PROYECTO: “CONSTRUCCION COMERCIO VIVIENDA EN EL JR. GUARDIA CIVIL NORTE Y JR. VIÑA QUEIROLO
EN EL DISTRITO DE SANTIAGO DE SURCO, PROVINCIA DE LIMA, LIMA”
DISEÑO ESTRUCTURAL Obje Objeti tivo vo:: La fina finalid lidad ad del del pres presen ente te docu docume ment ntoo es real realiz izar ar el Análi nálisi siss Estructural de la “Construcción “Construcción Comercio Viviend Viviendaa en el Jr. Guardia Civil Norte y Jr. Via Via !ui"relo en el distrito de #antia$o de surco% provincia de Lima% Lima&% 'eniendo como fin( a) Evitar *"rdidas +umanas ,) Ase$urar Ase$urar la continuidad continuidad de los servicios servicios ,ásicos c) -inimizar los daos a la *ropiedad Descripción( La estr estruc uctu tura ra a eval evalua uar% r% cons consta ta de cuat cuatro ro nive nivele less y está está conf confor orma mado do por por pórti pórtico coss y plac placas as de conc concre reto to arma armado do en la dire direcc cció iónn trans transve vers rsal al y muro muross de al,a al,ai ile lera ra en la dire direcc cció iónn lon$ lon$it itud udin inal al.. Los Los diafra$mas r$idos son de losa ali$erada ali$erada de /0cm de espesor1 espesor1 además de ser una estructura re$ular de acuerdo con los lineamientos de la norma E2030. 1er nivel
2do nivel
er ! "to nivel
#l$nt$ del %odelo %$te%&tico en Et$bs' (or%$s de Dise)o: #e +a considerado como códi$o ,ásico para el diseo de estas estructuras% el 4e$lamento Nacional de Edificaciones con las si$uientes normas t"cnicas. Norma '"cnica '"cnica de Edificaciones Edificaciones E.0/0 “Car$as& “Car$as& Norma '"cnica '"cnica de Edificaciones Edificaciones E.030 “5iseo “5iseo #ismo24esistente& #ismo24esistente& Norma '"cnica '"cnica de Edificaciones Edificaciones E.060 “Concreto “Concreto Armado& Armado& En con7unto% estas normas incluyen consideraciones para realizar el diseo y construcción de este tipo edificaciones.
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#rocedi%iento:
An&lisis din&%ico: A nivel $eneral% se verificará el comportamiento dinámico de la estructura frente a car$as ssmicas ssmicas mediante un análisis análisis espectral indicado en la No Norm rmaa cor corre resp spon ondi dien ente te%% con con ese ese pro propó pósi sito to se $ene $enera ra un mode modelo lo matemático para el análisis respectivo. r espectivo. Este modelo será realizado usando el pro$rama de cálculo de estructuras E'A8#. An&lisis de despl$*$%ientos: #e verificará los desplazamientos o,tenidos en el pro$rama E'A8# con los permisi,les de de la Norma correspondiente. correspondiente. +eri,ic$ción de es,-er*os: Entr Entree los los pará parám metro etross 9ue 9ue inte interv rvie iene nenn en la VE4:;: VE4:;:CAC CAC:ión% car$a a>ial en vi$as y columnas de concreto armado.
Crite Criterio de l$ Ev$l-$ción Estr-ct -r$l Al tratarse de una edificación edificación conformada conformada por pórticos pórticos de concreto% concreto% se realizará realizará el anális análisis is ssmic ssmico% o% ante ante la acción acción de un sismo sismo%% propor proporcio cionad nadoo por la N'E0.3 N'E0.30% 0% verificando además 9ue las distorsiones no superen el valor de 0.00? en la dirección trasversal% y 0.00@ en la dirección lon$itudinal deriva má>ima permitida por la Norma).
.ipótesis de An&lisis El modelo fue analizado con un modelo tridimensional% suponiendo losas infinitamente r$idas frente a acciones en su plano. En el análisis se supuso comportam comportamiento iento lineal lineal y elástico. Los elemento elementoss de concreto concreto armado armado se representaron con elementos lineales Los modelos se analizaron considerando solo los elementos estructurales% sin em,ar$o los elementos no estructurales +an sido in$resados en el modelo como solicitaciones de car$a% de,ido a 9ue ellos no son importantes en la contri,ución de la ri$idez y resistencia de la edificación.
C$r$cter/st ic$s de l$ Estr-ct- r$
#ropied$des #ropied$des de los 0$teri$les Concreto B /0 - 4esistencia a la compresión - -odulo de elasticidad B /?000 210 E=15000 × √ 210 Acero fy B F/00 - 4esistencia a la fluencia del acero $rado 60
D$ cm/ D$cm/ D$cm/
0etr$do de C$r$s C$r$s por p eso propio: #on car$as provenientes del peso de los materiales% ta,i9ues% y otros elementos 9ue forman parte de la edificación edificación yo se consideran permanentes. $ s viv$ vi v$s: s: Car$as 9ue provienen del los pesos no permanentes en la C$ r$s estructura% 9ue incluyen a los ocupantes% materiales% e9uipos mue,les y otros elementos móviles estimados en la estructura. C$r$s prod-cid$s por sis%o: Análisis de car$as estáticas o dinámicas 9ue
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representan un evento ssmico y están re$lamentadas por la norma E.030 de diseo sismorresistente.
4esumen de car$as
C$r$s 0-ert$s: *eso propio elementos de concreto armado *eso propio muros de al,ailera *eso propio de ta,i9uera *eso propio piso terminado *eso de ta,i9uera *eso de muros perimetrales +B/.0m) *eso de muros perimetrales +B.3@m) *eso de muros y ventanas perimetrales *eso de co,ertura li$era y letrero
B B B B B B B B B
/F00D$m3 00D$m3 3@0D$m3 /0 D$m/ 00D$m/ 600D$m 300D$m @0D$m @0D$m
C$r$s +iv$s: L-$res de As$%ble$ 4estaurantes Viviendas Corredores y Escaleras #o,recar$a Azotea #o,recar$a co,ertura li$era
B B B B B
F00 D$m/ /00 D$m/ /00 D$m/ 00 D$m/ 0 D$m
C$r$s de Sis%o: #e$Hn Norma *eruana de Estructuras
B
I=C#.$) 4
Car$a -uerta 2 Niveles
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Car$a Viva Niveles y Azotea
Consider$ciones S/s%ic$s Las consideraciones adoptadas para poder realizar un análisis dinámico de la edificación son tomadas mediante movimientos de superposición espectral% es decir% ,asado en la utilización de periodos naturales y modos de vi,ración 9ue podrán determinarse por un procedimiento de análisis 9ue considere apropiadamente las caractersticas de ri$idez y la distri,ución de las masas de la estructura. Entre los parámetros de sitio usados y esta,lecidos por las Normas de Estructuras tenemos(
oni,ic$ción 34 La zonificación propuesta se ,asa en la distri,ución espacial de la sismicidad o,servada% las caractersticas esenciales de los movimientos ssmicos% la atenuación de estos con la distancia y la información $eot"cnica o,tenida de estudios cientficos. 5e acuerdo a lo anterior la Norma E20.30 de diseo sismo2resistente asi$na un factor “I“ a cada una de las 3 zonas del territorio nacional. Este factor representa la aceleración má>ima del terreno con una pro,a,ilidad de 0 de ser e>cedida en @0 aos. *ara el presente estudio% la zona en la 9ue está u,icado el proyecto corresponde a la zona 3 y su factor de zona I será 0.F0.
#$r&%etros del S-elo 3S4 *ara los efectos de este estudio% los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta sus propiedades mecánicas% el espesor del estrato% el periodo fundamental de vi,ración y la velocidad de propa$ación de las ondas de corte. *ara efectos de la aplicación de la norma E20.30 de diseo sismorresistente se considera 9ue el perfil de suelo e n esa zona es de tipo fle>i,le #3)% el parámetro 'p asociado con este tipo de suelo es de 0.K0 se$. el factor de amplificación del suelo se considera #B .F.
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5$ctor de $%pli,ic$ción S/s%ic$ 3C4 5e acuerdo a las caractersticas de sitio% se define al factor de amplificación ssmica C) por la si$uiente e>presión( C 6 2'7 8 3Tp9T4
C; 2'7
C$teor/$ de l$s edi,ic$ciones 3U4 Cada estructura de,e ser clasificada de acuerdo a la cate$ora de uso de la edificación% de,ido a 9ue la edificación es una viviendo y comercio% la norma esta,lece un factor de importancia = B .00% 9ue es el 9ue se tomará para este análisis. Siste%$s estr-ct-r$les 3R4 Los sistemas estructurales se clasifican se$Hn los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección. 5e acuerdo a la clasificación de una estructura se eli$e un factor de reducción de la fuerza ssmica 4). En la dirección lon$itudinal% la totalidad de la resistencia y ri$idez de la estructura será proporcionada por muros de al,ailera% por lo cual se usará el factor de reducción de fuerza ssmica en 4yyB6 para acción de sismo% en la dirección lon$itudinal. En la dirección transversal% la totalidad de la resistencia y ri$idez de la estructura será proporcionada por los pórticos y muros de concreto armado% por lo cual se usará el factor de reducción de fuerza ssmica% 4>>B? para acción de sismo% en la dirección transversal.
Despl$*$%ientos L$ter$les #er%isibles #e refiere al má>imo desplazamiento relativo de entrepiso% calculado se$Hn un análisis lineal elástico con las solicitaciones ssmicas reducidas por el coeficiente 4. An&lisis Din&%ico *ara poder calcular la aceleración espectral para cada una de las direcciones analizadas se utiliza un espectro inelástico de pseudo2aceleraciones definido por( S$ 6 U C S8 R 5ónde( I B = B # B 4 B lon$itudinal). 4 B
0.F Iona 3MLima) .0 cate$ora C( Comercio 2 Vivienda) .F 'p B0.K #uelo ;le>i,le) 6 ;actor para sistema de muros de al,ailera 2 dirección
? ;actor para sistema dual( muros y pórticos de concreto armado M dirección transversal). $ B K. aceleración de la $ravedad ms/) CB/.@ >'p ')1 C /.@
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An&lisis Sis%orresistente de l$ Estr-ct-r$ 5e acuerdo a los procedimientos sealados y tomando en cuenta las caractersticas de los materiales y car$as 9ue actHan so,re la estructura e influyen en el comportamiento de la misma ante las solicitaciones ssmicas% se muestra a continuación el análisis realizado para la o,tención de estos resultados.
0odelo Estr-ct-r$l Adopt$do El comportamiento dinámico de las estructuras se determina mediante la $eneración de modelos matemáticos 9ue consideren la contri,ución de los elementos estructurales tales como vi$as% columnas y muros en la determinación de la ri$idez lateral de cada nivel de la estructura. Las fuerzas de los sismos son del tipo inercial y proporcional a su peso% por lo 9ue es necesario precisar la cantidad y distri,ución de las masas en la estructura. Las car$as verticales se evaluaron conforme a la Norma E20./0. Los pesos de los elementos de concreto armado vi$a% columnas% losa etc.) se estimaron en /F00 O$m3% y piso terminado es de /0O$m /. La car$a viva se consideró F00 para restaurante y /00 D$m / para edificación. El modelo estructural para evaluar el comportamiento dinámico de la edificación se presenta en las ;i$uras si$uientes. Vista tridimensional
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An&lisis 0od$l de l$ Estr-ct-r$
0$s$s de l$ estr-ct-r$: #e$Hn los lineamientos de la Norma de 5iseo #ismo 4esistente N'E 4.030 M /006% 9ue forma parte del 4NE% y considerando las car$as mostradas anteriormente% se realizó el análisis modal de la estructura total. *ara efectos de este análisis el peso de la estructura consideró el 00 de la car$a muerta y Hnicamente el /@ de la car$a viva% por tratarse de una edificación comHn tipo A. En la ta,la si$uiente se indican las masas en cada nivel% la posición del centro de masas y del centro de ri$idez ,asándose en la distri,ución de fuerzas en altura resultante del análisis modal). Nivel E4 N:VEL /5Q N:VEL 3E4 N:VEL F'Q N:VEL
Centros de 0$s$s ! de Riide* -asa Centro de masas Centro de 4i$idez t s/m) P- m) - m) P4 m) 4 m) 3.K/ 3.?K 0.6F .0? @.? .F 3.@? .?@ 0.K @.?3 0.KK 3.6? .K@ 0.?F 6.0 K.03 3. .@6 0.@@ 6.6
0odos de vibr$ción El pro$rama de computo utilizado E'A8#) determina las ri$ideces y calcula las frecuencias naturales y los modos de vi,ración de las estructuras. La Norma E2030 seala 9ue se de,erá considerar a9uellos modos de vi,ración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el K0 de la masa mnimo 3 por nivel). 0ODAL #ERIODOS < 5RE=UE(CIAS 0OD O
#ERIOD 3TI0E4
5RE=UE(C< 3C
5RE=UE(C< 3RAD9TI0E4
EI>E(+ALUE 3RAD9TI0E4??2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.39 0.21 0.15 0.12 0.07 0.07 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03
2.56 4.66 6.76 8.01 14.36 15.30 21.03 22.79 23.87 27.08 28.88 37.73
16.06 29.31 42.46 50.30 90.23 96.11 132.13 143.19 149.99 170.12 181.45 237.05
257.96 858.84 1802.63 2529.82 8141.50 9237.68 17458.38 20502.49 22496.67 28940.57 32923.42 56191.59
0ODAL #ARTICI#ATI(> 0ASS RATIOS
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0ODO
#ERIODOS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.39 0.21 0.15 0.12 0.07 0.07 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03
I(DI+IDUAL 0ODE 3#ERCE(T4 U@ U< U 37.85 12.38 0.00 31.65 43.44 0.00 4.10 21.20 0.00 13.54 8.31 0.00 0.13 0.53 0.00 6.62 8.66 0.00 3.49 3.32 0.00 0.14 0.05 0.00 0.02 0.05 0.00 0.13 0.08 0.00 0.93 1.37 0.00 0.92 0.37 0.00
CU0ULATI+E SU0 3#ERCE(T4 S-%U@ S-%U< S-%U 37.85 12.38 0.00 69.50 55.82 0.00 73.60 77.01 0.00 87.14 85.33 0.00 87.27 85.86 0.00 93.89 94.51 0.00 97.38 97.84 0.00 97.52 97.89 0.00 97.54 97.95 0.00 97.67 98.03 0.00 98.60 99.40 0.00 99.52 99.77 0.00
5-er*$s >lob$les Empleando las e>presiones de la norma E030 para el análisis ssmico con fuerzas estáticas e9uivalentes% se tiene( CORTA(TE 0I(I0O E( LA ASE ?0?.0/0 *eso de la edificacion *) *arametros #ismicos( 0.F0 IB .00 =B .F0 0.K00 #B 'pB 4>B ? 4yB 6 Calculo del factor de amplificacion sismica 0.3K3 *eriodo fundamental en P '>B 0./@ *eriodo fundamental en 'yB /.@ C>B @.?3/ /.@ CyB 0.FK0
'n
s
Cortante Estatico V>B F.F0 'n VyB 6F.K? 'n Cortante -inimo V> Vy
0.K para estructuras irre$ulares% 0. para estructuras 0. re$ulares 3./ 'n 3.K 'n
Cortante 5inamico
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Vs> Vsy
FK.0? @.?
'n 'n
;actores de Escala ;> /.3 ;y /./?
/.3 /./?
5el análisis dinámico se o,tiene 9ue el cortante en la dirección P2P e 2 es mayor 9ue el 0 del cortante estático% *or lo tanto se incrementara en /.3 en la dirección P2P y /./? en la dirección 2% se$Hn Norma de 5iseo #ismorresistente N'E.030.
An&lisis Din&%ico *ara edificaciones convencionales% se realiza el análisis dinámico por medio de com,inaciones espectrales% mostradas anteriormente dadas por la Norma E.030. 5e acuerdo a ello% a los parámetros de sitio% y las caractersticas de la edificación% se muestran a continuación las seales ssmicas empleadas en el *ro$rama E'A8#% para considerar las car$as ssmicas en las direcciones P2P e 2. DIRECCION X-X Z U S IRREGULAR R R"
0.400 1.000 1.400
ZONA 3 CAT. C (COMÚN) S3 (FLEXIBLE)
NO !.000 !.000
FACTOR=1 DUAL R NO TIENE CAMBIOS
T
S#
0.05
1.962
0.1
1.962
0.15
1.962
0.2
1.962
0.25
1.962
0.3
1.962
0.35
1.962
0.4
1.962
0.45
1.962
0.5
1.962
0.55
1.962
0.6
1.962
0.65
1.962
0.7
1.962
0.75
1.962
0.8
1.962
0.85
1.962
0.9
1.962
0.95
1.859
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1
1.766
1.05
1.682
1.1
1.605
1.15
1.535
1.2
1.472
1.25
1.413
1.3
1.358
1.35
1.308
1.4
1.261
1.45
1.218
1.5
1.177
1.55
1.139
1.6
1.104
1.65
1.070
1.7
1.039
1.75
1.009
1.8
0.981
1.85
0.954
1.9
0.929
1.95
0.906
2
0.883
2.05
0.861
2.1
0.841
2.15
0.821
2.2
0.803
DIRECCION Y-Y Z U S IRREGULAR R R"
0.400 1.000 1.400
ZONA 3 CAT. C (COMÚN) S3 (FLEXIBLE)
NO $.000 $.000
FACTOR=1 ALB. SISMO MODERADO R NO TIENE CAMBIOS
T
S#
0.05
2.289
0.1
2.289
0.15
2.289
0.2
2.289
0.25
2.289
0.3
2.289
0.35
2.289
0.4
2.289
0.45
2.289
0.5
2.289
0.55
2.289
0.6
2.289
0.65
2.289
0.7
2.289
0.75
2.289
0.8
2.289
0.85
2.289
0.9
2.289
0.95
2.169
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1
2.060
1.05
1.962
1.1
1.873
1.15
1.791
1.2
1.717
1.25
1.648
1.3
1.585
1.35
1.526
1.4
1.472
1.45
1.421
1.5
1.373
1.55
1.329
1.6
1.288
1.65
1.249
1.7
1.212
1.75
1.177
1.8
1.145
1.85
1.114
1.9
1.084
1.95
1.056
2
1.030
2.05
1.005
2.1
0.981
2.15
0.958
2.2
0.936
Despl$*$%iento ! Distorsiones La Norma de 5iseo #ismorresistente N'E.030 esta,lece 9ue para sistemas estructurales en donde la fuerza ssmica es resistida ,ásicamente por pórticos y muros de Concreto Armado la distorsión má>ima permitida es del orden de 0.00? dirección transversal P2P) y para muros de al,ailera es del orden de 0.00@ dirección lon$itudinal 2). Maximas Distorsiones
SEPARADORES
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X 0
STORY4 STORY4
820 0
STORY4 STORY3
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STORY3 STORY3
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STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2
820 820 895 820 895
Y 370 109 5 370 109 5 370 109 5 370 109 5 370 740 370 740
Z 1055 1055 1055 1055 755 755 755 755 680 680 680 680
DriftX 0.005145
DriftY
0.002982 0.003127 0.002006 0.006059 0.003495 0.003635 0.002309 0.006081 0.003825 0.00365 0.002508
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STORY1
820
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820 820
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55 109 5 55 109 5
380 380 380 380
0.004622 0.002321 0.002857 0.001616 0.00608 0.00382 1 5
#e o,serva 9ue en am,as direcciones c-%plen con la má>ima deriva 0.00? y 0.00@ respectivamente% E>i$ida por la Norma E M 030. 0e%ori$ de C&lc-lo 5e acuerdo al estudio realizado% se o,servaron al$unos puntos crticos en la estructura% los cuales serán analizados en esta sección para determinar 9ue se cumpla con lo e>i$ido en el 4e$lamento Nacional de Edificación.
Co%bin$ciones de C$r$s E%ple$d$s: Las com,inaciones de car$as usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos so,re los elementos de la estructura son las si$uientes( CQ-8Q CQ-8Q / CQ-8Q 3 CQ-8Q F CQ-8Q @ EP E E'Q'AL
.F 5 R.?LSSSS.SSSLinear #tatic) ./@ 5 R L)T#PSSSSSLinear #tatic) ./@ 5 R L)T#SSSSSLinear #tatic) 0.K 5 T#PSSSSSS.SLinear #tatic) 0.K 5 T#SSSS.SSSLinear #tatic) C RC/ RCFSSSSSS..Envolvente P2P) C RC3 RC@SSSS..........Envolvente 2) E R E/ SSSSSSSSEnvolvente $eneral)
Con ello se o,tuvieron los momentos má>imos amplificados en las vi$as y demás elementos% 9ue forman parte de la estructura. 4ealizada la introducción de car$as al modelo de la estructura% se encontraron los si$uientes puntos crticos 9ue serán motivo de análisis en las si$uientes +o7as(
+eri,ic$ción de +i$ sección B'B8B'B 3%$s es,or*$d$4 Descripción del Ele%ento: Este elemento soporta las car$as de ali$erado provenientes de los niveles superiores.
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Criterios de An&lisis por 5le8ión: $4 Dise)o por ,le8ión 'eniendo la ecuación de e9uili,rio de esfuerzos 8lo9ue de compresiones en el concreto) para una sección rectan$ular( La condición se$Hn la normaE.060 para el momento de diseo(
5espe7ando “a&*rofundidad del ,lo9ue e9uivalente de compresiones)
'enemos( Lue$o% sa,emos 9ue para el área de acero es(
4eemplazando el valor de “a& en la e>presión anterior se o,tiene(
Di$r$%$s de Es,-er*os: 2 Vi$a #ección 0.30 >0.60 en el e7e /.
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MOMENTO MAXIMO EN VIGAS DATOS% b: ancho de !"a Pe$a%&e de !"a '(: '%)enc!a de% ace$o ',c: $e-!-&enc!a a %a co#$e-!/n
30 60 4200 210 0.9
): o#en&o ac&)an&e: d: Pe$a%&e e'ec&!o $ea de ace$o 73+4
32466.34 51
*"# c#
1&.''
()*
+.!0
()*
32466.3
*"#
ACERO MINIMO M)/ )2)# 3 # V25# M6
c# c# *"+c#2 *"+c#2
Criterios de An&lisis por Cort$nte: La fuerza cortante 9ue resiste la vi$a% se traduce en la resistencia al cortante 9ue proporciona el acero y el concreto% de modo 9ue(
+- 6 3+c+s4 5onde(
+c6B'F7 8 B'7 3,Gc4HB'7 8 b8d Vs=
Av fy d s
Di$r$%$s de Es,-er*os:
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loJ-e 1 3Vi$a #ección 0.30 >0.60 en el e7e /)
Vux 1 2 3
17640.0 0 17890.0 0 15640.0 0
Vc 9216.51 56 9216.51 56 9216.51 56
Vs 10383. 48 10661. 26 8161.2 6
Vs# Vs Vs# Vs Vs# Vs
S=Av*Fy*d/ Vs
S!x
Sn !
estri.
"
22.97
20.00
10.00
3.00
0.35
22.38
20.00
15.00
3.00
0.80
29.23
20.00
15.00
#
0.80
$3+8: 15 310 R15
Los estri,os de la vi$a propuesta se detallan en los planos.
+eri,ic$ción de l$ Sección E8istenteK Col-%n$ Col-%n$ de #órtico: #e analiza el estado de esfuerzos de ;le>o compresión a la 9ue se encuentra sometida la columna 9ue sirve de apoyo a un pórtico principal. Columna más esforzada.
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Diagrama de Esfuerzos - columna 3C
#e utiliza el pro$rama de cálculo del eta,s para verificar si en la columna esta con los esfuerzos menores a su capacidad lmite( #ección de columna analizada
#e muestran los dia$ramas de interacción para la Envolvente(
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Mo"#nto V.S. A$i! 350 300 250 200 150 Ax,! T(+ 100 50 0 0 -50 -100 -150
5
10
15
20
25
30
35
40
45
%&'()& T(-+
A(ALISIS < DISEÑO DE LA CI0E(TACIO(' #LATEA DE CI0E(TACIO( A4 >E(ERALIDADES
Las Losas de cimentación de,erán dimensionarse para transmitir al suelo de cimentación una presión má>ima 9ue no e>ceda a la especificada en el Estudio de -ecánica de #uelos. #e considerarán para este fin las car$as y momentos de servicio sin amplificar) en la ,ase de las columnas CA4GA *Q4 #E4V:C:Q). Las solicitaciones 9ue se transfieran al suelo se de,erán verificar para las distintas com,inaciones de car$a actuantes so,re la estructura. En el cálculo de las presiones de contacto entre las zapatas y el suelo no se de,erán considerar tracciones.
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A menos 9ue el Estudio de -ecánica de #uelos no lo permita% se podrá considerar un incremento del 30 en el valor de la presión admisi,le del suelo para los estados de car$a en los interven$a sismo o viento. Las columnas o pedestales de forma circular o de pol$ono re$ular% podrán considerarse como columnas cuadradas con la misma área para efectos de la localización de las secciones crticas para diseo por fle>ión% cortante o lon$itud de ancla7e del refuerzo en las zapatas.
Descripción( La cimentación a evaluar es a9uella 9ue soportara las car$as provenientes de los pisos superiores% se optó por usar una platea de cimentación de,ido a la poca capacidad de soporte de suelo .0/D$cm/ estudio de mecánica de suelos) tal como se aprecia en la fi$ura. Vista en *lanta
Car$a de los Niveles #uperiores
(or%$s de Dise)o: #e +a considerado como códi$o ,ásico para el diseo de estas estructuras% el 4e$lamento Nacional de Edificaciones con las si$uientes normas t"cnicas. Norma '"cnica de Edificaciones E.0@0 “#uelo y Cimentaciones“ #rocedi%iento:
+eri,ic$ción de #resiones: #e verificará las presiones admisi,les para las car$as de servicio. +eri,ic$ción de es,-er*os: Entre los parámetros 9ue intervienen en la VE4:;:CAC:ión en la platea de cimentación de concreto armado.
C$r$cter/stic$s de l$ Estr-ct-r$ #ropied$des de los 0$teri$les Concreto - 4esistencia a la compresión SEPARADORES
B /0
D$ cm/ 18 de 22
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-
-odulo de elasticidad B /?000 D$cm/ E=15000 × √ 210 La platea se creara como elemento #+ell2'icO eB0.?0m #A;E V/).
Acero - 4esistencia a la fluencia del acero $rado 60 Terreno - 4esistencia del terreno - Coeficiente de 8alasto
9s B .0/ D,a B /.
fy B F/00
D$cm/
D$cm/ D$cm3
Res-%en de c$r$s C$r$s 0-ert$s: *eso propio proveniente de la estructura 9ue soporta importado del eta,s.) *eso propio piso terminado B /0 D$m/ *eso de ta,i9uera B 00D$m/ *eso de tierra encima de la cimentación B 00D$m3 C$r$s +iv$s: #o,recar$a proveniente de la estructura 9ue soporta importado del eta,s.) 4estaurante B 300 D$m/ Vivienda B F00 D$m/ C$r$s de Sis%o: Car$a #smica proveniente de la estructura 9ue soporta e>portado de eta,s.) Co%bin$ciones de C$r$s E%ple$d$s: Las com,inaciones de car$as usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos so,re los elementos de la estructura son las si$uientes( VE4:;:CAC:QN 5E *4E#:QNE#( # 5RL
Verificamos con 9s)
5:#EUQ 5E *LA'EA( = .F 5 R.?L = /P ./@ 5 R L)T#P =/ ./@ 5 R L)T# =3P 0.K 5 T#P =3 0.K 5 T#
+ERI5ICACI( DE ES5UEROS E( EL TERRE(O: #i la resistencia del terreno 9sB.0/D$cm/ y tenemos un coeficiente de ,alasto D,aB/.0D$cm3.
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(ot$: como se puede apreciar la presión má>ima aplicada al terreno es de .F@ O$cm/% por lo 9ue se recomienda realizar un me7oramiento del terreno en toda la cimentación o en la parte de ella parte posterio).
$4 DISEÑO DE A#ATAS #OR 5LE@I( El momento e>terno en cual9uier sección de una zapata de,erá determinarse +aciendo pasar un plano vertical a trav"s de la zapata y calculando el momento producido por las fuerzas 9ue actHan so,re el área total de la zapata 9ue 9uede a un lado de dic+o plano vertical. Verificación de acero mnimo Asmin B 0.00 '>dB0.0060B0.0 cm/cm *ara W@XB /.00 cm/
#B.@cm.
#min B 3t%60cm)B60cm Entonces W@XY0.@cm como acero mnimo.
5iseo de platea
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As. #up. Z@&Y/.@cm
As. :nf. Z@&Y@cm
As. #up. Z@&Y0.0cm
As. :nf. Z@&Y0.0cm
La distri,ución de acero se detalla en los planos.
Verificación de *eralte(
Cortante 9ue puede soportar el concreto esta dado por(
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[VcB0.@ > 0.@3 f\c)]0.@ > ,>d =sando un altura de zapata B ?0 podemos o,tener [VcB3K'n apro>imadamente% con lo cual se satisface el re9uerimiento de cortante. Cortante V
Cortante V//
KRBL
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