MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR DE ALBAÑILERIA CONFINADA 4 PISOS

MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR DE 4 PISOS

INDICE GENERAL 1.- OBJETIVO.................................................................................................. pág. 2 2.- METODOLOGÍA Y NORMATIVA DE DISEÑO APLICADO AL PROYECTO...... pág. 2 3.- CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES........................................................ pág. 2 4.- CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS GENERALES DE PREDIMENSIONAMIENTO DE ESTRUCTURA.................................................. pág. 3 5.- ANÁLISIS ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE..........................................

pág. 3

5.1.-

CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE............................ pág. 4

5.2.-

PARÁMETROS SÍSMICOS....................................................................... pág. 4

5.3.-

CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL......................................................... pág. 4

5.4.-

CARGAS ASIGNADAS............................................................................. pág. 5

ANALISIS POR DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS........................................................... 5.5.-

pág. 5

5.6.- ANÁLISIS DE RESISTENCIA DE LA ALBAÑILERÍA AL ESFUERZO AXIAL POR COMPRESIÓN...................................................................... pág. 8 5.7.-

ANÁLISIS SÍSMICO POR MÉTODO ESTÁTICO...................................... pág. 9

6.- DISEÑO DE ELEMETOS ESTRUCTURALES........................................................ pág. 12 6.1.-

DISEÑO DE ALBAÑILERÍA CONFINADA................................................ pág. 12

6.2.-

DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO............................ pág. 18

7.- CONCLUSIONES................................................................................................. pág. 30

1 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

1. OBJETIVO El objetivo de la presente memoria es describir el proceso de análisis y diseño de los componentes estructurales que componen y justifiquen el buen comportamiento del diseño para la futura edificación bajo las condiciones requeridas más importantes de acuerdo a las normas y criterios nacionales e internacionales vigentes.

2. METODOLOGÍA Y NORMATIVA DE DISEÑO APLICADO AL PROYECTO Basados en la relación DESEMPEÑO, ECONOMÍA, CONDICIONES NATURALES; se decide optar por un diseño basado en ALBAÑILERÍA CONFINADA con sistemas de PÓRTICO y PLACAS DE CONCRETO para temas de mejoramiento de estabilidad por sismo en la dirección más “esbelta” de resistencia. La parte de análisis de la estructura se realiza por medio de software para diseño de edificaciones usando la metodología de elementos finitos, atendiendo las características de rigidez y elásticas de cada material (concreto armado y albañilería), por lo que además se utilizó el método de la columna ancha equivalente para comprobación. El análisis y diseño de la cimentación se realiza mediante otro software que utiliza elementos finitos para analizar las cargas que llegan a la cimentación, así como de hojas de cálculo y verificación en Excel. NORMATIVA APLICADA - NORMA DE CARGAS E-020 (RNE-PERÚ) - NORMA DE DISEÑO SISMORESISTENTE E-030 (RNE-PERÚ) - NORMA DE SUELOS Y CIMENTACIONES E-050 (RNE-PERÚ) - NORMA DE DISEÑO DE CONCRETO ARMADO E-060 (RNE-PERÚ) - NORMA DE DISEÑO DE ALBAÑILERÍA E-070 (RNE-PERÚ) CRITERIOS ADICIONALES -

NORMAS DEL COMITÉ ACI-318-08 (EE.UU.) COMENTARIOS A LA NORMA E-070 POR ING. ANGEL SAN BARTOLOME (PERÚ)

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES ALBAÑILERÍA: - Ladrillo industrial clase IV sólidos (30% de huecos), tipo King Kong de arcilla de dimensiones h=9cm, L=23cm, A=13cm 2 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

-

f’b (resistencia de la unidad de ladrillo) = 145 kg/cm2 f’m (resistencia del muro de albañilería a compresión) = 65 kg/cm2 v’m (resistencia del muro al corte) = 8.1 kg/cm2 Em (módulo de elasticidad) = 500f’m = 32500 kg/cm2 en general v (módulo de poisson) = 0.25 Gm (módulo de corte) = 0.4Em = 13000 kg/cm2 Mortero tipo P2 = cemento : arena 1:4

CONCRETO ARMADO ESCALERAS, PLACAS, ZAPATAS, VIGAS, LOSA Y COLUMNAS: - f’c (resistencia nominal a compresión) = 210 kg/cm2 - Ec (módulo de elasticidad) = 15000(210^0.5) = 217370.6512 kg/cm2 - v (módulo de poisson) = 1.5 CONCRETO CICLOPEO CIMIENTO CORRIDO: -

f’c (resistencia nominal a compresión) = 100 kg/cm2 % piedra grande (máx Ø=25cm) = 30%

ACERO DE REFUERZO: - Tipo = Acero corrugado grado 60 - f’y (resistencia nominal a fluencia) = 4200 kg/cm2 4. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS GENERALES DE PREDIMENSIONAMIENTO DE ESTRUCTURA -

Uso: vivienda Sistema de techado: losa aligerada en una dirección e=0.20 m (luego se verifica) y losa armada en un paño requerido. Altura típica de piso a techo: 2.45 m ESPESOR EFECTIVO DEL MURO h= t= h/20 =

-

2.45 0.13 0.12

m m m

t

para Zona Sísmica 2, 3 y 4

ok

De donde t = 0.13 como se supuso inicialmente está correcto.

5. ANÁLISIS ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE Siguiendo la filosofía del diseño sismorresistente definimos a la estructura de diseño como un sistema mixto de albañilería confinada y placas, son estos los que soportarán la mayoría de cargas de gravedad y de sismo.

3 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

5.1. CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE La forma como se organizan en planta y en altura provee características importantes para un adecuado comportamiento frente a las cargas verticales y fuerzas sísmicas, de acuerdo con lo siguiente: Resistencia adecuada. Existe continuidad de los elementos verticales y horizontales. Posee deformación limitada por muros de albañilería confinada y placas. Se han incluido líneas de resistencia y redistribución de esfuerzos entre el sistema de albañilería confinada y los pórticos. Se han considerado las condiciones locales mediante los estudios previos. 5.2. PARÁMETROS SÍSMICOS DENOMINACIÓN FACTOR DE ZONA (ZONA 4) FACTOR DE CATEGORÍA (CATEGORÍA C) FACTOR GEOTÉCNICO DE SUELO (SUELO S3) FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (Tp=0.6 > h/60=0.14) IRREGULARIDAD EN PLANTA IRREGULARIDAD EN ALTURA COEFICIENTE DE REDUCCIÓN SISMO MODERADO (SISTEMA DE ALBAÑILERÍA CONFINADA) COEFICIENTE DE REDUCCIÓN SISMO SEVERO (SISTEMA DE ALBAÑILERÍA CONFINADA)

INDICADOR Z U S

VALOR 0.45 1 1.10

C

2.5

Ip Ia

0.85 1

Ro

6

Ro

3

El valor de R será el obtenido por: R = Ro x Ia x Ip 5.3. CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL Evaluamos irregularidades del modelo en la planta predominante (2do piso):

4 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde se puede observar que hay una discontinuidad de diafragma en la planta, lo cual está considerado en el análisis desarrollado y se le asignará su factor correspondiente por discontinuidad de diafragma (Ip=0.85). 5.4. CARGAS ASIGNADAS CARGAS VIVAS -

Sobrecarga vivienda = 200 kg/m2 Escaleras = 200 kg/m2

CARGAS MUERTAS -

Acabados = 150 kg/m2 (tarrajeo techo 1cm + piso terminado 5cm) Tabiquería = 50 kg/m2 (tabiquería no portante, muy poca ya que la mayoría es portante y está considerado en el peso propio de los elementos estructurales)

5.5. ANALISIS POR DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS REFORZADOS 5 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

DATOS SÍSMICOS Z 0.45 U 1 S 1.1 Ap 90

NIVEL DIRECCIÓN

X

1er

Y

X

2do

Y

Zona 4 Viviendas Suelo tipo 3, suelo blando m2

MURO M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-1 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10

MAT ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB

E/Em 1 1 1 1 1 1 1 6.69 6.69 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6.69 1 1 1 1 1 1 1 6.69 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

m L 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.41 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65

m t 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.23 0.13 0.13 0.20 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

m2 Am 0.39 0.39 0.27 0.18 0.13 0.30 0.42 1.89 1.10 0.50 0.35 0.88 0.21 0.39 1.28 0.16 0.43 0.18 0.21 1.51 0.39 0.39 0.27 0.18 0.13 0.30 0.42 1.10 0.50 0.35 0.88 0.21 0.39 1.28 0.16 0.24 0.18 0.21

m2 ƩAm

5.06

6.11

3.18

6 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

X

3er

Y

X 4to

Y

PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3

Definición de condición:

CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON

cumple

6.69 1 1 1 1 1 1 1 6.69 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6.69 1 1 1 1 1 1 1 6.69 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6.69

1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13

0.20 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20

1.51 0.39 0.39 0.27 0.18 0.13 0.30 0.42 1.10 0.50 0.35 0.88 0.21 0.39 1.28 0.16 0.24 0.18 0.21 1.51 0.39 0.39 0.27 0.18 0.13 0.30 0.42 1.10 0.50 0.35 0.88 0.21 0.39 1.28 0.16 0.24 0.18 0.21 1.51

5.93

3.18

5.93

3.18

5.93

no cumple

m2 7 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

NIVEL DIRECCIÓN 1er 2do 3er 4to 1er 2do 3ro 4to

X X X X Y Y Y Y

N

Am

4 3 2 1 4 3 2 1

5.06 3.18 3.18 3.18 6.11 5.93 5.93 5.93

ΣAm/Ap 𝑍𝑈𝑆𝑁 CONDICIÓN 56 0.056 0.035 cumple 0.035 0.027 cumple 0.035 0.018 cumple 0.035 0.009 cumple 0.068 0.035 cumple 0.066 0.027 cumple 0.066 0.018 cumple 0.066 0.009 cumple

5.6. ANÁLISIS DE RESISTENCIA DE LA ALBAÑILERÍA AL ESFUERZO AXIAL POR COMPRESIÓN ANÁLISIS POR ESFUERZO AXIAL EN COMPRESIÓN POR GRAVEDAD (100%WD+100%Wv) Definición de condición: f'm = NIVEL

65

DIRECCIÓN

X

1er

Y

cumple

no cumple

kg/cm2 MURO M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-1 M-2 M-3 M-4

ton WD+WL 17.88 18.11 9.94 4.10 5.20 11.50 16.80 36.80 22.10 43.84 16.75 6.04 49.30 9.30 28.80 6.70 9.68 12.62 12.87 7.20 3.00

m L 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 3.03 3.00 2.05 1.38

m t 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.23 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

σm 4.54 4.64 3.73 2.29 4.00 3.88 4.04 7.30 6.30 5.00 7.90 1.53 3.84 5.72 6.77 3.82 4.51 3.20 3.30 2.70 1.67

σmáx 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.75 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38

CONDICIÓN cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple 8

BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

X

2do

Y

X

3er

Y

X 4to

Y

M-5 M-6 M-7 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9

3.35 8.20 11.60 26.90 13.95 34.30 10.70 6.04 35.50 5.90 20.98 4.50 6.50 8.50 8.30 4.52 1.80 2.40 5.30 7.60 17.60 8.72 22.20 7.00 3.80 23.20 3.65 13.70 2.99 4.45 4.70 3.45 2.04 0.78 1.23 2.40 3.50 8.40 4.05 10.30 3.20 2.10 10.90 1.90 6.70 1.50

1.00 2.28 3.20 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35

0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

2.58 2.77 2.79 5.33 3.97 3.91 5.05 1.53 2.76 3.63 8.72 2.56 3.03 2.16 2.13 1.70 1.00 1.85 1.79 1.83 3.49 2.48 2.53 3.30 0.96 1.81 2.25 5.70 1.70 2.07 1.19 0.88 0.77 0.43 0.95 0.81 0.84 1.67 1.15 1.17 1.51 0.53 0.85 1.17 2.79 0.85

BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38 9.38

cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple 9

M-10

2.38

1.65

0.13

1.11

9.38

cumple

5.7. ANÁLISIS SÍSMICO POR MÉTODO ESTÁTICO Tomando solo el 25% de la carga viva para el análisis sísmico por el método estático.

PESO DE LA EDIFICACIÓN POR PISO CORTANTE BASAL POR SISMO SEVERO: V= 173.74 ton

NIVEL 4 3 2 1

ton CM 51.73 95.85 95.85 97.16

ton CV 17.54 17.18 17.18 17.79

ton 25%CV 4.38 4.29 4.29 4.45 P=

V=

(

𝑍𝑈𝐶𝑆 𝑅

ton CM + 25%CV 56.11 100.14 100.14 101.61 358.00

)P m hi 10.95 8.3 5.65 3

Pixhi 614.44 831.18 565.80 304.82 2316.24

ton Fi 46.09 62.35 42.44 22.86

ton VEi 46.09 108.43 150.87 173.74

Usando el Software para modelar la estructura compuesta por: Muros de albañilería confinada + Placas (estas placas se adicionaron en la zona delantera de ausencia de muros portantes en la dirección corta.

VERIFICACIÓN DE DISTORCIÓN MÁXIMA (OBTENCION DE MÁXIMOS DESPLAZAMIENTOS RELATIVOS ENTRE PISOS O DERIVA) 10 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

Máx. Distorsión NIVEL

SISMO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO

4 3 2 1

DIR. X Y X Y X Y X Y

ΔL/h 0.001698 0.000528 0.001811 0.000792 0.001774 0.000906 0.001245 0.000717

Rx (ΔL/h) n/1000 0.004330 4.33 0.001347 1.35 0.004619 4.62 0.002021 2.02 0.004523 4.52 0.002309 2.31 0.003175 3.18 0.001828 1.83

< < < < < < < <

n/1000 5 5 5 5 5 5 5 5

cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple

DESPLAZAMIENTOS TOTALES MÁXIMOS Esto para comprobar posteriormente la separación mínima de los linderos por sismo NIVEL 4 3 2 1

SISMO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO

DIR. X Y X Y X Y X Y

cm d max. 1.76 0.75 1.31 0.60 0.86 0.38 0.36 0.16

cm R x d max. 4.49 1.91 3.34 1.53 2.19 0.97 0.92 0.41

= Dmáx

VERIFICACIÓN DE IRREGULARIDAD TORSIONAL Si: MaxΔ/MaxΔCM > 1.2 existe irregularidad torsional

NIVEL 4 3 2 1 *

SISMO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO S. SEVERO

DIR. X Y X Y X Y X Y

Rx(Máx. Deriv. Rx(Máx. Deriv. (ΔL/h)) CM (ΔL/h)) MaxΔ/MaxΔCM 0.004330 0.004234 1.02 OK 0.001347 0.000674 2.00 OK * 0.004619 0.004618 1.00 OK 0.002021 0.000866 2.33 OK * 0.004523 0.005004 0.90 OK 0.002309 0.000770 3.00 OK * 0.003175 0.003175 1.00 OK 0.001828 0.000289 6.33 OK *

0.001347 < 0.0025 0.002021 < 0.0025 0.002309 < 0.0025 0.001828 < 0.0025

No se considera la existencia de irregularidad torsional si la máxima deriva considerada en el piso es inferior al 50% de la máxima deriva permisible. 11

BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

Para finalizar esta primera etapa de análisis se separan 2 casos requeridos para el diseño de la albañilería confinada según el RNE en E-070: -

SISMO MODERADO. Caso en el cual se verifica que no haya fisura de ningún muro de albañilería de la estructura, debido a que estos sismos son los más comunes, además se verifica que los muros de concreto armado (placas) tampoco se fisuren y no se considera aporte de su refuerzo, debido a que su rango de deformaciones para que empiece a trabajar el refuerzo es mayor al que soporta la albañilería antes de fisurar.

-

SISMO SEVERO. Caso en el que se verifica la resistencia total de la estructura por cada piso, respecto a la cortante de un sismo con el doble de intensidad que el moderado, se consideran aquí que todos los muros de albañilería confinada del 1er piso fallan por agrietamiento diagonal y es aquí que se diseñan las columnas de amarre y vigas soleras.

SISMO MODERADO IRREGULAR Z 0.45 U 1 S 1.1 R 5.1 C 2.5 R' 6 Ip Ia C' Tp T hn Ct

0.85 1 8.22 0.6 0.1825 10.95 60

Lima oficinas intermedio Alb. Conf. Irreg.

ECUACIÓN:

V=

0.243

P = ZUCS/R

Alb. Conf. (Discontinuidad de diafragma) C/R = 0.49 C/R ≥ 0.125 C ≤ 2.5

12 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

SISMO SEVERO IRREGULAR Z U S R C R' Ip Ia C' Tp TL T hn Ct

0.45 1 1.1 2.55 2.5 3 0.85 1 13.70 1 1.6 0.1825 10.95 60

Lima oficinas intermedio Alb. Conf. Irreg.

ECUACIÓN: V= 0.485

P = ZUCS/R

Alb. Conf. (Discontinuidad de diafragma) C/R = 0.98

C ≤ 2.5

C/R ≥ 0.125

6. DISEÑO DE ELEMETOS ESTRUCTURALES 6.1. DISEÑO DE ALBAÑILERÍA CONFINADA Aquí se consideran y diseñan los siguientes elementos: -

Muros de albañilería confinada Columnas de confinamiento Vigas soleras o de amarre

PROCEDIMIENTO PARA DISEÑO DE MUROS: a) Control de todos los muros a fisuración diagonal, mediante los esfuerzos del sismo moderado. b) Verificación de la resistencia total al corte de cada piso, mediante los esfuerzos del sismo severo. c) Verificación del refuerzo horizontal. d) Verificación al agrietamiento diagonal en pisos superiores, debido al sismo severo. PROCEDIMIENTO PARA DISEÑO DE COLUMNAS Y VIGAS DE CONFINAMIENTO DEL 1ER PISO Y MUROS AGRIETADOS DE PISOS SUPERIORES: a) Determinación de la sección de concreto de la columna de confinamiento por compresión y tracción. b) Determinación del refuerzo vertical. c) Determinación de los estribos de confinamiento. d) Diseño de las vigas solera. Se realiza un procedimiento parecido para los pisos superiores no agrietados. 13 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

Toda esta fase es fuera del software, extrayendo los datos que brinda debido a que el software modela y analiza muros de albañilería, pero no los diseña. Se muestra la evaluación de cortante general de cada piso en ambas direcciones. CONTROL DE CADA MURO A LA FISURACIÓN DIAGONAL Sabiendo que para albañilería de arcilla: Vm = 0.5(V'm)(α)(t)(L) + 0.23(Pg) V'm : resistencia característica a corte de la albañilería Pg : Carga gravitacional de servicio + sobrecarga reducida t : Espesor efectivo de muro L : Longitud total del muro α : Factor de reducción de resistencia al corte por efectos de esbeltez 1 𝑉𝑒 × 𝐿 ≤𝛼= ≤1 3 𝑀𝑒 Ve : Es la fuerza cortante del muro por sismo moderado Me : Es el momento del muro por sismo moderado

Para el diseño se agrupan los muros que forman uno solo en la misma dirección

f'c , f'm ALB ALB CON CON

65 85 210 280

v'm kg/cm2 ton/m2 8.1 81.00 9.2 92.00 7.68 76.80 8.87 88.69

Se debe de verificar: Vmi ≥ Vui Para pisos superiores al primero, de lo contrario se diseña para muro agrietado

Se debe de verificar: 0.55Vmi ≥ Vei Con un error del 5% de más

14 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

NIVEL

DIRECCIÓN

X

1er

Y

X

2do

Y

X

3er

Y

X 4to

Y

MURO M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-1 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3

MAT CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON

f'c, f'm 210 65 65 65 65 65 65 210 210 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 210 210 65 65 65 65 65 65 210 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 210 210 65 65 65 65 65 65 210 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 210 210 65 65 65 65 65 65 210 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 210

ton/m2 v'm 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 81.00 76.80

ton Ve 13.70 9.16 4.43 3.57 1.31 6.33 10.48 21.25 8.20 8.72 7.10 10.65 7.10 4.00 25.30 0.67 2.14 1.40 1.53 2.83 28.69 7.89 2.89 3.00 1.60 5.00 8.66 4.70 7.84 5.30 16.60 3.80 4.90 30.62 0.58 0.70 1.05 1.20 2.20 25.06 3.61 1.24 1.77 1.44 2.70 5.20 3.26 4.90 4.80 13.60 4.00 3.80 23.10 0.50 0.49 0.62 0.88 2.50 16.85 0.50 0.68 0.73 1.38 0.68 1.95 1.52 1.65 2.80 7.80 2.30 2.40 13.20 0.20 0.28 0.32 0.40 1.25

ton Me 27.00 28.80 11.50 4.20 1.80 14.60 34.35 59.40 22.00 49.50 9.30 7.00 3.40 1.50 53.00 1.51 6.47 1.40 2.35 9.50 23.00 12.50 4.50 2.30 1.55 6.30 15.20 7.00 25.30 4.80 8.50 2.10 0.70 43.00 0.80 1.00 0.51 1.00 1.00 17.30 2.60 1.00 1.00 1.15 2.00 4.70 2.90 8.80 2.50 5.10 1.40 0.60 23.40 0.50 0.45 0.26 0.50 1.60 16.00 1.20 0.60 0.70 1.00 0.70 0.80 2.20 1.20 1.20 1.90 0.60 0.52 8.10 0.25 0.30 0.10 0.30 1.00

ton Pg 15.86 16.01 8.91 3.65 4.60 10.38 15.23 35.80 25.74 32.60 19.40 39.04 15.66 5.37 44.20 8.03 24.23 5.88 8.42 41.51 10.97 11.24 6.38 2.63 2.90 7.30 10.40 19.98 23.75 12.19 30.48 9.58 5.37 31.75 5.08 17.62 3.90 5.53 34.80 7.30 7.18 3.98 1.58 2.10 4.70 6.78 13.48 15.50 7.58 19.73 6.25 3.35 20.73 3.09 11.45 2.52 3.74 24.28 3.95 2.85 1.79 0.68 1.06 2.10 3.13 6.23 7.35 3.49 9.03 2.83 1.80 9.70 1.53 5.58 1.13 1.87 12.6

m L 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.50 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13 3.03 3.00 2.05 1.38 1.00 2.28 3.20 1.10 3.88 2.70 6.75 1.63 3.03 9.88 1.25 1.85 1.35 1.65 1.13

m t 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.22 0.20 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.23 0.13 0.13 0.20 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.20

𝛼 1.00 0.95 0.79 1.00 0.73 0.99 0.98 0.54 0.41 0.68 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.55 0.61 1.00 1.00 0.34 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.74 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.91 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.76 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

ton Vm 34.91 18.75 10.57 8.11 4.89 14.25 19.95 25.35 16.90 21.46 18.68 44.52 12.18 17.19 62.18 5.50 16.12 8.46 10.62 17.36 34.91 18.38 12.26 7.87 5.93 13.68 19.24 12.67 25.89 17.02 42.55 10.78 17.19 59.32 7.13 13.79 8.00 9.96 17.36 34.91 17.45 11.71 7.63 5.75 13.09 18.41 12.67 23.99 15.96 40.08 10.02 16.72 56.78 7.29 12.37 7.69 9.55 17.36 34.91 16.45 11.20 7.42 5.51 12.49 17.57 12.67 22.12 15.02 37.61 9.23 16.37 54.25 6.93 11.02 7.37 9.12 17.36

ton 0.55Vm 19.20 10.31 5.81 4.46 2.69 7.84 10.98 13.94 9.29 11.80 10.27 24.48 6.70 9.45 34.20 3.02 8.86 4.65 5.84 9.55 19.20 10.11 6.74 4.33 3.26 7.53 10.58 6.97 14.24 9.36 23.40 5.93 9.45 32.63 3.92 7.59 4.40 5.48 9.55 19.20 9.59 6.44 4.20 3.16 7.20 10.12 6.97 13.20 8.78 22.04 5.51 9.20 31.23 4.01 6.81 4.23 5.25 9.55 19.20 9.05 6.16 4.08 3.03 6.87 9.66 6.97 12.17 8.26 20.69 5.08 9.00 29.84 3.81 6.06 4.05 5.01 9.55

VERIF OK OK OK OK OK OK OK REF. CORT. OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK REF. CORT. OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK REF. CORT. OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

Vm1/Ve1 2.55 2.05 2.39 2.27 3.73 2.25 1.90 1.19 2.06 2.46 2.63 4.18 1.72 4.30 2.46 8.20 7.53 6.04 6.94 6.13 2.21 2.05 2.39 2.27 3.73 2.25 1.90 1.55 2.46 2.63 4.18 1.72 4.30 2.46 8.20 7.53 6.04 6.94 6.13 2.21 2.05 2.39 2.27 3.73 2.25 1.90 1.55 2.46 2.63 4.18 1.72 4.30 2.46 8.20 7.53 6.04 6.94 6.13 2.21 2.05 2.39 2.27 3.73 2.25 1.90 1.55 2.46 2.63 4.18 1.72 4.30 2.46 8.20 7.53 6.04 6.94 6.13

ton Vu 34.91 18.75 10.57 8.11 4.89 14.25 19.95 25.35 16.90 21.46 18.68 44.52 12.18 17.19 62.18 5.50 16.12 8.46 10.62 17.36 63.36 16.16 6.90 6.81 5.97 11.26 16.49 7.26 19.30 13.94 69.39 6.52 21.05 75.26 4.76 5.27 6.34 8.33 13.49 55.35 7.38 2.96 4.02 5.38 6.08 9.90 5.04 12.06 12.63 56.85 6.86 16.33 56.78 4.10 3.69 3.75 6.11 15.33 37.21 1.02 1.62 1.66 5.15 1.53 3.71 2.35 4.06 7.37 32.60 3.95 10.31 32.44 1.64 2.11 1.93 2.78 7.67

ton Mu 68.81 58.96 27.45 9.53 6.72 32.88 65.39 70.85 45.33 121.82 24.46 29.26 5.83 6.45 130.27 12.39 48.73 8.46 16.32 58.27 50.80 25.59 10.74 5.22 5.79 14.19 28.93 10.82 62.27 12.63 35.53 3.60 3.01 105.69 6.56 7.53 3.08 6.94 6.13 38.21 5.32 2.39 2.27 4.29 4.50 8.95 4.48 21.66 6.58 21.32 2.40 2.58 57.51 4.10 3.39 1.57 3.47 9.81 35.34 2.46 1.43 1.59 3.73 1.58 1.52 3.40 2.95 3.16 7.94 1.03 2.23 19.91 2.05 2.26 0.60 2.08 6.13

COND AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. OK AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. AGRIET. OK OK OK AGRIET. OK OK OK OK OK AGRIET. OK AGRIET. AGRIET. OK OK OK OK OK AGRIET. OK OK OK OK OK OK OK OK OK AGRIET. OK OK OK OK OK OK OK OK AGRIET. OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

Se puede observar que los muros de albañilería cumplen con resistir, es decir no se fisuran ante el análisis con el sismo moderado.

VERIFICACIÓN DE RESISTENCIA AL CORTE DE CADA PISO Para verificar la resistencia general de cada piso, hay que contemplar el aporte de los sistemas y/o elementos que contribuyen significativamente a la resistencia cortante.

NIVEL

DIRECCIÓN MURO MAT

ton Vm

ton Ve

ton VE 15

BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

X

1er

Y

X

2do

Y

X

M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-1 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6

CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB ALB CON CON ALB ALB ALB ALB ALB

34.91 18.75 10.57 8.11 4.89 14.25 19.95 26.00 16.90 21.46 18.68 44.52 12.18 17.19 62.18 5.50 16.12 8.46 10.62 17.36 34.91 18.38 12.26 7.87 5.93 13.68 19.24 12.67 25.89 17.02 42.55 10.78 17.19 59.32 7.13 13.79 8.00 9.96 17.36 34.91 17.45 11.71 7.63 5.75 13.09

ΣVm 154.32

ok

ΣVm 234.26

ok

ΣVm 124.95

ok

ΣVm 228.99

ok

13.70 9.16 4.43 3.57 1.31 6.33 10.48 21.25 8.20 8.72 7.10 10.65 7.10 4.00 25.30 0.67 2.14 1.40 1.53 2.83 28.69 7.89 2.89 3.00 1.60 5.00 8.66 4.70 7.84 5.30 16.60 3.80 4.90 30.62 0.58 0.70 1.05 1.20 2.20 25.06 3.61 1.24 1.77 1.44 2.70

27.40 18.32 8.85 7.14 2.62 12.65 20.97 42.50 16.40 17.44 14.20 21.30 14.20 8.00 50.60 1.34 4.28 2.80 3.06 5.66 57.38 15.79 5.78 6.00 3.20 10.00 17.32 9.40 15.68 10.60 33.20 7.60 9.80 61.24 1.16 1.40 2.10 2.40 4.40 50.12 7.21 2.48 3.54 2.88 5.40

ΣVE 156.85

ΣVE 142.88

ΣVE 124.87

ΣVE 149.58

16 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

3er

Y

X 4to

Y

M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 PL-4 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 PL-3

ALB 18.41 ΣVm CON 12.67 121.60 ALB 23.99 ALB 15.96 ALB 40.08 ALB 10.02 ALB 16.72 ALB 56.78 ALB 7.29 ALB 12.37 ALB 7.69 ALB 9.55 ΣVm CON 17.36 217.81 CON 34.91 ALB 16.45 ALB 11.20 ALB 7.42 ALB 5.51 ALB 12.49 ALB 17.57 ΣVm CON 12.67 118.22 ALB 22.12 ALB 15.02 ALB 37.61 ALB 9.23 ALB 16.36695 ALB 54.2492 ALB 6.932 ALB 11.0225 ALB 7.3665 ALB 9.11735 ΣVm CON 17.35777 206.39

ok

ok

ok

ok

5.20 3.26 4.90 4.80 13.60 4.00 3.80 23.10 0.50 0.49 0.62 0.88 2.50 16.85 0.50 0.68 0.73 1.38 0.68 1.95 1.52 1.65 2.80 7.80 2.30 2.40 13.20 0.20 0.28 0.32 0.40 1.25

10.40 6.52 9.80 9.60 27.20 8.00 7.60 46.20 1.00 0.98 1.24 1.76 5.00 33.70 1.00 1.36 1.46 2.76 1.36 3.90 3.04 3.30 5.60 15.60 4.60 4.80 26.40 0.40 0.56 0.64 0.80 2.50

ΣVE 88.55

ΣVE 118.38

ΣVE 48.58

ΣVE 65.20

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO DE LOS MUROS AGRIETADOS POR SISMO SEVERO

# cm2

1/4 2 0.32

3/8 3 0.71

1/2 4 1.27

5/8 5 1.98

3/4 6 2.85

1 8 5.07

Diseño de los elementos del 1er piso (muros agrietados) en dirección X Se muestra el diseño del confinamiento de dos de ellos. 17 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

MURO COLUMNA UBICACIÓN Pg Vm Mu L Lm h Nc M F Pgc Pt Pc T C Vc As As min As USAR #Ø An Ac Acf min Ac USAR COLUMNA tn d Ø N° ramas Av S1 S2 S3 S4 ZONA C S@Ø min S@Ø RESTO SOLERA Acs Ts As

C-1 EXT

4.99 0.00 4.99 5.29 15.27 4.38 3.02 2.01 5.07 4#4 8.79 48.50 195.00 300.00 C-1 11 20 1/4 2 0.63 5.56 9.60 5.00 10.00 45.00 1@5 9@5 @25

M-2 C-1 INT 16.01 18.75 58.96 3.00 1.87 3.00 3.00 30.84 10.28 8.01 0.00 8.01 10.75 -1.37 2.92 4.03 2.01 5.07 4#4 0.00 0.00 195.00 300.00 C-1 11 20 1/4 2 0.63 5.56 9.60 5.00 10.00 45.00 1@5 9@5 @25 M-2 300 5.84 1.55

M-7 C-1 EXT

C-2 EXT

C-1 EXT 15.23 19.95 65.39 3.20 3.20 3.00 2.00 35.46 11.08

3.02 2.10 5.12 5.16 15.39 4.38 2.98 2.01 5.07 4#4 9.05 49.11 195.00 300.00 C-1 11 20 1/4 2 0.63 5.56 9.60 5.00 10.00 45.00 1@5 9@5 @25

7.61 7.61 0.00 2.00 7.61 9.61 3.47 1.47 18.69 20.69 9.98 9.98 4.46 3.90 2.01 2.01 7.92 5.07 4#5 4#4 0.00 51.45 0.00 124.83 279.48 279.48 300.00 300.00 C-2 C-1 11 11 20 20 1/4 1/4 2 2 0.63 0.63 5.56 5.56 9.60 9.60 5.00 5.00 10.00 10.00 45.00 45.00 1@5 1@5 9@5 9@5 @25 @25 M-7 300 9.98 2.64 18

BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

As min As USAR #Ø

2.01 5.07 4#4

S@Ø RESTO

Ø1/4" 1@5, 4@10 @25

2.01 5.07 4#4 Ø1/4" 1@5, 4@10 @25

Como resultados adicionales se obtuvo: -

Todos los muros de albañilería confinada del 1er nivel llevarán refuerzo horizontal: 2 Ø 1/4" @ 2 hiladas del muro y en el 2do nivel cada 3 hiladas. Todas las columnas de confinamiento empezarán con estribos con separación menores o iguales a 5cm los 45 primeros cm desde zapata o cimiento.

6.2. DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO Aquí se incluyen los siguientes elementos: -

Vigas Aligerados Columnas Placas Escalera Cimentaciones

Se utiliza el método de resistencia última. COMBINACIONES NORMATIVAS: Según el RNE en E-060, se deben considerar las siguientes combinaciones de amplificación, así como los factores Φ de reducción. COMB 1 = 1.4CM + 1.7CV COMB 2 = 1.25 (CM + CV) + SX COMB 3 = 1.25 (CM + CV) - SX COMB 4 = 1.25 (CM + CV) + SY COMB 5 = 1.25 (CM + CV) – SY COMB 6 = 0.9CM + SX COMB 7 = 0.9CM – SX COMB 8 = 0.9CM + SY COMB 9 = 0.9CM - SY

19 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

ENVOLVENTE = SUPERIOR (MÁX. ABS. (MAX COMB 1 a MAX COMB 9)) INFERIOR (MÁX. ABS. (MIN COMB 1 a MIN COMB 9))

ΦR ≥ Ru

Flexión: Φ = 0.9

Cortante: Φ = 0.75

VIGAS Y ESCALERA Se utilizan todas las combinaciones arriba nombradas y se aplican los factores de reducción de flexión y cortante para diseñar las vigas y la escalera por el método de resistencia última, mediante la envolvente de momentos flectores y cortantes. Además de considerar el acero por torsión requeridas en algunas vigas peraltadas.

De donde se obtienen valores de Acero para flexión, estribado por cortante y por torsión. Paso importante posterior es la comprobación de los resultados (basados 20 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

en norma ACI-318-08) con los valores estipulados por la norma peruana respecto a la cuantía máxima y mínima. COLUMNAS Y PLACAS En el caso de las columnas les proporcionaremos un refuerzo inicial para luego chequear que COMB 1, COMB 2, etc. Todas estén dentro del diagrama truncado de interacción resistente de la columna a chequear. De forma similar se chequeó el desempeño de las placas, asignándoles “piers” y verificando por diagramas de interacción, donde solo en una de ellas requirió refuerzo en los extremos, pero ya estaba pre establecido que todas llevarían refuerzo en los extremos debido a las columnas existentes, la armadura típica chequeada para las placas fue de Ø 3/8” @ 0.20 m en ambas caras, tanto vertical como horizontal. La escalera se analizó de forma similar a la de una viga.

LOSAS ALIGERADAS Para el caso de las losas aligeradas se diseñó por el método de los coeficientes, para la distribución de los momentos generados. Solo hay un caso de una losa maciza en un paño donde por su forma se debía garantizar la transmisión de fuerzas hacia muros asemejando lo más posible a un diafragma rígido supuesto. Para cada caso de momento positivo, el bloque equivalente de esfuerzos siempre se ubicó en la zona del ala de la vigueta (desempeño como viga rectangular).

21 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

DISEÑO DE SECCIONES DE VIGA T POR FLEXIÓN DATOS DE DISEÑO TIPO = POSITIVO Mu = 0.47 b= 40 bw = 10 hf = 5 h= 20 r= 3 d= 17

MATERIAL Y NORMATIVO ton-m cm cm cm cm cm cm

TIPO DE DESEMPEÑO =

f'c = fy = Φ= β1 = β3 =

210 4200 0.9 0.85 0.85

kg/cm2 kg/cm2 reduc.

V. RECT.

Momento y acero debido a las alas Muf =

×

×

Muf = =

3×

0.00 ×

Asf =

×

×

Acero de toto el ala (caso viga rectangular) aw = 0.43 cm Asw = 0.74 cm2

×

ton-m

× 0.00

cm2 =

Momento y acero debido al alma Muw = 0.00 ton-m aw = 0.00 cm Asw = 0.00 cm2

Hallando acero balanceado en el alma pb w = 0.02125 pmax w = 0.01594 Rub w = 48.94805 kg/cm2 Mub w = 1.41 ton-m Asb w = 3.6125 cm As min = As máx = As Total = 1.33 As tot =

0.13 7.49 0.74 0.98

cm2 cm2 cm2 cm2

×

=

=

𝑀 3×

×

1×

3×

×

×

3×

6 6

= Ru

=

𝑀

=𝑅

5× ×

=

×

×

×

× 1

×

×

5×

(recomendado si fuese posible)

ALIGERADO 1 Coef V = Vu = ØV = bw = QUIT. LAD =

0.50 0.65 1.22 0.10 NO

Coef V = Vu = ØV = bw = QUIT. LAD =

ton ton m

h= L= BORDE EXT Coef M= Mu = As min = As máx = As req = As = #Ø =

#Ø =

0.04 0.16 0.13 2.71 0.29 0.71 1#3

1 Ø 3/8

ton-m cm2 cm2 cm2 cm2

Coef = Mu = As min = As máx = As req = As = #Ø1 = #Ø2 =

0.20 2.90 CENTRO 0.09 0.34 0.13 7.49 0.64 0.71 1#3

0.58

0.58 0.75 1.22 0.10 NO

0.58 1.01 1.22 0.10 NO

ton ton m

QU

m m

h= L= BORDE INT

ton-m cm2 cm2 cm2 cm2 3 de 3

Coef = Mu = As min = As máx = As req = As = #Ø1 = #Ø2 =

0.10 0.52 0.13 2.71 1.01 1.27

ton-m cm2 cm2 cm2 cm2

1#4

0.97

#Ø2 =

0.73

#Ø1 =

3 de 3 1 Ø 1/2

Coef = Mu = As min = As máx = As req = As = #Ø1 = #Ø2 =

0.20 3.90 CENTRO 0.09 0.62 0.13 7.49 1.16 1.43 1#3 1#3

1.30

ARRIBA

0.21

#Ø1 =

0.38

0.98

0.58

#Ø1 =

1 Ø 3/8

#Ø2 =

1 Ø 3/8

ABAJO #Ø2 =

1 Ø 3/8

DISEÑO DE CIMENTACIONES

22 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

m m

ton-m cm2 cm2 cm2 cm2 1.5 de 3

A

Para el análisis de la cimentación, se colocó losas (simulan los cimientos) en las bases de columnas y muros para poder exportar las cargas repartidas a muros y columnas en la base de la estructura al software de análisis. De esta forma luego de exportar los datos del análisis elástico del primer software, se toma en consideración el valor del esfuerzo admisible del suelo.

Se evalúa con la capacidad de presión admisible determinada por el respectivo estudio de suelos, en este caso: qadm = 1.00 kg/cm2.

Se tiene la distribución de la cimentación de la estructura tal como se muestra en la figura siguiente, modelado y su esquema para planos:

23 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

Para el análisis de capacidad portante de la cimentación, se utilizan las siguientes combinaciones en servicio, en las cuales se incluye el sismo respetando los factores de reducciones conforme a las normas E.050 y E.060 del vigente RNE: -

PRIMERA

D+L

-

SEGUNDA

0.8(D+L)+0.64Sx

-

TERCERA

0.8(D+L)-0.64Sx

-

CUARTA

0.8(D+L)+0.64Sy

-

QUINTA

0.8(D+L)-0.64Sy

Del Estudio de Mecánica de Suelos realizado, se obtiene que qadm=1.00 kg/cm2

PRIMERA COMBINACIÓN EN SERVICIO D+L (Considerada la más importante por su trascendencia en el tiempo) 24 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde se desprende que la presión máxima es de aproximadamente: 1.07kg/cm2 lo cual es prácticamente nuestro valor de qadm= 1.00 kg/cm2

SEGUNDA COMBINACIÓN EN SERVICIO 0.8(D+L)+0.64Sx

25 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde se desprende que la presión máxima está entre 1 y 1.5 kg/cm2, algo superior a los 1.00kg/cm2 pero para este caso debemos considerar que en la realidad estos muros reciben reciben una reacción lateral por parte del suelo que ayuda a compensar estas presiones temporales del sismo.

TERCERA COMBINACIÓN EN SERVICIO 0.8(D+L)-0.64Sx 26 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde al igual que el caso anterior, se desprende que la presión máxima está entre 1 y 1.5 kg/cm2, algo superior a los 1.00kg/cm2 pero para este caso debemos considerar que en la realidad estos muros reciben reciben una reacción lateral por parte del suelo que ayuda a compensar estas presiones temporales del sismo.

CUARTA COMBINACIÓN EN SERVICIO 0.8(D+L)+0.64Sy 27 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde al igual que los casos anteriores, se desprende que la presión máxima está entre 1 y 1.5 kg/cm2, algo superior a los 1.00kg/cm2 pero para este caso debemos considerar que en la realidad estos muros reciben reciben una reacción lateral por parte del suelo que ayuda a compensar estas presiones temporales del sismo.

QUINTA COMBINACIÓN EN SERVICIO 0.8(D+L)-0.64Sy 28 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

De donde al igual que los casos anteriores, se desprende que la presión máxima está entre 1 y 1.5 kg/cm2, algo superior a los 1.00kg/cm2 pero para este caso debemos considerar que en la realidad estos muros reciben reciben una reacción lateral por parte del suelo que ayuda a compensar estas presiones temporales del sismo.

NOTA: Finalmente se acota que en los esfuerzos calculados en todos los casos, se han retirado las tracciones producto de un análisis iterativo, siendo el límite de las reacciones 0kg/cm2; se muestra entonces que las dimensiones, configuración y distribución de la cimentación adoptada para el proyecto es adecuada para los propósitos de este y para la capacidad de suelo encontrada.

29 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

ETAPA DE DISEÑO Para esta etapa los elementos de cimentación se diseñan bajo el método de resistencia última usando las combinaciones normativas para el concreto armado.

30 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802

7. CONCLUSIONES 

El análisis ha tomado en consideración los aspectos generales acerca de la ubicación, tipo de suelo, uso de la edificación, factor de reducción según sistema estructural y demás parámetros según la norma de diseño sismorresistente vigente.



Los elementos de confinamiento de la albañilería han sido diseñados para resistir sismos moderados y los severos en caso de falla de la albañilería que confinan.



El sistema de losa aligerada está apoyada sobre muros portantes o vigas peraltadas, teniendo vigas transversales de acople que la rigidizan para asemejarse lo más posible al diafragma rígido de diseño.



Para las cimentaciones corridas se consideró el análisis de momento máximo por los muros portantes para que con la altura diseñada no requiera refuerzo, además por temas de seguridad hacia los muros contra los asentamientos diferenciales, se está considerando sobrecimiento armado.

31 BACHILLER EN INGENIERÍA CIVIL EDUARDO ENMANUEL PUMA ALVAREZ 991163098/#942964802