CRITERIOS GENERALES DE ESTRUCTURACION A CONSIDERAR 1. Los muros ubicados en el perimetro del edificio, que aportan mayor rigidez torsional, y todo aquel que que absorba mas del 10% del cortante basal sera reforzado. 2. 3. 4. El espesor efectivo minimo es h/20. 5. El alfeizar de las ventanas deben separarse ,con juntas sismica minima de ½” y diseñarse por cargas perpendiculares. 6. En muros confinados la sección transversal minima de las columnas debera ser 20*t cm2. Los techos se comportaran como diafragama riguido. De preferancia la vigas coplanares con el muro no deben ser chatas,ya que las vigas con suficiente peralte son elementos ductiles capaces de disipar la energia antes que ocurra la falla por corte en los muros, de seguir esta recomendacion se reducira notablemente las dimensiones de la cimentacion. 1ro. CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO Ap AREA DE LA PLANTA TIPICA (m2) 85.44 t1 ESPESOR DEL MURO (m) 0.14 tp ESPESOR DE LA PLACA (m) 0.15 Z FACTO DE ZONA 0.35 U USO 1.00 S PERFIL DEL SUELO 1.20 N NUMERO DE PISOS 3.00 0.24 2do. CUMPLIMIENTO DE DENSIDAD DE MUROS EN CADA DIRECCION ESTRUCTURACIÓN 4to. ANALISIS DE LMURO MAS CARGADO Cargas: Peso Propio (ton) 20.38 Solera (ton) 2.48 Sobrecarga (ton) 4.04 Losa+Piso Terminado (ton) 9.09 Pm(ton) 35.98 𝑃𝑚 ℎ 𝜎≤ ≤ 0.2𝑓"𝑐 1 − 𝑡×𝐿 35𝑡 27.25 2 379.76 CUMPLE CON LOS REQUISITOS DE PREDIMENSIONAMIENTO ≤ 0.15𝑓"𝑚 97.50 OK! 5to. METRADO DE LA EDIFICACION Numero de Piso CM CV Pi Piso 1 87.23 17.09 91.50 Piso 2 96.85 17.09 101.12 Piso 3+Azotea 113.13 12.82 116.33 P (ton) 308.96 6to. CORTANTE BASAL • CARACTERISTICAS-SISMO MODERADO Z 0.35 U 1 C S 2.5 1.2 P 308.96 R 6 𝑍𝑈𝐶𝑆 𝑉= 𝑃 𝑅 NIVEL Pi hi Pi*hi Fi (ton) V (ton) Piso 1 91.50 2.60 237.91 7.45 54.07 Piso 2 101.12 5.45 551.11 17.27 46.61 Piso 3 116.33 8.05 936.46 29.34 17.27 1725.48 54.07 TOTAL 6to. CORTANTE BASAL • CARACTERISTICAS-SISMO SEVERO Z 0.35 U 1 C S 2.5 1.2 P 308.96 R 6 𝑍𝑈𝐶𝑆 𝑉= 𝑃 𝑅 NIVEL Pi hi Pi*hi Fi (ton) V (ton) Piso 1 91.50 2.60 237.91 14.91 108.13 Piso 2 101.12 5.45 551.11 34.54 93.22 Piso 3 116.33 8.05 936.46 58.69 34.54 1725.48 108.13 TOTAL 6to.CENTRO DE MASAS • PISO 1 Xcg 3.10 Ycg 6.45 Centro de masas de 1 piso • PISO2 Centro de masas de 2 piso Xcg 3.65 Ycg 6.62 • PISO3 Centro de masas de 3 piso Xcg 3.65 Ycg 6.62 7mo. CENTRO DE RIGIDEZ K= • • • 𝐸𝑚 𝑡 ℎ ℎ 4( 𝑙 )3 +3( 𝑙 ) PISO 1 Ycr (m) 5 .9 5 Xcr (m) 1 .6 7 Ycr (m) 5 .7 4 Xcr (m) 1 .3 1 Ycr (m) 5 .6 6 Xcr (m) 1 .0 8 PISO 2 PISO 3 8vo. CORTANTE DIRECTO NIVEL V (t on) Piso 1 5 1 .2 2 Piso 2 4 3 .5 8 Piso 3 1 7 .7 0 1 ° PISO MURO Vmuro PARTICIPACION MURO Vmuro PARTICIPACION X1 1 8 .0 1 3 5 .1 6 % Y1 4 0 .7 9 7 9 .6 4 % X2 1 .7 6 3 .4 3 % Y2 1 0 .4 3 2 0 .3 6 % X3 1 .7 6 3 .4 3 % TOTAL 5 1 .2 2 1 0 0 .0 0 % X4 1 4 .9 0 2 9 .1 0 % PX 1 4 .7 9 2 8 .8 7 % TOTAL 5 1 .2 2 1 0 0 .0 0 % 2 ° PISO MURO Vmuro PARTICIPACION MURO Vmuro PARTICIPACION X1 1 5 .5 8 3 5 .7 6 % Y1 3 6 .7 2 8 4 .2 6 % X2 0 .8 3 1 .9 0 % Y2 6 .8 6 1 5 .7 4 % X3 0 .8 3 1 .9 0 % TOTAL 4 3 .5 8 1 0 0 .0 0 % X4 1 1 .8 2 2 7 .1 4 % PX 1 4 .5 1 3 3 .2 9 % TOTAL 4 3 .5 8 1 0 0 .0 0 % 3 ° PISO MURO Vmuro PARTICIPACION MURO Vmuro PARTICIPACION X1 6 .2 9 3 5 .5 4 % Y1 1 5 .4 5 8 7 .2 7 % X2 0 .2 7 1 .5 3 % Y2 2 .2 5 1 2 .7 3 % X3 0 .2 7 1 .5 3 % TOTAL 1 7 .7 0 1 0 0 .0 0 % X4 4 .5 8 2 5 .8 6 % PX 6 .2 9 3 5 .5 3 % TOTAL 1 7 .7 0 1 0 0 .0 0 % 9NO. CALCULO DE EXCENTRICIDAD Y CORTANTE POR TORSION EXCENTRECIDAD TEORICA EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL EXCENTRECIDAD TEORICA EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL NUMERO DE PISO ex ey exacc eyacc e (m) 1 1 .4 3 0 .5 0 0 .4 0 0 .6 3 1 .4 3 2 2 .5 2 0 .9 4 0 .4 0 0 .6 3 2 .5 2 3 2 .5 8 0 .9 6 0 .4 0 0 .6 3 2 .5 8 DETERMINACIÓN DEL VALOR “e” Sabemos que: EXCENTRECIDAD TEORICA 𝑒𝑋 = 𝑋𝐶𝑅 +/−𝑋𝐶𝑀 𝑒𝑌 = 𝑌𝐶𝑅 +/−𝑌𝐶𝑀 EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL 𝑒𝑋𝑎𝑐𝑐 = 0.05𝑥𝐿 𝑒𝑌𝑎𝑐𝑐 = 0.05𝑥𝐿 DETERMINACIÓN DEL VALOR “e” EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL EXCENTRECIDAD TEORICA NUMERO DE PISO ex ey exacc eyacc 1 1.43 0.50 0.40 0.63 2 2.52 0.94 0.40 0.63 3 2.58 0.96 0.40 0.63 e (m) 1.43 2.52 2.58 FUERZA CORTANTE DEBIDO A UN MOMENTO TORSOR • • • Cuando el Centro de rigidez de la estructura no coincide con el Centro de masa, se produce un momento torsor, el cual incrementa las f. cortantes en los muros de albañileria, dichos incrementos deben ser considerados para el cálculo. MOMENTO TORSOR Mt= Vxe NUMERO DE PISO V (ton) - cortante basal MOMENTO TORSOR (ton-m) 1 51.22 73.06 2 43.58 110.02 3 17.70 45.67 FUERZA CORTANTE DEBIDO A UN MOMENTO TORSOR CALCULO DEL CORTANTE POR TORSIÓN 𝑉𝑚𝑢𝑟𝑜 = 𝐾𝑑 𝑀𝑡 𝐾𝑑 2 𝑝𝑖𝑠𝑜 PARA EL PRIMER PISO 1° PISO MURO K d (m) Vmuro X1 423741.40 -5.82 X2 41374.16 0.13 X3 41374.16 3.38 X4 350641.47 6.43 PX 347918.83 4.08 0.01 0.23 3.73 0.11 8.15 0.18 TOTAL NUMERO DE PISO MOMENTO TORSOR (ton-m) 1 73.06 ∑Kd2 44204534.21 FUERZA CORTANTE DEBIDO A UN MOMENTO TORSOR CALCULO DEL CORTANTE POR TORSIÓN 𝑉𝑚𝑢𝑟𝑜 = 𝐾𝑑 𝑀𝑡 𝐾𝑑 2 𝑝𝑖𝑠𝑜 PARA EL SEGUNDO PISO 2° PISO MURO K d (m) Vmuro X1 113626.02 -5.61 X2 6052.64 0.34 X3 6052.64 3.59 X4 86217.40 6.64 PX 105776.95 0.39 3.12 0.01 0.11 2.80 0.20 6.23 TOTAL NUMERO DE PISO MOMENTO TORSOR (ton-m) 2 110.02 ∑Kd2 22518607.27 FUERZA CORTANTE DEBIDO A UN MOMENTO TORSOR CALCULO DEL CORTANTE POR TORSIÓN 𝑉𝑚𝑢𝑟𝑜 = 𝐾𝑑 𝑀𝑡 𝐾𝑑 2 𝑝𝑖𝑠𝑜 PARA EL TERCER PISO 3° PISO MURO K d (m) Vmuro X1 113626.02 -5.54 1.26 X2 6052.64 0.42 0.01 X3 6052.64 3.67 0.04 X4 86217.40 6.72 1.16 PX 105776.95 0.47 0.10 TOTAL 2.56 NUMERO DE PISO MOMENTO TORSOR (ton-m) 3 45.67 ∑Kd2 22857862.80 CORTANTES FINALES DE DISEÑO PARA EL PRIMER PISO • Vdiseño = Vdirecto + Vtorsion 1° PISO MURO Vdirecto Vtor X1 18.01 4.08 X2 1.76 0.01 X3 1.76 0.23 X4 14.90 3.73 PX 14.79 0.11 TOTAL Ve 22.09 1.77 1.99 18.63 14.89 59.37 MURO Vdirecto Vtor Y1 40.79 3.12 Y2 10.43 3.12 TOTAL Ve 43.92 13.55 57.47 CORTANTES FINALES DE DISEÑO PARA EL SEGUNDO PISO • Vdiseño = Vdirecto + Vtorsion 2° PISO MURO Vdirecto Vtor X1 15.58 3.12 X2 0.83 0.01 X3 0.83 0.11 X4 11.82 2.80 PX 14.51 0.20 TOTAL Ve 18.70 0.84 0.94 14.62 14.71 49.81 MURO Vdirecto Vtor Y1 36.72 7.14 Y2 6.86 9.77 TOTAL Ve 43.86 16.63 60.48 CORTANTES FINALES DE DISEÑO PARA EL TERCER PISO 3° PISO MURO Vdirecto Vtor X1 6.29 1.26 X2 0.27 0.01 X3 0.27 0.04 X4 4.58 1.16 PX 6.29 0.10 • Vdiseño = Vdirecto + Vtorsion Ve TOTAL 7.55 0.28 0.32 5.74 6.39 20.27 MURO Vdirecto Vtor Y1 15.45 2.36 Y2 2.25 4.14 TOTAL Ve 17.81 6.39 24.20 MOMENTOS FINALES DE DISEÑO PARA EL PRIMER PISO 1° PISO h (m) 2.60 MURO Me (Ton.m) MURO Me (Ton.m) X1 125.67 Y1 274.52 X2 7.50 Y2 95.08 X3 8.43 X4 101.38 PX 93.58 MOMENTOS FINALES DE DISEÑO PARA EL SEGUNDO PISO 2° PISO h (m) 2.60 MURO Me (Ton.m) MURO Me (Ton.m) PX1 68.25 Y1 160.34 X2 2.90 Y2 59.85 X3 3.26 X4 52.93 X5 54.86 PARA EL TERCER PISO 3° PISO h (m) 2.60 MURO Me (Ton.m) MURO Me (Ton.m) PX1 19.63 Y1 46.31 X2 0.72 Y2 16.62 X3 0.82 X4 14.91 X5 16.61 Caracteristicas de los materiales f'c 210.00 Kg/cm2 f'm 65.00 Kg/cm2 V'm 8.10 Kg/cm2 f'b 145.00 Kg/cm2 Ec 217370.65 Kg/cm2 Em 32500.00 Kg/cm2 n 6.69 Peso Aligerado (h=25 cm) 0.35 Tn/m2 Sobrecarga Entrepiso 0.20 Tn/m2 Sobrecarga Azotea 0.15 Tn/m2 Sobrecarga Piso Terminado 0.10 Concreto 2.4 Tn/m2 Tn/m3 Muro de albañileria tarrajeada (t=14cm) 0.475 Tn/m2 Muro de albañileria tarrajeada (t=24cm) 0.475 Tn/m2 Control de fisuración MURO X1 L (m) 5.50 Area Tributaria (m2) 6.73 Altura de entrepiso (m) 2.60 PISOS L (m) t (m) Pg (ton) Ve (ton) Me (ton-m) α Vm (ton) Ve≤ 0.55Vm 1 5.50 0.24 29.467 25.316 147.138 0.946 57.368 OK! CONTROLA FISURACION 2 5.50 0.24 18.485 22.724 81.316 1.000 57.711 OK! CONTROLA FISURACION 3 5.50 0.24 7.502 8.552 22.234 1.000 55.185 OK! CONTROLA FISURACION FUERZAS INTERNAS DE DISEÑO • MURO X1 Vm1/Ve1 2.27 PISOS Ve (ton) Me (ton-m) Vu Mu 1 25.316 147.138 57.37 333.42 2 22.724 81.316 51.49 184.26 3 8.552 22.234 19.38 50.38 VERIFICAMOS RESISTENCIA AL CORTE DE CADA PISO Piso еV mi X еV mi Y VEi Verificacion en X Verificacion en Y 183.692 189.681 128.18 Ok! Resistencia al Corte Ok! Resistencia al Corte 2 186.228 194.437 108.44 Ok! Resistencia al Corte Ok! Resistencia al Corte 3 184.125 187.431 43.18 Ok! Resistencia al Corte Ok! Resistencia al Corte se comporta elasticamente DEL ANALISIS DEL SISMO SEVERO R=3 1 Necesidad de refuerzo horizontal PISO 1 Vu Vm Muros L(m) t(m) Vu (ton) Mu (tom-m) Vm (ton) X1 5.50 0.24 57.37 333.42 57.37 Ref. de 0.1 % X2 2.13 0.24 10.30 43.68 13.51 No Necesita As X3 2.13 0.24 10.30 43.68 13.58 No Necesita As X4 4.85 0.24 51.61 287.39 51.61 Ref. de 0.1 % Y1 12.25 0.24 133.21 894.63 133.21 Ref. de 0.1 % Y2 6.09 0.24 56.47 442.51 56.47 Ref. de 0.1 % PISO 2 Vu Vm Muros L(m) t(m) Vu (ton) Mu (tom-m) Vm (ton) X1 5.50 0.24 51.49 184.26 57.71 No Necesita As X2 2.13 0.24 5.01 16.90 15.02 No Necesita As X3 2.13 0.24 5.01 16.90 15.06 No Necesita As X4 4.85 0.24 43.07 153.21 53.46 No Necesita As Y1 12.25 0.24 153.49 548.30 128.71 Ref. de 0.1 % Y2 6.09 0.24 81.76 295.68 65.73 Ref. de 0.1 % 32.50 Area Tributaria (m2) Pm (ton) Esfuerzo (ton/m2) m 0.05 f m 6.73 15.18 11.50 No Necesita As 4.18 7.76 15.22 No Necesita As 4.39 8.01 15.71 No Necesita As 6.02 13.49 11.59 No Necesita As 4.49 31.76 10.80 No Necesita As 4.25 18.21 12.46 No Necesita As PISO 3 Vu Vm Muros L(m) t(m) Vu (ton) Mu (tom-m) Vm (ton) X1 5.50 0.24 19.38 50.38 55.19 No Necesita As X2 2.13 0.24 1.49 3.87 17.73 No Necesita As X3 2.13 0.24 1.49 3.87 17.75 No Necesita As X4 4.85 0.24 15.85 41.22 51.15 No Necesita As Y1 12.25 0.24 57.39 149.22 124.21 No Necesita As Y2 6.09 0.24 31.96 83.10 63.22 No Necesita As 32.50 Area Tributaria (m2) 6.73 Pm (ton) Esfuerzo (ton/m2) m 0.05 f m 6.57 4.98 No Necesita As 4.18 3.49 6.84 No Necesita As 4.39 3.61 7.08 No Necesita As 6.02 5.85 5.02 No Necesita As 4.49 12.10 4.11 No Necesita As 4.25 7.22 4.94 No Necesita As La cuantia de refuezo horizontal sera de 0.001, las varillas de refuerzo penetraran las columnas de confinamiento por lo menos 12.5 cm ycon un gancho de 90° DISEÑO DE LOS CONFINAMIENTOS X1 C2 C2 C2 C2 Ext. Int. Int. Ext. Pg 14.76 14.76 Vm 51.85 51.85 189.22 189.22 Mu tmuro (efec.) h 0.24 L Lm Nc Muro Transv. Long. Lt Pgt de c/m 0.24 0.14 0.14 2.85 2.85 5.75 5.75 3.63 3.63 3.00 3.00 3.00 3.00 3.24 0.00 0.00 0.00 1.50 0.00 0.00 0.00 2.65 0.00 0.00 0.00 Pgt (total) 2.65 0.00 M 115.34 115.34 F 20.06 20.06 Pc 7.57 4.92 4.92 4.92 C 27.63 4.92 24.98 4.92 T 9.84 12.49 15.14 15.14 Vc 0.00 0.00 0.00 0.00 Diseño de columnas de confinamiento Asf 0.000 0.000 0.000 0.000 Ast 2.756 3.498 4.240 4.240 As 2.756 3.498 4.240 4.240 As usar 2.756 3.498 4.240 4.240 ɸ de Acero min 4var-8mm 4var - 1/2 4var - 1/2 4var - 1/2 δ 0.800 0.800 0.800 0.800 ɸ 0.700 0.700 0.700 0.700 An 198.090 -50.162 129.417 -71.246 Acf 0.000 0.000 0.000 0.000 Comparando An con Acf 198.090 0.000 129.417 0.000 15*t 375.000 375.000 225.000 225.000 Ac aprox 375.000 375.000 225.000 225.000 USAR 25x25 25x25 25x25 25x25 Ac 625.000 625.000 625.000 625.000 An 529.000 529.000 529.000 529.000 Av (1/4") 1.280 1.280 1.280 1.280 tn 23.000 23.000 23.000 23.000 d 23.000 23.000 23.000 23.000 S1 10.000 10.000 10.000 10.000 S2 5.750 5.750 5.750 5.750 S3 5.750 5.750 5.750 5.750 S4 5.000 5.000 5.000 5.000 S 5.000 1/4" 5@ 5, 4 @ 10, rto. 25 cm 5.000 1/4" 5@ 5, 4 @ 10, rto. 25 cm 5.000 1/4" 5@ 5, 4 @ 10, rto. 25 cm 5.000 1/4" 5@ 5, 4 @ 10, rto. 25 cm ESTRIBOS Viga solera Ts As 16365.871 16365.871 4.330 4.330 Acs 500.000 300.000 As min 2.840 2.840 As 4.330 4.330 φ 4var 1/2 4var 1/2 ESTRIBOS 1/4"" 1@5, 4@10,rto.@25cm 1/4"" 1@5, 4@10,rto.@25cm
