• Author / Uploaded
• Carlos Puris

• Categories
• Rigidez
• Componentes
• Ingeniería de Edificación
• Elementos arquitectónicos
• Ingeniería estructural

Citation preview

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

PRESENTACION Pongo a su disposición rigidez DE UNA VIVIENDA DE ALB AÑILERIA CONFINADA DE 1 NIVEL, cuyo desarrollo se hizo tomando como base los apuntes del curso INGENIERIA SISMO RESISTENTE dictado por su persona en e l presente semestre, así como el uso de la Norma E-070 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

A pesar del cuida do puesto en la revisión del contenido del presente informe seguramente se cometieron errores u omisiones; en tal sentido espero su comprensión y haga las correcciones respectivas para mejorar el trabajo. El alumno.

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 1

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

INTRODUCCION El Perú por su ubicación geográfica, al encontrarse e n la zona del Cinturón de Fuego, constituye un país altamente sísmico, y ello lo demuestra los diferentes sismos ocurridos a lo largo de nuestra historia. Sismos de mediana a gran intensidad, los cuales causaron graves daños e n nuestra infraestructura e incluso e n algunos casos se llegó a la condición de colapso total. Se tiene entonces la necesidad de diseña r y construir edificios más resistentes a las solicitaciones sísmicas (edificios sismo -resistentes), esto se lograra siempre en cuando se cumplan con los reglamentos existentes en la actualidad e n nuestro país tales como el RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones). Sin embargo no sucede así, se observa la construcción indiscriminada de edificios que no cuenta n con la asesoría de un profesional (Ingenie ro Civil), así como el incumplimiento de las normas existentes. Urge entonces por parte de las autoridades la supervisión de las viviendas por construirse, es decir prohibir las construcción de estas e n caso no cuenten con las asesoría de profesionales. En el presente informe se sigue la metodología a seguir para el diseño de edificaciones de albañilería confinada empleando la Norma E-070 del RNE , y el uso de bibliografía cuya referencia se hace más adelante. Se nos dio como dato el área de terreno sobre e l cual vamos a construir, de jamos un porcentaje de área libre (esto de acuerdo a los parámetros urbanísticos de cada localidad ), para nuestra región 30% de área libre y el 70% restante para la construcción de la vivienda. Seguidamente se hizo la distribución arquitectónica e n planta respetando las dimensiones mínimas de los ambientes, ubicación de los mismos así como condiciones adecua das de iluminación. .

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 2

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

1. DESCRIPCION DEL PROYECTO a) CARACTERISTICAS ARQUITECTONICAS Número de pisos Área bruta Área libre Área construida Altura de entrepiso Uso

:1 : 180m2 : 30% del área bruta = 54m2 : 126m2 : 2.40m : vivienda unifamiliar

b) CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES Tipo de estructura Sistema de techado Escalera Peralte de vigas soleras Peralte de vigas dinteles

: Albañileria confinada : Losa solida : 2 tramos : 10cm : 20cm

c) DISTRIBUCION ARQUITECTONICA Y ESTRUCTURACION La estructura de la edificación comprende de cimentación o subestructura, muros de albañilería y losas o techos de concreto armado Los muros están distribuidos en las 2 direcciones ortogonales principales de la edificación y unidos por los entrepisos y el techo de concreto armado. En este sistema estructural las cargas de gravedad son resistidas por los muros portantes que además de su peso propio soportan el peso de las losas de techo. Igualmente las fuerzas horizontales que se generan por sismo son resistidos por estos muros. d) MATERIALES DE CONSTRUCCION Se utilizaran ladrillos kk D industrial tipo IV o V y el mortero empleado tendrán la proporción de 1:4, la resistencia a compresión de las pilas de muro es de f’m=65kg/cm 2, el concreto a utilizar tendrá una resistencia mínima de f’c=175kg/cm2 2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS MUROS Los muros se han supuesto en aparejo de soga con ladrillo kk, de t= 13cm de espesor que además cumple con la fórmula del RNE que es la siguiente:

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 3

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

Dónde: t: espesor de muro y h: altura de entrepiso igual a 2.40m Reemplazando tenemos t > 12 cm Por otro lado las columnas de confinamiento están distanciadas a menos del doble de la altura de entrepiso “h” 3. ESQUEMA 1 PLANTA

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 4

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

4. CALCULO DE LA DENSIDAD MINIMA DE MUROS De acuerdo a la Norma E-070 de albañilería la densidad mínima de muros portante s a reforzar en cada dirección del edificio se obtendrá mediante la siguiente expresión:

Donde “ Z”, “U”, y “S” corresponde n a los factores de zona sísmica, importancia y de suelo, respectivamente, especificados en la NTE E- 030 Diseño Sismo resistente; “L” es la longitud total del muro (incluyendo columnas, si existiesen), y “t” es el espesor del muro. Ap = área en planta del edificio = 126m2. DATOS DEL PROYECTO EN ANALISIS Z= U= S= N=

0.3 1 1.2 4

(El edificio se encuentra en la ciudad del Cusco zona 2 Norma E-030) (Edificio de uso destinado a vivienda Norma E-030) (Suelo de calidad intermedia Norma E-030) (Número de pisos del edificio Norma E-030)

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 5

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

5. CALCULO DE LA RIGIDEZ LATERAL DE LOS MURO

Se determina mediante la formula

Dónde: K: coeficiente de rigidez lateral del muro Ea: módulo de elasticidad de la albañilería (Ea=32 000kg/cm2) Ga: módulo de elasticidad de corte de la albañilería (Ga=128 00kg/cm2) h: altura del entrepiso (h=2.4+0.12=2.56m) I: momento de inercia de la sección transformada del muro f: factor de forma

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 6

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

Por ejemplo para los muros X1, X2, X3 tenemos: MURO X1:

MURO X2:

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 7

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

MURO X3

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 8

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

CUADRO DE RIGIDECES DE LOS MUROS EN LAS DIRECCIONES X y Y

MURO

I

F

A

H

K

X1

1.3369

1.5732

0.7465

2.52

18532.550

X2

0.5018

2.2821

0.6675

2.52

9947.365

X3

1.5382

2.1768

0.9197

2.52

17411.064

X4

0.3051

2.9894

0.5635

2.52

6286.126

X5

0.3853

2.7126

0.5466

2.52

7093.849

X6

0.2663

2.9035

0.6228

2.52

6477.475

X7

0.0972

3.2542

0.4865

2.52

3298.265

X8

0.0915

3.14498

0.4709

2.52

3188.067

X9

0.1842

3.2934

0.578

2.52

4933.977

X10

1.5113

1.7562

0.8219

2.52

18833.280

X11

0.6578

1.9186

0.6485

2.52

11963.497

∑ KX = 107965.41Kg/cm2

MURO

I

F

A

H

K

Y1

0.1016

1.8837

0.9428

2.52

4916.223642

Y2

0.0843

1.9704

0.8453

2.52

4104.492709

Y3

0.0523

2.2294

0.6666

2.52

2600.254241

Y4

0.0453

2.1859

0.6536

2.52

2305.052306

Y5

0.2691

2.9469

0.6321

2.52

6504.861939

Y6

0.103

2.2319

0.7689

2.52

4566.418925

Y7

0.0483

2.6938

0.5603

2.52

2273.845416

∑ K y = 27269.1 Kg/cm2

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 9

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

6.-

UNFV-FIC

RIGIDEZ DE LAS COLUMNAS:

Para calcular la rigidez de las columnas en sus respectivos ejes, usaremos la siguiente formula: K columnas =12EI/L3 Donde:  E:   I:  L: 

módulo de elasticidad en las columnas inercias de las columnas longitud de las columnas( en este caso la altura del piso)

Hallaremos las rigideces de las columnas en cada pórtico, ya que todas las columnas son de las mismas dimensiones y del mismo material tendremos lo siguiente:

Ec inercia altura

198431.348 32552.0833 2.6

kg/cm2 cm4 metros

EN EL SENTIDO X: PORTICO A B C D

# DE COLUMNAS 7 7 7 7

RIGIDEZ 20095.76734 20095.76734 20095.76734 20095.76734 80383.0694

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 10

INGENIERIA SISMO RESISTENTE I

UNFV-FIC

EN EL SENTIDO Y: PORTICO 1 2 3 4 5 6 7

# DE COLUMNAS 4 4 4 4 4 4 4

RIGIDEZ 70095.76734 70095.76734 70095.76734 70095.76734 70095.76734 70095.76734 70095.76734 490670.37

7.-

RIGIDEZ TOTAL:

Será la sumatoria de toda la rigidez en ambos sentidos.

En sentido X:

RX=R mx + R cx RX= 107965.41 +80383.0694 RX=188348.47 Kg/cm2

En sentido Y:

R y=R my + R cy R y= 27269.1 +490670.37 R y= 517939.47 kg/cm2 Por lo tanto la rigidez total será:

Ry + RX = 517939.47 +188348.47

KXY=706287.94kg/cm2

Lima - magdalena del mar - 2017

Página 11