CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN
Según San Bartolomé (1998), la estructuración de un edificio consiste en “ tomar decisiones en e n conjun conjunto to con los otros otros profes profesion ionale aless que interiene interienen n en la o!ra o!ra
acerca de la disposición
caracter!sticas "#e de$en tener los di%erentes elementos estr#ct#rales& de manera "#e el edi%icio ten'a #n $#en comportamiento d#rante s# (ida )til* esto es& "#e tanto las car'as permanentes (peso (peso propio, propio, aca!ados aca!ados,, etc") etc") como las e(ent#ales (so!recarga, sismo, iento, etc"), se transmitan adec#adamente +asta el s#elo de
-.1. -.1.
cimentación,
CRIT CRITER ERIO IOS S /E ESTR ESTRUC UCTU TURA RACI CIÓN ÓN
Según Blanco (1991), los principales criterios para lograr una estructura sismo resistente, son#
Simetr!a La simetr!a de la estr#ct#ra en las dos direcciones es recomenda$le para e(itar e%ectos torsionales que son dif$ciles de ealuar % pueden ser mu% destructios" Ri'ide0 Lateral &ara &ara que que una una
estr#ct#ra p#eda resistir %#er0as +ori0ontales sin tener de%ormaciones
importantes, ser' necesario necesario proeerla de elementos elementos estructurales estructurales que aporten rigide lateral en sus direcciones principales"
Uni%ormidad Contin#idad de la Estr#ct#ra a estructura de!e ser continua tanto en planta como en eleación, con elementos que no
cam!ien !ruscamente su rigide, para eitar la concentración de esfueros"
Elementos no Estr#ct#rales Se de!e tomar en cuenta en el an'lisis, la influencia de los ta!iques, si éstos se encuentran en a!undancia % con una rigide considera!le en comparación con la de los elementos estructurales"
"
1. I/ENTI2ICAR EL USO /E LA E/I2ICACIÓN a" *so !" ugar+ u!icación c" ipo+categor$a d" -antidad de &isos
a. Uso b. Lugar/ ubicación/Zona c. Tipo/ categoría d. Cantidad de Pisos
Departamento s lima C 10
1.1 ESTRUCTURACIÓN /EL E/I2ICIO EN ESTU/IO a edificación en estudio se .a estructurado de la siguiente manera#
Losas Ali'eradas : Se .a escogido un sistema de
losas ali'eradas para %ormar #n dia%ra'ma r!'ido 3 para
lograr compati!iliar adecuadamente los desplaamientos % giros de los elementos que conergen a las losas % adem's transmitir mejor las fueras inerciales proocadas por los sismos)
en dos direcciones con el o$4eto de distri$#ir adec#adamente las car'as de
'ra(edad so$re todos los m#ros estr#ct#rales.
2.LOSAS ALI5ER/AS /ste tipo de losas se pre dimensionan siguiendo los siguientes criterios#
h=
ln 25
; h=
3.80 25
=0.15 m ; 0.17 m
# lu ma%or del pa0o m's desfaora!le (ma%or)" / Sentido de la igueta a en la lu menor
/2345S 4/ -3263S"
6etrados de car'as de la edi%icación" &eso del aligerado 78 gf+m7 &eso de la ta!iquer$a móil 17 g+m7 &eso de aca!ados 1 g+m7 &eso de igas 1 g+m7 &eso de columna : g+m7 S+- 7; g+ m7 &6< -=-> -< (78=17=1=1=:) <::g+m7" -><7; g+m7 S/ -alcula el &6< 91 g+m7" &ara el alor del peso del edificio &6< 91 g +m 7, por tanto para los ?7": m 7 de 'rea construida por niel, nuestro edificio tendr' 1 pisos, tenemos un peso apro@imado de A::A":: ton" &6
&eso recomendado por la norma /"A
CALCULO /E LA CORTANTE 7ASAL EN LA 7ASE •
Según la C/ A D 71?, tenemos# E < "?;
S < 1"1
* < 1"
2
- < 7";
& < A::A":: ton
V =
0.45 ∗1.0∗2.5∗1.10 ZUCS ∗ P = ∗3663.66 =647.68 ton R 7
Se de!e erificar que#
8# 9 8n
>n < >c =>s
Vc =0.53 √ f c . b . d
(Se despreciar' el aumento de resistencia al cortante por compresión)
>s < 3 "f% "d + s
4onde# G H < factor de reducción para cortante < "8; G >n < resistencia nominal al corte del elemento G >c < contri!ución del concreto a la resistencia al corte G >s < contri!ución del acero a la resistencia al corte" G fIc < resistencia a la compresión del concreto < 71 g+cm7 G d < longitud efectia de las placas < "8 G!
< espesor de la placa (asumimos ! < "Am)
G 3 < 'rea del refuero (asumimos H A+8J < 7 @ "F1 < 1"?7 cm 7) G f% < esfuero de fluencia del acero < ?7 g+cm7 G s < espaciamiento de estri!os (asumimos s < "7m)
CALCULO /E LA CORTANTE A7SOR8I/A POR EL CONCRETO ; EL ACERO A CORTE 3s$ tenemos#
ф Vn =0.85
[
0.53 √ fc . ( bw ) . ( d )+ ( Av ) ( fy )
]
ф Vn =0.85
[
0.53 √ 210 . ( 30 ) . ( 0.8∗100 )+ (1.42 ) ( 4200 )
d ; d = 0.8 L ; L=100 cm s
0.8∗100 20
]
=35.95 L ton / m
6UROS ESTRUCTURALES 3PLACAS< &ara poder determinar la densidad de muros necesaria en cada una de las direcciones, se de!e comparar la fuera !asal apro@imada con la resistencia a fueras cortantes de los muros"
-on los par'metros % requisitos generales del an'lisis s$smico, se calcular' la fuera !asal apro@imada % con esto la longitud de muro necesaria" < m$nima para que sea placa 1"7 cm Bmin< 7cm ona de alta sismicidad"
&or lo tanto, se se necesita una longitud de muros en cada dirección de < 18": m"
Lx =
[
Vbasal x
0.85 0.53 √ fc . ( bw ) . ( d ) + ( Av ) ( fy )
Lx =
647.682 ton 35.95 ton / m
d s
]
= 18.06 m
ongitud de muros en la dirección
= > -?.@ m (5K)"
ongitud de muros en la dirección
; > B.D m (5K)"
a longitud m$nima para placas o muros estructurales"
3dem's de esto, el espesor del alma de los muros de corte no de!er' ser menor de 1+7; de la altura entre elementos que le proporcionen apo%o lateral, ni menor de 1; cm"
! L
1+7;" . < 1+7; (7":;) < 1 cm
MM""
(5K)
! L
1; cm
MM""
(5K)
&2/4N/CSN5C3N/C5 4/ >N63S
8i'as Peraltadas: &ara el pre dimensionamiento del peralte de las igas se tomar' la siguiente recomendación# h=
L 10
(
b=
1
h=
h=
2
L 12
2 3
)
h
&ara la pr'ctica#
h=
L 10
; h=
4.95 10
()
b=
1 2
= 0.50 m
h
4onde# • •
.# peralte de la iga (inclu%e el espesor de losa de tec.o o piso) # ma%or lu de iga (lu li!re ) !min<7;cm , porque el 'rea minina de una columna para que sea considera estructural es de :cm7 para edificaciones de tipo -" !,. < an de cada ;cm
PRE/I6ENSIONA6IENTO /E COLU6NAS Se')n el ACi
ona de alta sismicidad Frea m!nima es de 1cmP> peso por sismo. &t< & @ 3 @ C
&t< peso total &< peso por sismo 3< 'rea tri!utaria C< número de pisos
4esarrollo" &6< 91 gf+m7 &6< -=-> g+m7" 3qu$ tenemos el peso por m7, pero nosotros necesitamos el peso como carga a@ial" &6O 3" peso por graedad " &6< 91 g+m7O17"A m7 < 1119A g" &6<1119AO1<1119A g"GGGGGGGGG &eso en los 1 pisos n<"7; &<1"1&6<17A17A g"< 17A"17A tonf
b . D=
1.10 PG
nf ' c
=
123123 !
0.25∗210 "! / cm 2
= 2345.2 cm 2
Si consideramos una sección rectangular ?8"?A@?8"?A cm < ;@; cm < 7; cm 7 a
a
?
:; Sección :; @?<7: cm7
4irección @ !% <"? m 4@<":; m Pn< 7"F Pn+! en la dirección @ es ? cumple o" 7"F+"A;<:"F; o Pn+4 en la dirección % es 7"F +":; < ?"1; ma%or a ? o"
b . D=
1.10 G
nf ' c
= xxx cm 2
a rigide ( Kc) de columna tiene que ser ma%or o igual a 1"7 rigide de la iga (K)" KcL 1"7 "
"v =
192 #$
L 3
; "v =
192 #$
L 3
P
c=
12 #$
% 3
; c =
12 #$
% 3
=tonf / m
$v =
$c 1 =
$c 2 =
0.40 x 0.70e3 12
hxb 3 12
; $x =
bxh 3 12
; $x =
0.25 x 0.50e3
=0.0140 m 4 ; $c 2 =
12 #$
% 3
=
12
=0.0026 m 4
0.40 x 0.70e3 12
=0.0140 m 4 ;
cm 4
#=150000 ∗√ f c ; # =150000 ∗√ 210 =2173706.5 = 2.2 x 10E6 ton+m7 '
c 1=
12∗2173706.5∗0.0140 3e3
= 13525.28 ; c 2=
12 #$ = 13525.28 tonf / m % 3
Kc1=c7<7F;";F tonf+m"
v =
192∗2173706.5∗0.0026 3.95 & 3
=17606.95 tonf / m
Kc tiene quer ma%or a 1"7 de la iga" K<1"7O1F::"9;<71178"A? " -umple" 4efinimos que la !ase de la iga de!e ser !<"7; m" P<";
