trabajo escalonado grupo 2 antoio

DESARROLLO DEL PROYECTO

1.00 CAPÍTULO I: DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

1.01 DISTRIBUCIÓN ARQUITECTÓNICA:

Según los cascos estructurales que se muestran se tienen como proyectos una vivienda multifamiliar tipo departamentos a continuación la descripción del edificio: La edificación constará de 8 niveles

1.02 UBICACIÓN:

Se decidió que la ubicación más conveniente de las edificación será en el centro de Tacna que tiene las siguientes características:

Buena ubicación comercial, zona transitable. Capacidad portante intermedia. Localización en avenidas principales de la ciudad.

1.03 ELECCIÓN DEL TIPO DE ESTRUCTURA:

Sistema Aporticado : Consta de pórticos en el eje “X” en el eje “Y”.

1.04 ESTRUCTURACIÓN:

Prevalecerán los pórticos en ambos sentidos.

1.05 DATOS DE DISEÑO:

Como referencia se debe tomar en cuenta lo estipulado en el reglamento nacional de edificaciones según la norma E-30:

1.05.1 MATERIALES: CONCRETO – ACERO:

Los materiales que se utilizaron en el diseño del proyecto constarán de las siguientes especificaciones técnicas: Concreto:

Se considera el concreto como un material isotrópico que posee las siguientes características:

- F’c : 280 Kg/ cm2 (Resistencia a la compresión del concreto).- : 2400 kg/ m3(Peso específico del concreto).- EL : 250998.008 Kg/ cm2 (Módulo de elasticidad del

concreto).

Acero:

El acero de refuerzo en concreto armado presenta las siguientes características:

- F’y : 4200 kg/cm2 (Resistencia a la tracción del acero).- ES : 2000000 kg/cm2 (Módulo de elasticidad del acero).

1.05.02 CAR GAS:

a) Cargas Permanente (Carga muerta):

Para el cálculo de la carga muerta se utilizó los siguientes parámetros:

- Peso propio de la losa : 300 kg/ m2 (espesor de loza 20 cm)

- Peso propio de la losa : 280 kg/m2 (espesor de losa 17 cm)para la azotea

- Piso terminado(acabados): 100 kg/m3- Tabiquería repartida : 150 kg/m2

b) Sobrecarga (Carga Viva): - Sobrecarga : 250 kg/m2- Azotea : 100 kg/m2-

1.05.3 PARAMETRO DE DISEÑO:

Para el análisis sísmico se utilizará los siguientes coeficientes:

- Z = 0.45 (Factor de zona 3, Costa)- U = 1.3 (Factor de uso, edificaciones importantes)- S = 1.05 (Factor de suelo, Suelo intermedio – Cercado de

Tacna)- C = 2.50 (Coeficiente de amplificación sísmica)- Rx = 8.00 (Sistema Aporticado)- Ry = 8.00 (Sistema Aporticado)- Límites para desplazamiento lateral:

Concreto armado : 0.007

1.05.4 RESISTENCIA DEL TERRENO:

2

De acuerdo a la ubicación de las edificaciones tenemos como capacidad portante tenemos:

1.5 kg/cm2 a 2 kg/cm2.

De entre este intervalo de valores se optó por considerar el promedio que es 2.00 kg/cm2.

2.00 CAPITULO III: PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

A continuación se procede al cálculo de los elementos estructurales.

2.01COLUMNAS:

Con la finalidad de dimensionar de manera referencial las columnas, utilizaremos una carga promedio de 1000 kg/m2.

a) Calculo del área tributaria (AT):Long

.Long

.c-1 : 4.75 x 6.25 =

29.69 m2

c-2: 4.75 x 2.50 =11.8

8 m2

c-3: 2.50 x 6.25 =15.6

3 m2c-4: 2.50 x 2.50 = 6.25 m2

b) Calculo de la carga P:

3

m2 x kg/m2 x# de

nivelesc-1 :

29.69 x

1000.00 x 4.00 =

118760.00

kg

c-2 :

11.88 x

1000.00 x 4.00 =

47520.00

kg

c-3 :

15.63 x

1000.00 x 4.00 =

62520.00

kg

c-4 : 6.25 x

1000.00 x 4.00 =

25000.00

kg

c) Calculo de sección:Formula:BxD = K x P

n x f'c Kg/cm2

B: Ancho de la columnaD: Largo de la columnaK: Coeficiente de amplificación sísmica

n:Factor de reducción de f'c

f'c: Resistencia a la compresión del concretoP: Carga total por columna

Raíz cuadrada

Sección Asumida

C-1 = 1.10 x 118760 Kg =2073.59 cm2 45.53 cm

45 x 45 cm

0.30 x 210 Kg/cm2

C-2 = 1.25 x 47520 Kg =1131.43 cm2 33.64 cm

35 x 35cm

0.25 x 210 Kg/cm2

C-3 = 1.25 x 62520 Kg =1488.57 cm2 38.58 cm

40 x 40 cm

0.25 x 210 Kg/cm2C-4 = 1.50 x 25000 Kg = 892.86 cm2 29.88 cm 30 x 30

cm0.25 x 210 Kg/cm2

Comparando con la sección propuesta de 50 x 50, observamos que la columna central de mayor carga posee una sección de 45 x 45 por lo que es considerable seguir trabajando con 50 x 50 cm.

2.02 VIGAS:

USO h = L / αVivienda o departamento α =10

4

Centros Educativos α =11-10Centros Comerciales α =10

De acuerdo al uso destinado del proyecto el cual es Centro comercial, para el cálculo del peralte se optó por tomar el coeficiente de α =12 (ver cuadro).

V-P: h = 7.50 m =0.75 m

12

V-S: h= 5.00 m =0.50 m

12

Se asume las siguientes secciones:

VP: 75 x 75 cm VS: 50 x 50 cm

2.03 LOSAS ALIGERADAS:

e=Luz > del

P.S.24

e= 5.00 m = 0.20 m24

- e : espesor de la loza - 24 : coeficiente para el cálculo del espesor

Dado a que el espesor de la losa aligerada es 0.20 m se asume un espesor de losa aligerada de 0.20 m.

3.00CAPITULO III: CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL:

3.01 IRREGULARIDAD EN PLANTA:

3.01.01 IRREGULARIDAD TORSIONAL:

Dado que aún no hemos realizado nuestro análisis sísmico, no podemos verificar si algún entrepiso excede el 50 % del máximo permisible indicado en la tabla N°8 del artículo 15 de la Norma E.030 del RNE.

5

Dado que nuestra estructura es un pórtico de Concreto Armado se optará por elegir el límite de desplazamiento 0.007 por lo que si algún entrepiso posee un desplazamiento superior a: 1.5 * (0.007) = 0.0105, podemos indicar que la estructura posee una irregularidad torsional

El desplazamiento relativo máximo entre dos pisos consecutivos en un extremo del edificio, es mayor que 1.3 veces el promedio de este desplazamiento relativo máximo con el desplazamiento que simultáneamente se obtiene en el extremo opuesto.

3.01.02 ESQUINAS ENTRANTES:

La estructura a evaluar posee una estructura simétrica rectangular en la que no posee esquinas entrantes.

3.01.03 DISCONTINUIDAD DEL DIAFRAGMA:

En la estructura a evaluar no posee áreas abiertas en el diafragma.

3.02IRREGULARIDAD EN ELEVACIÓN:

3.02.01IRREGULARIDADES DE RIGIDEZ:

6

Área de la columna C-1 : 50 x 50 = 2500 cm2

» 1er nivel : 4 x 2500 = 10000 cm2

» 2do, 3er, 4to nivel : 4 x 2500 = 10000 cm2

(3.20/2.60) x 10000 < 0.85 x 10000 12307.70 < 8500 12307.70 > 8500……………………. NO HAY PISO BLANDO

(3.20/2.60) x 10000 < 0.90 x ((3x10000)/3) 12307.70 < 9000 12307.70 > 9000……………………. NO HAY PISO BLANDO

3.02.02IRREGULARIDAD DE MASA:

Dado que la estructura es simétrica y posee aturas típicas en los 3 niveles superiores; sólo el 1er nivel posee una altura diferente de 3.20 m; se puede plantear que no ha de existir irregularidad de masa en la edificación.

3.02.03DISCONTINUIDAD DE LOS ELEMETOS RESISTENTES:

La estructura no posee desalineamiento de los elementos verticales.

3.03 CONCLUSIÓN DE LA CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL:

Se concluye que hasta el momento, la estructura analizada es una estructura regular.

7

4.00 CAPITULO IV: METRADO DE CARGAS

4.01 ALTURAS DE ENTREPISO Y METRADO DE CARGAS DE LA EDIFICACION:

8

Dimensiones de los elementos:

V-P : 70 x 50 V-S : 50 x 50 Columnas (todas) : 50 x 50 Losa (espesor) : 20 cm

4.01.01METRADO EN EL 1ER ENTRE PISO:

a) Columna C-5:

CARGA MUERTARESULTADO

P.P. DE LA COLUMNA : 0.50 0.50 3.09 2400.00 1854.00P.P. V-P : 0.75 0.50 2.25 2400.00 2025.00P.P. V-S : 0.50 0.50 2.25 2400.00 1350.00

9

P.P. LOSA : 2.25 2.25 300.00 1518.75TAB. REPARIDA : 2.25 2.25 150.00 759.375ACABADOS : 2.25 2.25 100.00 506.25

8013.38

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.25 500.00 2531.25

b) Columna C-6:


P.P. DE LA COLUMNA : 0.50 0.50 3.09 2400.00 1854.00P.P. V-P : 0.75 0.50 2.25 2400.00 2025.00P.P. V-S : 0.50 0.50 2.00 2400.00 1200.00P.P. LOSA : 2.25 2.00 300.00 1350.00TAB. REPARIDA : 2.25 2.00 150.00 675.00ACABADOS : 2.25 2.00 100.00 450.00

7554.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.00 500.00 2250.00

c) Columna C-3:



15494.63

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.25 500.00 6468.75

d) Columna C-4:

CARGA MUERTA RESULTAD

10

OP.P. DE LA COLUMNA : 0.50 0.50 3.09 2400.00 1854.00P.P. V-P : 0.75 0.50 5.75 2400.00 5175.00P.P. V-S : 0.50 0.50 2.00 2400.00 1200.00P.P. LOSA : 5.75 2.00 300.00 3450.00TAB. REPARIDA : 5.75 2.00 150.00 1725.00ACABADOS : 5.75 2.00 100.00 1150.00

14554.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.00 500.00 5750.00

e) Columna C-2:



11529.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 4.25 2.25 500.00 4781.25

f) Columna C-1:



23019.63

CARGA VIVARESULTADO

11

C.V. : 5.75 4.25 500.00 12218.75

4.01.02 METRADO EN EL 2DO Y 3ER ENTRE PISO:

a) Columna C-5:



7719.38

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.25 500.00 2531.25

b) Columna C-6:



7260.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.00 500.00 2250.00

c) Columna C-3:


P.P. DE LA COLUMNA : 0.50 0.50 2.60 2400.00 1560.00

12

P.P. V-P : 0.75 0.50 5.75 2400.00 5175.00P.P. V-S : 0.50 0.50 2.25 2400.00 1350.00P.P. LOSA : 5.75 2.25 300.00 3881.25TAB. REPARIDA : 5.75 2.25 150.00 1940.625ACABADOS : 5.75 2.25 100.00 1293.75

15200.63

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.25 500.00 6468.75

d) Columna C-4:



14260.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.00 500.00 5750.00

e) Columna C-2:



11235.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 4.25 2.25 500.00 4781.25

f) Columna C-1:

13



22725.63

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 4.25 500.00 12218.75

4.01.03 METRADO EN EL 4TO ENTRE PISO:

a) Columna C-5:



6408.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.25 100.00 506.25

b) Columna C-6:



14

6033.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 2.25 2.00 100.00 450.00

c) Columna C-3:



12708.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.25 100.00 1293.75

d) Columna C-4:



11983.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 2.00 100.00 1150.00

e) Columna C-2:


P.P. DE LA COLUMNA : 0.50 0.50 1.68 2400.00 1008.00

15

P.P. V-P : 0.75 0.50 2.25 2400.00 2025.00P.P. V-S : 0.50 0.50 4.25 2400.00 2550.00P.P. LOSA : 4.25 2.25 300.00 2868.75TAB. REPARIDA : 4.25 2.00 0.00 0.00ACABADOS : 4.25 2.25 100.00 956.25

9408.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 4.25 2.25 100.00 956.25

f) Columna C-1:



18508.00

CARGA VIVARESULTADO

C.V. : 5.75 4.25 100.00 2443.75

4.01.04 CUADRO RESUMEN DEL METRADO DE CARGAS TOTAL:

NIVEL

UBICACIÓN C.M. C.V. 25% C.V.

Total parcial

N° de veces Total

Total por nivel

1er

C-5 8013.88 2531.25 632.81 8646.69 2 17293.39

177330.28

C-6 7554.00 2250.00 562.50 8116.50 2 16233.00C-3 15494.63 6468.75 1617.19 17111.82 2 34223.64C-4 14554.00 5750.00 1437.50 15991.50 2 31983.00C-2 11529.00 4781.25 1195.31 12724.31 2 25448.63C-1 23019.63 12218.75 3054.69 26074.32 2 52148.64

2do

C-5 7719.38 2531.25 632.81 8352.19 2 16704.39

173801.28

C-6 7260.00 2250.00 562.50 7822.50 2 15645.00C-3 15200.63 6468.75 1617.19 16817.82 2 33635.64C-4 14260.00 5750.00 1437.50 15697.50 2 31395.00C-2 11235.00 4781.25 1195.31 12430.31 2 24860.63C-1 22725.63 12218.75 3054.69 25780.32 2 51560.64

3er C-5 7719.38 2531.25 632.81 8352.19 2 16704.39 173801.2

16

8

C-6 7260.00 2250.00 562.50 7822.50 2 15645.00C-3 15200.63 6468.75 1617.19 16817.82 2 33635.64C-4 14260.00 5750.00 1437.50 15697.50 2 31395.00C-2 11235.00 4781.25 1195.31 12430.31 2 24860.63C-1 22725.63 12218.75 3054.69 25780.32 2 51560.64

4to

C-5 6408.00 506.25 126.56 6534.56 2 13069.13

133496.00

C-6 6033.00 450.00 112.50 6145.50 2 12291.00C-3 12708.00 1293.75 323.44 13031.44 2 26062.88C-4 11983.00 1150.00 287.50 12270.50 2 24541.00C-2 9408.00 956.25 239.06 9647.06 2 19294.13C-1 18508.00 2443.75 610.94 19118.94 2 38237.88

Peso total de la edificación:658428.8

4 kg

5.00 CAPITULO V: ANALISIS SÍSMICO:

5.01 FUERZA CORTANTE EN LA BASE TOTAL:

5.01.01 CALCULAMOS EL VALOR “C”:

Dado a que la estructura está ubicada en un suelo intermedio, tenemos:

Tp= 0.6; periodo vibratorio del suelo.

Periodo fundamental: según el Articulo 17 (17.1) de la norma E.030 del Reglamento Nacional de edificaciones el valor de T es:

T=hnCT

T=(3x 2.6 )+(3.20)

35

T=0.31

Donde:

CT = 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente pórticos.

hn= Altura total de la edificación.

Hallamos el factor de amplificación sísmica “C”.

17

C=2.5 xT PT

C=2.5 x 0.60.31

=4.84

Según la norma, C debe ser ≤ que 2.5, de caso contrario se determinara como 2.5 el valor de C.

C=2.5

5.02 DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS Y CORTANTE BASAL POR NIVEL:

Cortante basal:

U 1.30 Categoría CS 1.20 Suelo IntermedioC 2.50 Amplificación SísmicaZ 0.40 Zona IIIRX 8.00 Sistema AporticadoRY 8.00 Muros de Albañilería Confinada (Esfuerzos Admisibles)

V= Z .U .C .S .R

x Peso totalde la edificación

Vx= 19.50% 658428.84 kg Vx= 128393.62 kgVy= 19.50% 658428.84 kg Vy= 128393.62 kg

Distribución del cortante por nivel:

Donde:

F= W .hΣ(W .h)

.V

DIRECCION X-X

Nº W h Wh F Vi4 133496.00 11.00 1468456.00 41861.67 41861.673 173801.28 8.40 1459930.75 41618.64 83480.302 173801.28 5.80 1008047.42 28736.68 112216.981 177330.28 3.20 567456.90 16176.65 128393.62

4503891.07 128393.62

DIRECCION Y-Y

18

Nº W h Wh F Vi4 133496.00 11.00 1468456.00 41861.67 41861.673 173801.28 8.40 1459930.75 41618.64 83480.302 173801.28 5.80 1008047.42 28736.68 112216.981 177330.28 3.20 567456.90 16176.65 128393.62

4503891.07 128393.62

6.00 CAPITULO VI: COMBINACIONES DE CARGA:

6.01 CARGAS MUERTAS Y VIVAS SOBRE PÓRTICO MÁS DESFAVORABLE:

6.01.01 ANCHO TRIBUTARIO DE VIGA PRINCIPAL INTERMEDIA:

A) VIGAS PRINCIPALES INTERMEDIA:

1er, 2do y 3er NIVEL:

a) Carga Muerta: a.trib.

- Losa Aligerada : 300kg/m2 x 4.75m = 1425.00kg/m

- Acabado : 100 kg/m2 x 4.75m = 475.00kg/m- Vigas : 0.75m x 0.50m x 2400kg/m3 = 900.00kg/m- Muros (tabiq. equiv.) : 150kg/m2x 4.75m = 712.50kg/m

Wm = 3512.50 kg/m

b) Carga Viva:

19

500kg/m2 x 4.75m = 2375.00 kg/m

4to NIVEL (AZOTEA):

c) Carga Muerta: a.trib.

- Losa Aligerada : 300kg/m2 x 4.75m = 1425.00kg/m

- Acabado : 100 kg/m2 x 4.75m = 475.00kg/m- Vigas : 0.75m x 0.50m x 2400kg/m3 = 900.00kg/m

Wm = 2800.00 kg/m

d) Carga Viva:

100kg/m2 x 4.75m = 475.00 kg/m

6.02 COMBINACIONES DE CARGA:

Según la norma E.060 del R.N.E., Capitulo 9 Requisitos de Resistencia y de servicio; indica las siguientes combinaciones de carga:

U = 1.4 C.M. + 1.7 C.V.U = 1.25 C.M. + 1.25 C.V. + C.S.U = 1.25 C.M. + 1.25 C.V. - C.S.U = 0.90 C.M. + C.S.U = 0.90 C.M. - C.S.

Donde:

U : Carga últimaC.M. : Carga MuertaC.V. : Carga VivaC.S. : Carga de Sismo

Debido a que la fuerza sísmica hallada, es aplicada en el centro de masas de la edificación, procederemos a hallar la fuerza aplicada sólo para el pórtico principal intermedio, en un solo sentido, ya que sólo se realizara el análisis sísmico para dicho pórtico por ser el más desfavorable.

NIVEL F F' K en el pórtico por nivel

k total por nivel

1 16176.65 5392.22 220602.64 661807.912 28736.68 9578.89 789686.69 2369060.08

20

3 41618.64 13872.88 789686.69 2369060.084 41861.67 13953.89 789686.69 2369060.08

7.00 CAPITULO VII: UBICACIÓN DEL CENTRO DE MASA:

1er NIVEL:

Se calculó el centro de masa en el primer nivel, considerando la carga acumulada en el nivel, se considera a la estructura como un todo. Los pesos en kilogramos se convirtieron a toneladas.

2doNIVEL:

21

Observamos lo siguiente: aunque se cambian los valores de las masas, al final del cálculo realizado el centro de masa es el mismo; esto se debe a que la estructura es simétrica. Por lo tanto determinamos que en el 3er y 4to nivel, el centro de masas va a ser repetitivo que el hallado en el 2do nivel.

8.00 CAPITULO VIII: UBICACIÓN DEL CENTRO DE RIGIDEZ:

DATOS:

a 50 Ancho de la columnab 50 Base de la columnah 283 Altura de la columnaEc 2 x (10^5) Módulo de elasticidad del concreto

Ixx Iyy Kxx KyyC-5 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66C-6 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66C-3 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66C-4 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66C-2 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66C-1 520833.33 520833.33 55150.66 55150.66

Observamos que el centro de rigidez coincide con el centro de masas; esto se debe a que la estructura es simétrica y también posee la misma sección de 50 x 50 para todas sus columnas. Por lo tanto se deduce el centro de rigidez va a ser repetitiva en todos sus niveles por la simetría de la estructura.

9.00 CAPITULO IX: CALCULO DE LA EXCENTRICIDAD:

Debido a que el centro de rigidez coincide con el centro de masas; indicamos que la excentricidad es 0 (nula), por lo tanto sólo ocurrirá desplazamiento lateral en la estructura.

22

10.00 CAPITULO X: DESPLAZAMIENTOS LATERALES:

Modelado de fuerzas sísmicas

23

Los desplazamientos con respecto a las fuerzas sísmicas están en centímetros y se observa que la deriva cumple con estar por debajo de 0.007.

Modelado de cargas muertas sobre la viga

Modelado de cargas vivas sobre la viga

25

11.00 CAPITULO XI: DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES:

11.01D.F.C. POR CARGA MUERTA:

11.02 D.F.C. POR CARGA VIVA:

27

11.03D.F.C. POR CARGA SÍSMICA:

11.04D.F.C. POR ENVOLVENTE FINAL:

28

12.00 CAPITULO XII: DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES:

12.01D.M.F. POR CARGA MUERTA:

29

12.02D.M.F. POR CARGA VIVA:

12.03D.M.F. POR CARGA SÍSMICA:

30

12.04D.M.F. POR ENVOLVENTE FINAL:

13.00 CAPITULO XIII: CONCLUSIONES:

Se concluye que debido a que el centro de rigidez coincide con el centro de masas; indicamos que la excentricidad es 0 (nula), por lo tanto sólo ocurrirá desplazamiento lateral en la estructura.

Se concluye que el centro de rigidez coincide con el centro de masas; esto se debe a que la estructura es simétrica y también posee la misma sección de 50 x 50 para todas sus columnas. Por lo tanto se deduce el centro de rigidez va a ser repetitiva en todos sus niveles por la simetría de la estructura.

Se concluye que la estructura cumple con la norma del R.N.E.

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trabajo escalonado grupo 2 antoio

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