UNIVERSISDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SITEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE ING
Views 58 Downloads 0 File size 2MB
UNIVERSISDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SITEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ____________________________________________________
PROYECTO: VIVIENDA MULTIFAMILIAR TORRES DE LA MOLINA III
CURSO: Resistencia de Materiales II
Alumnos: Díaz Gil, Rosa María del Carmen Cód.: 145622-C Vásquez Carrasco, Dalton Yacsel Cód.: 145631-B Vásquez Pérez, Franklin Elvis Cód.: 148504-A
CICLO: 2017-II
PROFESOR: Ing. Huangal Castañeda Nelson
LAMBAYEQUE, DICIEMBRE DEL 2017
Contenido I.
PORTICOS ............................................................................................................................. 1 1.
AREAS TECHADAS............................................................................................................ 1
2. DETALLE GRÁFICO, DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS PÓRTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS, CON LA JUSTIFICACIÓN DE LA OBTENCIÓN DE LAS ALTURAS. ................. 2 3. PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS ......................................................................... 3 4. PESO DE LA EDIFICACION ................................................................................................... 5 6. CÁLCULO DE FUERZA DE SISMO POR NIVEL, INCLUYENDO EL ANÁLISIS DETALLADO PARA LA OBTENCIÓN DE LOS PARÁMETROS Z, U; S; C; R, PARA CADA DIRECCIÓN. .............................................................................................................................. 7 7. DESPLAZAMIENTOS DEL CENTRO DE MASA POR CADA PISO OBTENIDOS MEDIANTE EL SAP. ................................................................................................................ 24 II.
LOSA ALIGERADA............................................................................................................... 25 1. DETALLE GRÁFICO DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS TRAMOS QUE PRESENTA POR PISO, INDICADO EN EL PLANO RESPECTIVO. .............................................................. 25 2.
METRADOS DE CARGAS. ................................................................................................ 26
3.
DETALLE GRÁFICO: ....................................................................................................... 27
DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LAS ALTERNANCIAS DE CARGAS SOBRE LOS TRAMOS DE LOSA, PARA CADA CASO DE ACUERDO AL PROYECTO ....................................................... 27 4. DIAGRAMA DE MOMENTOS PARA EL DETALLE CON MAYOR NÚMERO DE TRAMOS, PARA LA COMBINACIÓN TIPO ENVOLVENTE...................................................................... 28 III.
ESCALERA:...................................................................................................................... 29
1. DETALLE GRÁFICO, DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS TRAMOS QUE PRESENTA POR PISO, INDICADO EL PLANO RESPECTIVO. ............................................................................ 29 2.METRADO DE ESCALERA.................................................................................................... 30 3.-CALCULOS DE REACCIONES.............................................................................................. 31
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
PROYECTO: VIVIENDA MULTIFAMILIAR “TORRES DE LA MOLINA III”
I. PORTICOS 1. AREAS TECHADAS Provincia
: Jaén
Departamento
: Cajamarca
Región
: Cajamarca
Cuadro resúmenes de Áreas
Área ocupada Áreas techadas por nivel (en m2) ÁREA CONSTRUIDA PRIMER PISO
236.40
Área techada (en m2)
Área Libre
216.52
19.88
ÁREA CONSTRUIDA SEGUNDO PISO
218.25
ÁREA CONSTRUIDA TERCER PISO
218.25
ÁREA CONSTRUIDA CUARTO PISO
218.25
ÁREA CONSTRUIDA QUINTO PISO
218.25
ÁREA CONSTRUIDA SEXTO PISO
218.25
ÁREA CONSTRUIDA SEPTIMO PISO
227.00
TOTAL, ÁREA A CONSTRUIRSE ÁREA DEL TERRENO
1,330.95
1,170.39
100 %
236.40
RESISTENCIA DE MATERIALES II
1
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
AREA LIBRE
11.17 %
27.40
2. DETALLE GRÁFICO, DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS PÓRTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS, CON LA JUSTIFICACIÓN DE LA OBTENCIÓN DE LAS ALTURAS.
La profundidad de Cimentacion= 2 m Espesor de Zapata =0.80 Nivel de piso terminado = 0.35 Altura de muro =2.60 Mitad de losa=0.125
Altura de 1°PISO :2-0.80+0.35+2.60+0.125=4.275
Altura entre N.P.T y cielo raso=2.55 Contrapiso=0.05 Losa=0.25
Altura de 2,3,4,5,6,7=2.55+0.05+0.25=2.85
Distancia entre ejes principales y secundarios en los respectivos pórticos visto de planta de losa aligerada.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
2
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
3. PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS
CARGAS EN VIGAS PRINCIPALES
CARGA DE MURO CARGA VIVA PESO PROPIO DE LA VIGA PASO DE LA LOZA MAS ACABADO PESO DE VIGAS SECUNDARIAS
RESISTENCIA DE MATERIALES II
3
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
CARGAS EN VIGAS SECUNDARIAS
CARGA DE MURO CARGA VIVA PESO PROPIO DE LA VIGA PASO DE LA LOZA MAS ACABADO PESO DE VIGAS SECUNDARIAS
RESISTENCIA DE MATERIALES II
4
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
4. PESO DE LA EDIFICACION
PESO DE LA EDIFICACION
RESISTENCIA DE MATERIALES II
5
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
5. CUADRO RESUMEN DEL PESO DE EDIFICACION
PESO DE LA EDIFICACIÒN
NIVEL 1 2 3 4 5 6 7 SUMA
CARGA MUERTA 234764.66 232485.73 232485.73 232485.73 232485.73 232485.73 193962.58 1591155.87
CARGA VIVA 10807.25 10897.46 10897.46 10897.46 10897.46 10897.46 5628.08 70922.63
𝑷𝒊 = 𝑪𝑴 + 𝑪𝑽 245571.91 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 199590.66 1662078.50
𝑃 = 1662078.50 kg − f
RESISTENCIA DE MATERIALES II
6
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
6. CÁLCULO DE FUERZA DE SISMO POR NIVEL, INCLUYENDO EL ANÁLISIS DETALLADO PARA LA OBTENCIÓN DE LOS PARÁMETROS Z, U; S; C; R, PARA CADA DIRECCIÓN.
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA (𝑰𝒂 ) Irregularidad de Masa o Peso 𝑰𝒂 = 𝟎. 𝟗𝟎 Masa y centro de masa del primer y segundo nivel NIVEL 1 2 3 4 5 6 7
PESO [𝒌𝒈. 𝒇] 245571.91 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 199590.66
𝑿𝒄𝒎 [𝒎] 11.08 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.78
𝒀𝒄𝒎 [𝒎] 5.82 5.86 5.86 5.86 5.86 5.86 5.95
Se debe cumplir lo siguiente:
𝒊 1 2 3 4
𝟏. 𝟓(𝐌𝐢+𝟏 ) 𝑴𝒊 245571.91 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79
𝑴𝒊+𝟏 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19
𝟏. 𝟓𝑴𝒊 368357.87 365074.79 365074.79 365074.79
RESISTENCIA DE MATERIALES II
7
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
5 6 7
243383.19 243383.19 199590.66
365074.79 299385.99 -
243383.19 365074.79 199590.66 365074.79 -
Verificando, las condiciones de irregularidades PESO PRIMER NIVEL (𝑀1 ) Y PESO DEL SEGUNDO NIVEL (𝑀2 ) 𝒊 1 2
𝟏. 𝟓(𝑴𝒊+𝟏 ) 𝑴𝒊 𝑴𝒊+𝟏 𝟏. 𝟓𝑴𝒊 245571.91 365074.79 243383.19 368357.87 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 ¡No presenta ninguna de las condiciones!
PESO SEGUNDO NIVEL (𝑀2 ) Y PESO DEL TERCER NIVEL (𝑀3 ) 𝒊 2 3
𝟏. 𝟓(𝑴𝒊+𝟏 ) 𝑴𝒊 𝑴𝒊+𝟏 𝟏. 𝟓𝑴𝒊 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 ¡No presenta ninguna de las condiciones!
PESO ENTRE EL NIVEL 3 - 4, 4 – 5 Y 5-7 ES EL MISMO QUE PARA EL CASO ANTERIOR 𝒊 3 4 5 6
𝟏. 𝟓(𝑴𝒊+𝟏 ) 𝑴𝒊 𝑴𝒊+𝟏 𝟏. 𝟓𝑴𝒊 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 365074.79 243383.19 299385.99 199590.66 365074.79 ¡No presenta ninguna de las condiciones!
PESO SEXTO NIVEL (𝑀6 ) Y PESO DEL SEPTMO NIVEL (𝑀7 ) 𝒊 6 7
𝟏. 𝟓(𝑴𝒊+𝟏 ) 𝑴𝒊 𝑴𝒊+𝟏 𝟏. 𝟓𝑴𝒊 243383.19 299385.99 199590.66 365074.79 199590.66 ¡No presenta la condición!
Esto quiere decir que no presenta irregularidad de masa o peso
RESISTENCIA DE MATERIALES II
8
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Irregularidad Geométrica Vertical 𝑰𝒂 = 𝟎. 𝟗𝟎 Se debe cumplir lo siguiente:
Primer nivel
RESISTENCIA DE MATERIALES II
9
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Segundo nivel
3, 4, 5, 6 y 7 nivel
RESISTENCIA DE MATERIALES II
10
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Verificando, las condiciones de irregularidades
Pórtico Principal 𝐷3 > 1.3 × 𝐷2 12.10 > 1.3(12.10) 12.10 > 15.73 … … … … … … . . no presenta la condición
RESISTENCIA DE MATERIALES II
11
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Pórtico Secundario 𝐷3 > 1.3 × 𝐷2
20.50 > 1.3(20) 20.50 > 26 … … … … … … . . no presenta la condición Como no cumple la condición, decimos que no presenta irregularidad geométrica Discontinuidad en los Sistemas Resistentes 𝑰𝒂 = 𝟎. 𝟖𝟎 Dado que los elementos estructurales (como es columnas) de nuestro edificio, están correctamente alineados y sin cambios de orientación; podemos decir que no
posee discontinuidad en los sistemas resistentes.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
12
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA (𝑰𝒑 ) Esquinas Entrantes 𝑰𝒑 = 𝟎. 𝟗𝟎 Se debe cumplir lo siguiente:
Primera esquina entrante
EJE X: 1.84 > 0.2(20) 1.84 > 4 … … . No presenta EJE Y: 2.55 > 0.2(11.82) 2.55 > 2.36 … … presenta
RESISTENCIA DE MATERIALES II
13
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Segunda esquina entrante
EJE X: 2.25 > 0.2(20) 2.25 > 4 … … . No presenta EJE Y: 3.40 > 0.2(11.82) 3.40 > 2.36 … … presenta Tercera esquina entrante
EJE X: 0.70 > 0.2(20) 0.70 > 4 … … . No presenta EJE Y: 0.69 > 0.2(11.82) 0.69 > 2.36 … … No presenta
RESISTENCIA DE MATERIALES II
14
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Cuarta esquina entrante
EJE X: 2.25 > 0.2(20) 2.25 > 4 … … . No presenta EJE Y: 2.35 > 0.2(11.82) 2.35 > 2.36 … … No presenta Quinta esquina entrante
EJE X: 0.40 > 0.2(20) 0.40 > 4 … … . No presenta EJE Y: 1.05 > 0.2(11.82) 1.05 > 2.36 … … No presenta
RESISTENCIA DE MATERIALES II
15
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Sexta esquina entrante
EJE X: 1.15 > 0.2(20) 1.15 > 4 … … . No presenta EJE Y: 0.40 > 0.2(11.82) 0.40 > 2.36 … … No presenta Séptima esquina entrante
EJE X: 2.30 > 0.2(20) 2.30 > 4 … … . No presenta EJE Y: 1.00 > 0.2(11.82) 1.00 > 2.36 … … No presenta
Por lo tanto, SI presenta irregularidades por esquinas entrantes Irregularidad de Discontinuidad de Diafragma: 𝑰𝒑 = 𝟎. 𝟓 RESISTENCIA DE MATERIALES II
16
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Se debe cumplir lo siguiente:
𝐴′ = (1.84 × 2.55) + (2.55 × 3.40) + (0.70 × 0.69) + (2.25 × 2.35) + (0.10 × 1.05) + (1.15 × 0.40) + 2.30 × 1.00) 𝐴′ = 22.00 𝑚2 𝐴𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 20 × 11.82 𝐴𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 236.4 𝑚2 Comprobando la condición; 22 > 50%(236.4) 22 > 118.2 … … … . No presenta
RESISTENCIA DE MATERIALES II
17
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Luego decimos que no posee irregularidad del diafragma Cuadro de resumen IRREGULARIDAD EN ALTURA PLANTA
𝑰
COEFICIENTE BASICO DE CORRECCION 𝑹𝟎
𝐼𝑎 = 1 𝐼𝑝 = 0.90
8
Por lo tanto, tenemos: 𝑅 = 𝑅0 ∙ 𝐼𝑎 ∙ 𝐼𝑝 𝑅 = (8)(1)(0.90) 𝑅 = 7.2
RESISTENCIA DE MATERIALES II
18
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
FUERZA CORTANTE EN LA BASE: 𝑽 𝑽=
𝒁𝑼𝑺𝑪 𝑷, 𝑹
𝑪 ≥ 𝟎. 𝟏𝟐𝟓 𝑹
Donde: 𝑍: Factor de zona. 𝑈: Factor de uso o importancia. 𝑆: Factor de amplificación de uso. 𝐶: Factor de amplificación sísmica. 𝑅: Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas. 𝑃: Peso total de la edificación.
FACTOR DE ZONA: Z Dado que el proyecto está ubicado en la Provincia de Jaén, Departamento Cajamarca, y según las zonas sísmicas del Perú, este se encuentra en la zona 2
Por lo que 𝑍 = 0.25
RESISTENCIA DE MATERIALES II
19
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
FACTOR DE USO: U
Dado que el proyecto se trata de una vivienda multifamiliar, entonces: 𝐶 = 1.0 FACTOR DE AMPLIFICACIÒN DE SUELO: S A continuación mostramos el tipo de suelo existente en el área del proyecto:
RESISTENCIA DE MATERIALES II
20
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
PARAMETROS DE SITIO: (𝑺, 𝑻𝑷 𝒚 𝑻𝑳 )
De las tablas mostradas vamos a obtener el factor de suelo 𝑆 y los periodos 𝑇𝑃 , 𝑇𝐿 a partir de la zona sísmica y el perfil de suelo obtenidos anteriormente, estas son: 𝑆 = 1.20 ,
𝑇𝑃 (𝑠) = 0.6 ,
𝑇𝐿 (𝑠) = 2.0
FACTOR DE AMPLIFICACIÒN SISMICA: 𝑪 De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de ampliación sísmica (𝐶) por las siguientes expresiones: 𝑇 < 𝑇𝑃 → 𝐶 = 2.5 𝑇𝑃 𝑇𝑃 < 𝑇 < 𝑇𝐿 → 𝐶 = 2.5 × ( ) 𝑇 𝑇𝑃 ∙ 𝑇𝐿 𝑇 > 𝑇𝐿 → 𝐶 = 2.5 × ( 2 ) 𝑇 Tal es el caso que se cumple 0.6 < 𝑇 < 2.0, lo que implica; 𝑇𝑃 𝐶 = 2.5 × ( ) 𝑇 PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÒN: “T” El periodo fundamental de vibración para cada dirección se estima con la siguiente expresión: 𝑇=
ℎ𝑛 𝐶𝑇
Donde: 𝐶𝑇 = 35 Para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente: a) Pórticos de concreto armado sin muros de corte RESISTENCIA DE MATERIALES II
21
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
b) Pórticos dúctiles de acero con uniones resistentes a momentos, sin arriostramiento. 𝐶𝑇 = 45 Para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean. a) Pórticos de concreto armado con muros en las cajas de ascensores y escaleras. b) Pórticos de acero arriostrados. 𝐶𝑇 = 60 Para edificios de albañilería y para todos los edificios de concreto armado duales, de muros estructurales, y muros de ductilidad limitada.
Para nuestro proyecto se tiene que 𝐶𝑇 = 35, y la altura de edificación ℎ𝑛 =21.375m, luego: ℎ
𝑇 = 𝐶𝑛 = 𝑇
21.375 35
= 0.61 → 𝑇 = 0.61
Lo cual implica: 𝑇𝑃 0.6 𝐶 = 2.5 × ( ) = 2.5 × ( ) = 2.46 𝑇 0.61
𝐶 = 2.46 RESISTENCIA DE MATERIALES II
22
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
Resumiendo: Z 0.25
U 1
S 1.2
C 2.46
𝑷[𝒌𝒇 − 𝒇]
R 7.2
1662078.50
Dado que se cumple; 𝐶 = 0.3411306 ≥ 0.125 𝑅
Entonces: 𝑉=
(0.25)(1)(1.2)(2.46) 𝑍𝑈𝑆𝐶 𝑃= (1662078.50) 𝑅 7.2
𝑉 = 170095.75 𝑘𝑓 − 𝑓 DISTRIBUCION DE FUERZA SISMICA EN ALTURA (DIRECCION X e Y) Para encontrar el valor de 𝑘, debemos verificar en cuales de los dos intervalos se encuentra el 𝑇, esto es: 𝑇(𝑠) < 0.5𝑠 → 𝑘 = 1.055 𝑇(𝑠) > 0.5𝑠 → 𝑘 = 0.75 + 0.5𝑇 Como podemos verificar que 𝑇(𝑠) = 0.61 < 0.5𝑠, entonces se tiene que: 𝑘 = 1.055
NIVEL 1 2 3 4 5 6 7
𝑷𝒊 (𝑲𝒈 − 𝒇) 245571.91 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 243383.19 199590.66
𝒉𝒊 (𝒎) 4.275 7.125 9.975 12.825 15.675 18.525 21.375
(𝒉𝒊 )𝒌 4.631 7.938 11.320 14.757 18.237 21.751 25.296 Σ=
𝑷𝒊 . (𝒉𝒊 )𝒌 1137146.19 1931873.15 2755140.08 3591625.94 4438482.73 5293897.02 5048835.02 24197000.13
𝜶𝒊 0.047 0.080 0.114 0.148 0.183 0.219 0.209 1.00
𝑭𝒊 = 𝜶𝒊 × 𝑽 (𝑲𝒈 − 𝒇) 7993.71 13580.34 19367.59 25247.77 31200.85 37214.09 35491.40
RESISTENCIA DE MATERIALES II
23
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
7. DESPLAZAMIENTOS DEL CENTRO DE MASA POR CADA PISO OBTENIDOS MEDIANTE EL SAP. N° PISO 1 2 3 4 5 6 7
DESPLAMIENTO EN X 0.7653 0.8863 0.8863 0.8863 0.8863 0.8863 0.8859
DESPLAZAMIENTO EN Y 0.861 1.0055 1.0055 1.0055 1.0055 1.0055 1.0081
JUSTIFICACION: Cambio de secciones de columnas En el diseño estructural se habían considerando placas, y fueron quitadas y reemplazadas por muros de ladrillo normal.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
24
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
II.
LOSA ALIGERADA
1. DETALLE GRÁFICO DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS TRAMOS QUE PRESENTA POR PISO, INDICADO EN EL PLANO RESPECTIVO.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
25
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
2.
METRADOS DE CARGAS.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
26
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
3. DETALLE GRÁFICO: DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LAS ALTERNANCIAS DE CARGAS SOBRE LOS TRAMOS DE LOSA, PARA CADA CASO DE ACUERDO AL PROYECTO
RESISTENCIA DE MATERIALES II
27
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
4. DIAGRAMA DE MOMENTOS PARA EL DETALLE CON MAYOR NÚMERO DE TRAMOS, PARA LA COMBINACIÓN TIPO ENVOLVENTE
RESISTENCIA DE MATERIALES II
28
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
III.
ESCALERA:
1. DETALLE GRÁFICO, DEBIDAMENTE ACOTADO, DE LOS TRAMOS QUE PRESENTA POR PISO, INDICADO EL PLANO RESPECTIVO.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
29
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
2.METRADO DE ESCALERA.
RESISTENCIA DE MATERIALES II
30
PROYECTO MULTIFAMILIAR: TORRES DE LA MOLINA III
3.-CALCULOS DE REACCIONES
RESISTENCIA DE MATERIALES II
31