inelásticas para alcanzar la resistencia máxima del concreto y el acero (estado de fluencia); esto cuando se aplica un carga máxima a la estructura, igual a la suma de ada carga de servicio multiplicando por su factor resp ctivo de carga y considerando un factor correspondi nte de reducción reducciónde de la resistencia del m material. aterial. El R.N.E. del Perú y las normas d l A.C.I. brindan recomendaciones para la seguridad es ructural, esto es: factores de carga y reducción por esistencia. Para el presente trabajo e consideran sola ente los factores que da la norma peruana.

4.2.2 4.2.2 FACTORES DE CARGA El factor de carga tiene el propósi to de brindar seguridad adecuada contra un aumento e las cargas de servicio más allá de las especifica iones en el diseño, con el fin de asegurarse a la imp obable falla. Los factores de ca carga rga se utilizan utilizan para para c rgas: muerta, viva, viento, sismo, presión lateral de tierr y fluidos; cuyos factores son distintos para los diver os tipos a combinar. A contin tinuación ión dolo se ind indica ica las las combinaciones o resistencia requerida (U) para cargas: muertas (D), viva (L) y sismo (E), donde se deberá cumplir: ir:

21




Los coeficientes numéricos represe tan los factores de carga. Estas combinaciones son generalmente los que se presentan en el diseño de estructuras conven nvencionales, cionales, sin sin embargo para los otros tipos de cargas que podrían presentarse, remitirse al R.N.C. del Perú. Tenga en cuenta que las combinaciones per iten elaborar el diagrama de fuerzas internas últimas o e diseño para la estructura.

4.2.3 4.2.3 FACTOR DE REDUCCIÓ POR RESISTENCIA El factor de reducción reducciónpor por resistenci resistencia proporciona un margen de seguridad adicional, para to ar en cuenta las inexactitudes en los cálculos y flluctuaciones en la resistencia del material, mano d obra y en las dimensiones. Cada uno de estos f actores bien puede estar dentro de límites tolerables, ero combinados pueden producir menor capacidad de resistencia en los elementos diseñados. La resistencia confiable se obtiene multiplicando el factor de reducción de la resistencia: Ø por la resistencia ideal, donde este este factor depende depende d l tipo de esfuerzo e importancia que presenta el eleme to estructural, es decir: U  Ø Un Siendo: Siendo: U=resistencia U=resistencia requerida requerida (c rga combinada) Un=resistencia ideal o no inal Ø=factor de reducción de l resistencia El código ACI y RNC del Perú r comiendan los siguientes valores para los factores e reducción por resistencia:

Ø  Flexión, con o sin tensión xial ………………………………. 0.90 ial  Flexión, con compresión a ial 

Elementos con re uerz uerzoo en en esp espira irall ……………..... ..... 0.75 0.75

22






Elementos Elementos con con ot o refuerz refuerzo o transve transversal rsal …… …………. 0.70

En caso de compresión axial pequeña, se puede Au Aumentar tar lin linealme lmente Ø hasta el li ite: 0.90, 0.90, si la Compresión axial tiende a cero. y/o torsión…… torsión……… ………………………………….. 0.85  Cortante y/o

4.3 DISEÑO DISEÑO DE DE ELEM ELEMEN ENTOS TOS ES RUCTURALES 4.3 4.3.1 DISE ISEÑO DE COLUMNAS Las columnas son elementos verti ales utilizados para resistir básicamente esfuerzos de ompresión axial, por lo general, están en combinaci n con otros efectos (flexión, corte o torsión). Transmiten las cargas de los pisos superiores hasta la planta baj y después al suelo, a través de la cimentación. La falla de una columna en un luga crítico puede causar el colapso progresivo de los pisos concurrentes y el colapso total de la estructura, por ello las normas debido a la probabilidad de falla y la confiabilidad del comportamiento utilizan factores d reducción de resistencia Ø mucho menores que par flexión, corte o torsión en el diseño.

4.3.2 4.3.2 DISE ISEÑO POR FLE FLEXOCO PRESION El diseño de elementos sometidos flexocompresión se basa en las mismas hipótesis del iseño por flexión (compatibilidad de esfuerzos y defo maciones), considerando adicionalmente el efecto de es eltez. La esbeltez se evalúa mediante la consideración de los momentos generados por las deformaciones transversales transversales y carga axial de las olumnas (momento de 2º orden) o mediante procesos aproximados que determinan factores que amplifican llos momentos del análisis estructural (momentos de 1º or den).

4.3.2.1 DIA DIAGR GRAM AMA A DE INTERA INTERAC CCIÓN El diagrama de interacción es una curva útil para evaluar la resistencia de una sección la carga axial y momento actuando simultáneamen e. Se construye, al obtener para una sección con una istribución acero As As, valore loress de carga rga y momento res resistente (P, M), conforme se varié la posición del eje neutr o C. En el siguiente esquema se mues ra las hipótesis para construir el diagrama de interacción, así como las formulaciones necesarias. ycp 

Calculo Calculo del centroide plástico:

0.85f ' c( Ag Ag  As Ast)ycg   As Asfyy fyy 0.85f ' c( Ag Ag  As Ast)   As Asfy

23




0.003

y1

es1

As1

f s1 s1

a=B1 c

y2

c y3

h As2

0.85 f 'c

es2

f s2 s2

es3

As3

b

f s3 s3

Deformaciones

Esfuerzos

Fig. 4.1 hipótesis para elHipotesis diseño por para flexocompresióm el diseño por flexocompresión

Compatibilidad de esfuerzos y defor maciones: Calculo de las cargas axiales: Calculo de momentos:

eS 

0.00 0033(C y) C

,

f S

 E  eS donde f S  fy

Pn  0.85f ' c  a b   As As fs donde a  1c

Mn  0.85f 'c  a b(yCP  a / 2)   As As  fs(y  yCP )

La norma limita al diagrama de inte acción para efectos de diseño, afectándoles de un facto de reducción de resistencia Ø=0.7 y un 80% de la c rga axial máxima Ø Po de diseño, con lo que se obtiene una curva trunca en la parte superior, tal como se ilu tra en las figuras.

Para elementos con estribos:

Pomax  0.80 0.85f ' c( Ag Ag  As Ast )  As Ast.fy

Ad Adicio icion nalme lmente la no norma rma con conside ider una cuantía mínima de 1% y una máxima de 6%, cuando se tiene cuantías mayores al 4% especifica ue debe detallarse el cruce de los refuerzos en los nudos. También exige que la suma de los momentos nomi nales resistentes en columnas debe ser 1.4 veces mayo que de las vigas concurrentes, ello para garantizar que las rotulas plásticas se formen primero en vigas y no en columnas. Sin embargo, esta exigencia es difícil d cumplir, por que el momento resistente de las columna esta asociado a la carga axial actuante que son menores en los últimos pisos, por otra parte las vigas frecu ntemente tienen mayor peralte.

24




Po

n o m i n a l

Ø Po 0.8

d e d i s e ñ o

Po

Pb

Pf<0.1f'c.Ag ó Ø Pb

Pf P1

Mb

P1

Fig. 4.2 diagrama de interacciónDiagrama de Interacción La resistencia última al aplastamien o no deberá ser menor que:

Mk(-)

A1 = Área cargada

Pu  0.85f ' c A . 1

Pu  0.85.f ' c A . 1.

A2 A1

A2 A2 = Área rea de la base infe inferirioor del mayor tro tronco de cono

La flexión biaxial es una condició critica que la toma en consideración, al respecto propone un método aproximado para el diseño aplican o las ecuaciones ecuaciones de bresler. Construir Construir un diagram diagrama de i teracción biaxial es muy complejo aun basándose n las mismas hipótesis que para flexión uniaxial, la i clinación del eje neutro no es perpendicular a la exc ntricidad resultante; el procedimiento se vuelve iterativo. Con la ayuda de un programa de cómputo es factible resolver estos problemas.

4.3.2.2 EFEC EFECTO TO DE ES ESBE BELTE LTEZ Z El efecto de esbeltez tiene un consecuencia directa en los momentos flectores, originados por deformaciones transversales y la arga axial aplicada. Se le conoce también como momento de segundo orden. El cálculo de las deformaciones de segundo orden es complejo no solamente desde el punto de vista

25




matemático, sino también en la evaluación de la rigidez del conjunto concreto-acero, a que se tienen secciones fisuradas, problemas del lujo plástico y otros que hacen difícil una evaluación sim le. le. El factor de corrección se divide en dos, en uno se corrige el momento debido a cargas de g avedad δ1 (que afecta a cada uno de los elementos individuales) y otro que corrige el momento debido a desplazamientos laterales relativos por cargas de sis o δg (que afecta a la estructura en conjunto).

Mc  1Muv   gMus a) Efecto fectoss loca locales les de esbe esbeltez ltez Según la norma E-060 el factor loc l de δ1 de esbeltez se evalúa mediante las expresiones que se muestran en el diagrama de flujo, así como la secuencia de cálculo.

b) Efecto Efectoss globa globales les de esbe esbeltez ltez La norma E-060 proporciona dos expresiones para calcular el efecto global de esbeltez δg. La primera expresión considera el índice de estabilidad de la estructura que esta en función a las defor acione acioness laterales de entrepisos; la segunda si la estructura esta formado exclusivamente por pórticos. En nuestro caso usaremos la pri era expresión por cumplir con las características que se indican. Las expresiones para el cálculo del efe to global esbeltez según la norma así como la secuencia se muestra en el diagrama. Si el índice Q es meno menorr Que. Que. 0.06 se podrá considerar que el entrepiso esta arriostrado l teralmente y los efectos globales se pueden despre iar, en este caso δg=1.

4.3.3 4.3.3 DISE ISEÑO POR CORTA TAN NT El estudio del efecto de la fuerza c rtante en elementos de concreto armado sometidos a fl xocompresión es tan complejo como los elementos e flexión, sin sin embargo embargo,, son de similares características, p r ello las normas dan básicamente las mismas recomendaciones y expresiones donde interviene adicionalmente la fuerza axial.

a. Diseñ iseño o por por flexo flexoco com mpres presión.

26




El diseño por flexocompresión en r ealidad no requiere de los diagramas de envolvente, p r que el máximo momento no esta asociado a la car ga axial máxima, por ello se trabaja con las combinaciones de ambos. Es decir que del análisis análisis los los valores qu qu nos interesa son las acciones de miembros actuantes.

4.4 DISEÑO DISEÑO DE MUR MUROS OS DE DE COR COR E Los muros de corte son elementos muy importantes en edificios altos por que controlan l s deflexiones de entrepiso provocadas por las fuerz s laterales (sismo o viento). Proporcionan seguridad en ismos severos y protección contra daños de elementos susceptibles de dañarse por deformaciones laterales. Los muros de corte se denomina así debido a que la carga lateral en una estructura se transmite por cortante horizontal a estos element s. Sin embargo, la falla no siempre esta relacionado al cortante sino a la flexión sobre edificios altos y esb ltos. Dada la gran rigidez de estos elementos en comparación con las columnas absorben grandes cortantes que generan generan a su vez mom momentos entos altos en la la base. Los muros de corte se dividen en dos: muros cortos (H/L<1) y muros esbeltos (H/L  1). os muros cortos tienen un comportamiento parecid a las vigas pared, y el diseño esta basado en el mét do elástico. Los muros esbeltos se comportan co o elementos en flexocom flexocompresión presión

el diseño se bas en las mismas

hipótesis de flexión o flexocompresi n que son las mismas.

4.4 4.4.1 DISE ISEÑO PO POR FL FLEXIÓN IÓN El diseño de muros de corte por fl xión se basa en las mismas mismas consideraciones consideraciones que para columnas cortas (efecto de esbeltez despreciable). Se construye el diagrama de interacción y se verifica la re istencia. En muros de edificaciones gener lmente los esfuerzos de compresión son bajos comparados con los momentos flectores, lo que signific en el diagrama de interacción se ubique el par (Mu, Pu por debajo de la falla balanceada, esta situación hace prevalecer prevalecer el efecto de flexión. La norma E-060 considera en el diseño un refuerzo principal concentrado en los extremos y uno de menor área distribuida distribuida a lo largo del alma. alma. Ello para absorber los esfuerzos (tracción o compresión) elevados que se presentan en los extremos, y con el fin de darle ductilidad se dispone de confinar esta zona c on estribos. Ad Adicio icion nalme lmente la norm da los siguientes requerimientos: una cuantía mínima  v min  0.0025 para el acero distribuido; si  V  0.01 el refuerzo distribuido debe también confinarse; el chequeo de la fibra extrema en tracción se puede usa en muros esbeltos para obtener un momento mínimo de diseño. En el

27




diagrama de flujo de la fig. 4.7 se uede ver los cálculos si como a secuencia tanto para m ros cortos como para esbeltos.

U  2 f 'c  Mu  1.5Mcr

Si Donde: U 

MuYt Pu  , Ig Ag Ag

Mcr 

Ig Pu (2 f ' c  ) Yt Ag Ag

4.4.2 4.4.2 DISE ISEÑO POR CORTA TAN NT El estudio del efecto de la fuerza c ortante en muros de corte tiene que ver básicamente c n los efectos del sismo y la formación de la rotula pl ástica en la base. Por ello la norma E-060, siguiendo el mismo criterio de buscar bus car Que Que.. la falla sea por por flexi n antes que por corte, corrige el cortante último del nálisis Vua para obtener el cortante de diseño Vu, ero nunca debe ser mayor Que. Rd.Va (el cortante actuante multiplicada por el factor de ductilidad del análisi dinámico), tal como se indica en los comentarios de la orma.

Vu  Vua

Mur  Mua Y ;

Pero Vu < R Va

Donde: Va, Vua = fuerzas cortantes del análisis actuantes y ultimas. Mua = momento flector ultimas. Mur = momento nominal resistente sociada a Pu. Pu. ((De Dell diagrama diagramade de interacción) Rd, WY = factor de ductilidad y de a plificación plificación dinámica. dinámica. Ad Adicio icion nalme lmente la norma de requerimientos como expresiones para calcular valores de Vc; alculo del peralte efectivo “d”; la ubicación de la sección critica critica (L/2 ó H/2), cuantías mín mínimas imas de de refuerzo hori hori ontal y vertical, y espaciamientos máximos. También deberá verificarse en las juntas de construcción el cortante por fricción, según las siguientes expresiones: Vu =< Vuf Vuf = Ø Avf u fy,

Vuf =< 0.2 Ø A f’c, Vuf = =< 56 Ø Ac

Donde: Av Avf = Área rea del refu refue erzo res resist istente al cortante por fricción. u = Coeficiente de fricción (ver nor a E-060 en la sección 13.5.3) Ac Ac = Área rea de concreto reto que res resiste iste l transferencia de cortante. Vuf = Resistencia al cortante por fri ción

28




Vu = Cortante aplicado.

4.5 DISEÑO DISEÑO DE LOSA LOSAS S El diseño de losas en CºAº esta r gida por el diseño de flexión y cortante, en ambos casos el diseño no considera criterios sismo-resistente manteniendo los mimos criterios asumidos en la etapa del análisis. Las losas por su forma forma son m muy uy rígidas en su plano solo pueden afectarle la componente vertical del sismo, efecto similar a las cargas de gravedad, p r otro lado las cargas de gravedad. 4.5 4.5.1 DISE ISEÑO PO POR FL FLEXIÓN IÓN El diseño por flexión se basa en hip tesis que han sido com comprobados probados experimentalmente se puede resumir en el siguiente esquema. Cuya form lación nos permite encontrar la ecuación para el cál ulo de área del refuerzo. 0.003

0.85 f 'c

a=B1 c c d

h

esy=0.0021

As b

DEFORMACIONES

f y ESFUERZOS

Fig. 4.9 Hipótesis de diseño por flexiión ión Ecuaciones de la compatibilidad de deformaciones y esfuerzo: a

ASf Y 0.85f 'C b

=  AS f Y (d 

a

2

)

La norma E-060 y como el ACI-89 da requisitos específicos que deben cumplirse para obtener diseños dúctiles, como cuantías máximas, c antías mínimas, ganchos y longitudes de desarrollo La norma también proporciona la f rma como se debe cortar el refuerzo longitudinal, así c mo que área del refuerzo debe correr tanto los

omentos positivo y negativos, el siguiente esquema muestra tales

consideraciones.

29




Mj(-)

As (-) (-)

(-)/3  Asj (-)/3

Ask (+)

 Ask (+)/3

Mk(-)

La  (d ó 12 db)

P.I.

P.I.

P.I.

P.I.

Mjk

> Ld La > Ld

Asj(-)

La1 As(-)

Asjk

Ask(+)

La > Ld

Mn Vu

Ln

Fig. 4.11 Corte del refuerzo por flexi ón

4.5.2 4.5.2 DISE ISEÑO POR CORTA TAN NT En el diseño por cortante, el conc eto debe absorber todo el corte que actúa en la secci ón crítica (a una distancia “d” de la cara del núcle confinado frecuentemente), ello por la imposibilidad ractica de poner estribos. Generalmente los cortant s que actúa son pequeños que en el peor de los casos es suficiente con ensanchar las viguetas. Vu  Vc

Donde: Vc  0.53 f ' c  b d

y

 0.85

........... (4.5.2.1)

De los diagramas de envolvente ob enemos los valores que actúan en la sección crítica, qu para el caso de flexión es a la cara de los apoyos,

4.6 DISEÑO DISEÑO DE TABIQUE TABIQUERIA. RIA.

30




La tabiqueria se diseña por sismo ue actúa perpendicular al plano, y es tan importante c mo el diseño de elementos estructurales, pues al de plomarse pueden provocar daños. Por su naturaleza frá il se prefiere que no interactué con la estructura por ello es aislado con juntas. Es deseable desde el punto de vist estructural, que la tabiqueria sea liviana, no solamente para disminuir la fuerza de sismo que actúan sobre ellos (perpendicular al plano), sino también para dismiinuir la masa del edificio y con ella el cortante basal) t = s m U a2 El valor de “s” dado por la norma corresponde a una tabiqueria maciza cuyo peso especi ico es   1800 kg/cm3, sin embargo, en nuestro c so tenemos varios tipos de tabiqueria, la tabiqueria hueca con un peso especifi espe cifico co de   1350 kg/cm3 cuy valor equivalente de “s” se puede deducir de las siguien es ecuaciones. Carga  al plano del muro:

W = Z U C P …………… (4.6.2)

Momento actuante:

Ma = m W a2 …………… (4.6.3) Mr 

Momento resistente:

ft  I t 2 ………………(4.6.4)

Donde: t = Espesor efectivo mínimo (en me ros). U = Coeficiente Coeficiente de uso del reglame reglame to sísmico. s = Coeficiente dado en la tabla Nº 1 de la norma E-070 m = coeficiente de momentos dado en la tabla Nº 02 de la norma E-070 a = Dimensión critica (en metros) in icada en la tabla Nº 02 b = La otra dimensión del muro I = (1) t3/12 (Inercia para un metro de ancho) ft = Esfuerzo de tracción por flexión máximo P = Peso del elemento + enlucido

TABLA Nº 01 VALORES DE “s” ZO A S SMICA ICA 1

2

3

31




TABIQUES CERCOS PARAPETOS

0.2 0.2 0.8

0.20 0.14 0.57

0.09 0.06 0.24

TABLA Nº 02 VALORES DE “m” Caso 1. Muro con cu tro bordes arriostrados a = Menor dimensi n b/a = 1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

3.00

h m = 0.0479

0.0 27 0.0755 0.0862 0.0948 0.1017 0.1180

0.125 CASO 2. Muros con t es bordes arriostrados a = longitud longitud del bor de libre b/a = 0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00 1.50

2.00

0.07

0.087 0.097 0.106 0.112 0.128 0.132

h m = 0.060 0.133 Caso 3. Muro arriostr do solo en sus bordes horizontales a = Altura del muro m = 0.125 Caso 4. Muro en vola izo izo a = Altura del muro m = 0.50

4.7 DISEÑO DISEÑO DE VIGAS VIGAS Las vigas son elementos horizontal s apoyadas apoyadas en columnas o muros, muros, utili utilizadas zadas básicame básicame te para absorber los esfuerzos solo de flexión, la fu rza axial que esta siempre presente se desprecia por ser muy pequeña. Las hipótesis aplicables en el diseñ son las de flexión pura.

32




Las vigas en general, deben tener una falla dúctil y producirse antes que en las columnas y muros, en este sentido las normas ponen especial mpeño y así mismo dan requerimientos que garanticen t do ello.

4.7 4.7.1 DISE ISEÑO PO POR FL FLEXIÓN IÓN Las hipótesis del diseño por fllexión en elementos de concreto armado han si o com comprob probad adaas experimentalmente. Estas hipótesi básicas para el análisis y diseño se presentan en las normas de los cuales se obtiene las ecuaciones (a partir de la ecuación de compatibilidad de esfuerzos deformaciones) para el cálculo del área de acero. En el diseño por flexión se pone es ecial cuidado al tipo de falla, es conveniente que sea por tracción, por que permite ver grandes deflexiones y fisuras antes del colapso. Por ello la norma limita la cuantía del refuerzo a bacc ). La falla balanceada se produce cuando el co creto alcanza la 0.75 de la balanceada (  max  0. 5 ba

deformación unitaria ultima de 0.00 simultáneamente al inicio de la fluencia del acero, la f lla es frágil y por ello no deseada. En el diseño por flexión tenemos d s casos; cuando la cuantía es menor que la máxima (diseño simplemente reforzado) y cuando excede (diseñ doblemente reforzado). En ambos casos se busca qu la falla siempre sea por tracción. El procedimiento de diseño para el primer caso se mostró en el diagra a de de flujo de la sección de diseño de losas, para el egundo caso se ilustra en el siguiente diagrama.

4.8 DISEÑO DISEÑO DE DE CIMEN CIMENTAC TACIONE IONE La cimentación o subestructura, es el elemento a través del cual se transmite los esfuerzos e las columnas y muros al suelo. Su función es lograra que la transmisión sea adecuada, es decir de erá proporcionar seguridad contra ocurrencias de fallas en la estructura o en el suelo, controlar la presencia de hundimientos excesivos que ocasionen daños en lla estructura misma o en las vecinas.

4.8.1 4.8.1 DETERMINA INACIÓN IÓN DE CA GAS O METRADO DE CARGAS Al Al deter termina inar las las carga rgas para el diseño de cimentaciones deben separarse estas en ermanentes (D), sobrecargas (L), Fijas (F), de impac o (I), de sismo o de viento (W).

33




Las cargas permanentes están con tituidas por el peso de la estructura, incluyendo los mur s de albañilería y el peso de la cimentación. Si la na a freática estuviera situada por encima del nivel de la imentación debe considerarse separadamente dos c sos: que la sub presión disminuye el peso de la ciment ción y que que no la sub presión por una posible disminución del nivel del agua. La carga axial en la columna se d termina multiplicando el área tributaria de piso por la carga estimada por m2. Debe considerarse el caso de e ificios ificios o casas casas y el de techos techos metálicos metálicos ligeros. En el caso de edificios esta carga sualmente vale entre 1000 y 1200 Kg/m2, según la den idad de tabiques que exista en la planta arquitectur . En casos no convencionales el valor debe estimarse omo se indica a continuación. Las partidas a considerar en el metr ado de cargas:

 Peso del aligerado o losa. 

L < 5m entonces h = 0.20 m (h = Espesor de Losa) y un peso de 300 Kg/m2.



L > 5.5 m entonces h = 0.25 m y un peso de 350 Kg/m2.



Para nuestro diseño de losas se reali realizo zo un aná análilisis sis de un metro metro cuadr do considerando plastoformo y alturas de 0.20 m, 0.25 m y 0.05 m de espesor de losa.

 Peso del acabado del piso. 

Para pisos de 5cm tiene tiene un peso de 100 Kg/m2. Kg/m2.

 Peso de los tabiques y/o p rapetos 

Peso tabique de Soga

250 Kg/m2.



Peso tabique de Cabeza

400 Kg/m2.

 Peso Peso de de las vigas.- Debid Debid que el cálculo y diseño de elementos estructurales como son las vigas presentan variaciones en u dimensionamiento durante el proceso de análisis y diseño, se opto que el program programa donde donde se reali o los análisis los calculara por su propio peso en funció de su geometría y peso especifico del mate ial.

 Peso Peso de la columna.columna.- Se siguió el mismo procedimiento de las vigas. 4.8.2 4.8.2 TIPO IPOS DE CIME IMENTA TAC CIO ES SUPERFICIALES Los Tipos de cimentación superficiall usualmente empleados son los siguientes:

34



ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL PERFIL DE TESIS 

Zapatas isladas



Zapatas ombinadas



Zapatas onectadas



Plateas e Cimentación.

4.8.2.1 ZA ZAPA PATA TAS S AISLA AISLADA DAS S CE TRALES Y EXCENTRICAS El diseño de las zapatas aisladas s hace siguiendo siguiendo las recomendaciones recomendaciones del del Código del A I, para lo cual el procedimiento para el diseño será ell siguiente:  Escoger la resistencia del concreto ha emplearse, que usualm nte será de 210 Kg/cm2.  Determinar la presión de diseño, disminuyendo el valor de la resión admisible para considerar el caso del peso propio de la zapata, usualme te: P = Pa Pa –0 –0.1 .1 (Kg/cm2).  Calcular el área necesaria de la zapata: Az = N/P. Las dimension s de la zapata, B x T, se determina de manera de tener volados iguales, respecto cada cara de la columna.  El peralte útil, “d” debe escogerse de modo que no exced n los esfuerzos cortantes, tanto bajo el efecto de la viga como la losa. Las for ulas aproximada que nos ermite escoger el valor “d” cm son: d > c / ( 1 + 6.52 / pu )  Efecto d Viga: d > ( b + t) / 4+ Nu /( 26 + pu )  Efecto d Losa:  El peralt total de la zapata es: h = d + 10 cm.  El área e acero de la zapata se calcula, para cuantías que no e cedan de 0.005, con la fo mu mula la aproximada:1 Donde: Donde: Pu = Esfuerzo Esfuerzo actua actuante nte en en el Suelo. C = Distanc Distancia ia de C Cara ara de de Colum Columnn hacia extremo de Zapata. d = Peralte Efectivo.

1 Cimentaciones de Concreto Armado en E

ificacione ificacioness ACI ACI –Perú. –Perú.

35




d

h

As b

PERALTE EFECTIVO

4.8.2.2 ZA ZAPA PATA TAS S COM COMBINA BINADA DAS S Cuando dos o mas columnas trans iten su carga al terreno mediante una losa de cimentaci ón, esta se llama una zapata combinada. Para este tiipo de zapatas el ACI en el artículo 15.1.1 indica que lo normado para el diseño de zapatas solo será aplica le para zapatas combinadas cuando sea pertinente. Igu lmente establece que la distribución de las presiones del suelo debajo de este tipo de zapata será co sistente con las propiedades del suelo, de la estruct ra y con los principios establecidos de mecánica de suelos. Sin embargo según referencias Ma ual of Concrete Practice, establece que para el caso d una zapata bajo dos columnas, columnas, que es es el caso que estamos considerando cuando se hace coincidir el centr o de la gravedad de la zapata con la resultante de las carga externas, lo que lleva a las plantas de for a rectangular o trapezoidal, se supondrá que la za ata y que la presión producida sobre el suelo es unifor me sobre todo el área de la zapata. Cuando se incluye el efecto de los momentos producidos por cargas horizontales, como ismo o viento, la excentricidad resultante hace que las presiones sobre el terreno varían linealmente.

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ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL PERFIL DE TESIS Q1 + Q2 Q1

Q2

L2

L3

L1

x

q = B1. Qadm Long. Unit.

q = B2. Qadm Long. Unit.

L

B1

B2

Figura 4.18 Zapata Combinada

4.8.2.3 ZA ZAPA PATA TAS S CONE CONECT CTAD ADA A Las zapatas conectadas es una sol ción alternativa a la zapata combinada para el caso de c lumnas en límite de propiedad. Se le emplea mucho orque usualmente tiene un menor costo que la zapata c mbinada. Estructuralmente se tiene dos zap tas aisladas, siendo una de ellos excéntrica, la que es á en el límite de propiedad, y diseñado bajo la co dición de presión uniforme del suelo. En esta situaci n se genera un momento de flexión importante por la carga de la columna y la resultante de las presio es del suelo no coinciden este momento es resisti o por una viga de conexión que une las dos column s que forman la zapata conectada. L1

N1

cl

L2

N2

cl

N3

37




Figura 4.19 Zapata Conectada

4.8.3 4.8.3 CRITE ITERIOS IOS PAR PARA ELEG LEGIR EL TIPO DE CIMENTACIÓN Siempre que sea posible debe em learse zapatas aisladas por su menor costo y porque s posible resistir con ellas no sólo cargas axiales sino también momentos. Cuando la excentricidad producida por los momentos de flexión es muy gran e y aumenta desproporcionalmente las dimensiones d la zapata debe examinarse la posibilidad de profundizar la cimentación, reduciendo sus dimensiones a l necesario para resistir la carga axial, resistiendo l s momentos por la reacción lateral del suelo en las car s laterales de la zapata tal como se hace en los postes. En este caso debe tenerse la seg ridad de que en el futuro no se van a hacer excavaciones que dejen al descubierto descu bierto para la cimen cimentación, tación, co o puede suceder en zapatas situadas en limite de propi dad. Para el caso de columnas perimetr les, cuando la carga axial no es muy elevada es posible emplear zapatas aisladas excéntricas, siempre que la columna columna esté unida unida a la viga viga o losa en la parte superi superiior, de modo que puede equilibrar el momento pro ucido por la excentricidad de la zapata con una fu erza de tracción desarrollada en el elemento de techos. Una solución alternativa a este cas es el em empleo pleo de vigas de cimen cimentación tación (zapatas continuas) a lo largo del perímetro de la edificación, que uede ser una solución económicamente competitiva ya que además reemplaza al cimiento de muro peri etral que seguramente existe. Si la carga axial en las columnas perimetrales es muy alta la solución anterior no es muy plicable. En este caso la solución recomendable es el empleo de zapatas conectadas, que resulta general ente la solución más económica. Cuando las columnas están muy c rca y las zapatas se superponen, se emplean zapatas ombinadas. Este tipo de zapata también se emplea c ando se tiene un elemento estructural como las cajas d ascensores, que toma un momento sísmico muy grande en relación a la carga axial que actúa sobre el la; en este caso conviene combinar esta zapata con algunas columnas cercanas, para así reducir las excen ricidades y tener una distribución de presión mas uni orme.

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En el caso de tener la posibilida de asentamientos importantes, más allá de los 2.5 m considerados usualmente como aceptables, se p ede emplear zapatas aisladas unidas con vigas rígidas de cimentación o para el caso de asentamientos mu ho mayores, que pueden llegar hasta 5 cm, solado usualmente con viga de cimentación.

5.3 Marco Conceptual Conceptual 5.3.1 5.3.1 CRITERIOS CRITERIOS GENERA GENERALES LES D ESTRUCTURACIÓN Según Ing. Antonio Blanco (1992: 2) La concepc concepción ión sismo-resistente sismo-resistente de una estructura estructura s quizás la más importante, porque de ella depende el éxito del diseño. Es la parte creativa del diseño, se d ecide en ella una estructura en función a sus cualida es en la que la intuición profesional juega un papel pre ominante. En tal sentido la culminación del proceso reativo es el resultado de síntesis de muchas considera iones en las que se deciden las principales caracterí ticas de la estructura: su forma, ubicación y distribución e sus elementos resistentes y su dimensionamiento. 5.3.2 5.3.2 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE LA ESTRUCTURA Según Ing. Antonio Blanco (1992:65) Despué Despuéss de ha haber ber fijado fijado la forma, forma, ubicación y di distribución de los elementos estructurales, es neces rio partir inicialmente de dimensiones que se acerquen lo más posible a las dimensiones finales requeridas or el diseño.

5.3.3 5.3.3 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE VIGAS Según Ing. Antonio Blanco (1992:6 ) Existen criterios criterios prácticos prácticos para para determina determinarr el peralte peralte e vigas, que dan buenos resultados, con cargas viv s no excesivas. Las vigas son elementos sometidos a lexión, el peralte deberá estar entonces en función d la longitud y la carga.

5.4.4 PREDIMENSIONAMIENTODE COLUMNAS Según Ing. Antonio Blanco (1992: 7) Los criterios para pre pre dimensiona dimensionarr columnas, columnas, está basados en su comportamiento, flexo-compresión, tratando de evaluar cual de los dos es el m s crítico en el dimensionamiento. Para edificios q e tengan muros de corte en las dos direcciones, donde l a rigidez lateral y la resistencia van a estar principalmente controlada por los muros

5.5.5 5.5.5 PREDIME IMENSION IONAMIEN IENT DE PLACAS Según Ing. Antonio Blanco (1992: 1) Las placa placass son elem elementos entos cuya cuya función principal principal es de absorber las fuerzas cortantes producido por una excitación sísmica. El comportamiento es un tanto co plejo porque en adición a los efectos de flexión y axi al se presentan los de cortante

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5.5.6 5.5.6 METRADOS DE DE CA CARGAS Según Según el RNE RNE Las ed edifi ificacione cacioness y todas sus partes deberán ser capaces de resistir las cargas que se les imponga como consecuencia de uso previsto. Estas actuaran en las combinaciones prescritas y no causaran esfuerzos que excedan los admisibles señalados para cada material estructural en su orma de diseño específica 5.5.7 5.5.7 DISE ISEÑO ES ESTR TRU UCTURAL EN CONCRETO ARMADO DE LA EDIFICACIÓN 5.5.7.1 5.5.7.1 FACTOR FACTORES ES DE DEL L MÉTO MÉTOD D DE RESISTENCIA ÚLTIMA Según el RNE, RNE, El método método de resist resistencia última para el diseño estructural, está referido a ue las secciones transversales de los elementos resi tentes se diseñan tomando en cuenta las deformacione inelásticas para alcanzar la resistencia máxima del oncreto oncreto y del acero (estado (estado de fluencia). 5.5.7.2 FA FACT CTOR ORES ES DE CA CARG RGA A Según Según el RNE, RNE, El factor de carga ti ne el propósito de brindar seguridad adecuada contra u aumento de las cargas de servicio más allá de las especificaciones en el diseño, con el fin de asegurars a la improbable falla. Los factores de carga se utiliizan para cargas: muerta, viva, viento, sismo, presión lateral de tierra y fluidos; fluidos; cuyos factores factores son distintos distintos para los diversos tipos a combinar

5.5.8 5.5.8 DISE ISEÑO DE CIME IMENTA TAC CI NES Según Según el Ing. Roberto Roberto Morales Morales (2020:95) La cimentación cimentación o subestructura, subestructura, es el elem elemento ento a través del cual se transmite los esfuerzos de las col mnas y muros al suelo. Su función es lograra que la transmisión sea adecuada, es decir deberá proporcionar seguridad contra ocurrencias de fallas en la estruct ra o en el suelo, controlar la presencia de hundimi ntos excesivos que ocasionen daños en la estructura misma o en las vecinas.

5.5.9 5.5.9 TIPO IPOS DE CIME IMENTA TAC CIO ES SUPERFICIALES Según el Ing. Roberto Morales (2020:96) Los Tipos Tipos de cime cimentación ntación superficial superficial usualmente usualmente e pleados son los siguientes:  Zapatas isladas  Zapatas ombinadas  Zapatas onectadas Plateas de Cimentación. Ab Abertu rtura. ra. Orific ificio io pres resente en las las fa hadas, las puertas, ventanas, balcones, etc. También denominado vano.

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estructura, o de cualquiera de sus elementos constituyentes, para soportar un deter inado estado de cargas en condiciones e seguridad, sin agotamiento o deformación excesiva dell material, dadas la organización, forma y di ensiones de sus elementos, clases de unión y apoyos u ilizados.



Caja de escalera. Tramo o serie de tramos de escalera incluyendo las paredes que lo rodean.



Cielo Raso. Acabado o revestimiento superior interno de una habitación, que a men do oculta la cara inferior de la cubierta. También También techo.



Criterio de diseño diseño.. Distinciones, relaciones o alternativas para la solución o la organización de elementos que componen n diseño.



Carga límite. límite. Carga de pr pr yecto, igual a la de servicio multiplicada por un coeficiente de seguridad.



Columna. Columna. Elemento Elemento estruc ural rígido generalmente vertical, relativamente delgado royectado primordialmente para soportar cargas axiales de compresión aplicadas a sus extre os.



Configuración Configuración estructural. rganización de los soportes verticales de una estructura, que influye en la elección de un sistema propiado de envigado y establece las posibilidades para lla ordenación de espacios y funciones.



Diseño. Creación y organización de los elementos formales de una obra.



Edificio. Hecho físico cerrado, relativamente permanente, levantado sobre un terren para uso habitable. También También denomiinado edificación o construcción.



Elemento Elemento estructural. estructural. Cada una de las partes constitutivas en que pueda ser resuel a por análisis una estructura, identificadas por tener un carácter carácter unitario y mostrar mostrar un único comp comp rtamiento rtamiento bajo llaa acción de una carga aplicada. También miembro estructural ó pieza estructural.



Elemento Elemento a comp compresión. resión. Pieza estructural sometida principalmente a fuerzas opuestas.



Elemento a flexión. Eleme to estructural sometido principalmente a fuerzas transve sales.



Elemento Elemento a tracción. tracción. Elemento estructural estructural someti sometido do principalmente principalmente a fuerzas longitudinales.



Estructura. Conjunto establle de elementos proyectados, calculados y construidos p ra funcionar unitariamente en el sostenimiento y la transmisión de las cargas al terreno, en condi ciones de seguridad y sin sobrepasar los esfuerzos admisibles en sus miembros.



Norma. Regla o principio s bre el que se basa un orden de cosas.



Pared. Construcción de su erficie continúa nivelada niveladaen en vertical, con las dime dimensione nsione adecuadas para cerrar o dividir un espacio, proteger una zona o sostener una techumbre. También denominado muro.



Piso. Cada una de de las divi iones horizontales de un edificio, puede estar comparti entada en varias habitaciones y constituye un nivel del edificio. También denominada planta.

41




Plano. En el dibujo, repres ntación bidimensional o proyección ortogonal de la parte superior o una sección horizontal de un o jeto jeto sobre un plan lano horizo izontal. tal.



Proyecto estructural. Proc so consistente en organizar, organizar, intercon interconectar, ectar, dimensionar dimensionar proporcionar los elementos de un sistema estructural, para que pueda sostener en condiciones de s guridad un conjunto dado de cargas, sin sobrepasar las fatigas admisibles de los materiales e pleados.



Unidad estructural. Estruct ra o conjunto de elementos estructurales que forman un volumen espacial independiente.



Viga. Elemento estructural rígido generalmente horizontal proyectado para soportar transmitir las cargas transversales a que está someti sometido do hacia los elementos elementos de apoyo. apoyo.

5.4 5.4 AMBITO DE ESTUDIO El proyecto estructural se encu ntra ubicado: Distrito

: Puno

Provincia

: Puno

Barrio

: Porteño

Dirección

: Av. Floral N°830

Descripción del Proyecto: el pr yecto como se describe 1° nivel se tiene una una salsa de recepción, tienda, oficinas, desayunador y sala d espera 2°, 4°, 3° ,5°, 7°nivel 7°nivel on dormitorios 6° y 8° nivel son dep rtamentos 9° nivel es un salón d uso múltiple, comedor, lavandería y cocina.

6. Ingeniería del proyecto 6.1. Procedim Procedimiento ientoM Metodológico etodológico El proyecto de Análisis y Diseño estructural se efectuara la siguiente secuencia: 1. Re Revisión visión de plano planoss de Diseñ Diseño o Ar Ar quitectónico, que ha sido realizado tomando los servicios particulares de un arquitecto y ya se tiene tanto el studio de suelos

42




2. Estructu Estructuració raciónn y Predim Pre dimen ensiona siona iento de los elementos estructurales, aplicándose para ello las recomendaciones de estructuración y pre dimensionamiento del RNE 2009 Y la diversa bibliografía relacionada. 3. Realización de un análisis y metr do de cargas permanentes, vivas, de sismo y de viento e ser aplicables, según se especifica en el RNE 200 , específicamente en la norma E-020. 4. Elaborar un modelo estructural p ra el Análisis sísmico estático de edificios, a efectos de comparar dicho An Anális lisis con las las fue fuerzas res resulta ltantes tes del análisis por software. software. 5. Elaboración de un modelo estructural aplicando el método de elementos finitos con ayuda del software de análisis ETABS y SAP2000, a efect s de obtener las fuerzas resultantes de cada elemento o sistema estructural. 6. Elaboración del análisis sísmico, aplicando lo establecido por la norma E-030 del RNE 2009, empleando los software de análisis ETABS y SAP2000. 7. Realización de los diseños de Za atas, Columnas, Columnas, Vigas, Losas, Muros, Muros, Escaleras y Caja de Ascensor empleando hojas de cálculo elaboradas en el software Microsoft Excel 2007. 8. Elaboración de los pianos de dis ño estructural, empleando el software de dibujo automati ado Autocad 2009. 9. Finalmente elaborar el informe final del proyecto.

6.2 Tem Temario Ten Tentativo tativo CAPITULO I.I.- ASPECTO ASPECTOS S GENER GENER LES 1.1

Antecedentes

1.2

Plan lanteamien iento del Problema

1.3

Justificación

1.4

Objetivos

1.4.1 .4.1

Objeti jetivo vo General ral

1.4.2 .4.2

Objeti jetivo voss Esp Espeecífi cíficos

CAPITULO II.II.- MARCO MARCO TEORICO TEORICO CONCEPTUAL 2.1 Marco Teórico Teórico 2.2 Marco Conc Conceptu eptual al CAPÌTULO III: ANALISIS Y DISEÑ ESTRUCTURAL PARTE PARTE 1: ESTRUCTU ESTRUCTURA RA IÓNY IÓN Y ANÁL ANÁLISIS ISIS 1.- Descripción escripción del proyecto

43




1.1.1.1 .- Estudio de Suelos 1.2.1.2 .- Revi eviisión de Planos Arquitectónicos 2.- Estructu Estructuració raciónn 3.- Pre-dimen Pre-dimension sion miento 4.-Metrado y Análisis por Cargas de Gravedad 5.- Análisis Análisis sísm sísmico 6.-Casos de carg 7.-Combinaciones PARTE 2: DISEÑO 1.- Diseñ iseño o 2.- Diseño de de losas macizas 3.- Diseño de de vigas 4.-Diseño de colu nas 5.-Diseño de cimentaciones CAPÌTULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CAPÌTULO V: BIBLIOGRAFIA AN ANEXO A.1 A.1 Memoria ria Descrip riptiva iva E tructuras A.2 A.2 Especific ifica acion iones Técnicas Estructuras A.3 A.3 Costos tos Y Pres resupuesto Estructuras A.4 A.4 Plan lano Definitiv itivoo Estru truc uras

44




7.0 costo, presupuesto y financia iento 1 RECURSOS HUMANOS

4,400.00

1.1 SERV SERVICIOS Estudios Básicos

Glb

1

750

750

Pasajes y Viáticos

Glb

1

750

750

Servicio de Computo

Hra

250

2

500

Servicio de Internet

Hra

100

2

200

Digitación de texto

Und

500

0.7

350

Dibujo de Planos

Und

20

30

600

Proyección de informe

Glb

1

100

100

Grabado de CD's

Und

10

5

50

Impresión

Und

3000

0.3

900

Encuadernación

Glb

1

200

200

2 RECURSOS MATERIAL S

730

2.1 MATERIALESDE ESCRITORIO Papel Bond 75 gr

Mllr

6

25

150

Papel Bond 55 gr

Mllr

3

20

60

Papel Carbón A4

Caja

1

20

20

m

20

3

60

Glb

1

50

50

Disket 3.5 HD DD

Und

20

2

40

CD en Blanco

Und

10

5

50

Glb

1

300

300

Papel Milimetrado 80 gr Otros 2.2 MATERIALESINFORM TICOS

2.3 TEXT TEXTOS OS Textos de consulta SUB TOTAL Imprevistos 10% COSTO ESTIMAD ESTIMADO

5,130.00 513 5,643.00

45




8.0 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PROYECTO

MESES ACTIVIDAD S 01

02

03

4

1. Revisión bibliográfic a 2. Recolección de dato s 3. Diseño del proyecto 4. Análisis e interpreta ión 5. Redacción prelimina r 6. Revisión y crítica 7. Presentación 8. Sustentación

46




9.0 bibliografia



Jairo Uribe Escamil Escamilla la Análisis de estructuras” – Edicio icionnes Unian iandes & ECO , tercera Edición – Santa fe de Bogota, ta, D.C., Colombia.



Pique del Pozo & H. Escaletti F. “Análisis Sísmico de Edificios”, Capitulo de Ing Ingen eniería iería Civil – Consejo Departament l de Lima, programa de actualización 1990-1991.



A.C A.C.I .I.. 318-00 -00; “Norm de Construcciones en Concreto Estructural ACI 318 00 y comentario

ACI 318R-00”, Primer Edición Octubre 2002.



Frederick S. Merritt, “ nciclopedia de la CONSTRUCCIÓN Arquitectura & Ingeniería”. Grupo Editorial Océano, edición 1990.



A.C A.C.I .I.. “Cimentacione de Concreto Armado en Edificaciones” Segunda Edición Mayo 1993 / AC ACI-U I-UNI.



Roberto Morales M. “ iseño en Concreto Armado”. Fondo editorial ICG, Ediciión 2002.



Braja M. Das “Principios de Ingeniería de Cimentaciones”. Editorial Editorial Thoms Thoms n – México éxico 199 19999



Art Arth hur H. Nils ilson



Teodoro V. Galambos, F. J. Lin & Bruce G. Johnston “ Diseño de estructur s de Acero con

Diseño de Estructuras de Concreto”. Edición McGRAW-HILL INTERAMERICANA, S.A. Duodécim Duodécima a Edición 1999 1999 – Colomb Colombia. ia. Hall – México 1999 1999.. LRFD” Editorial Prenti e Hall

47



Analisis y Diseño Estructural

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