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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO. SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA.

REVISIÓN ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE CONCRETO REFORZADO BAJO EL CRITERIO DEL RCDF-93.

T

E

S

I

S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

I N G E N I E R O P

R

E

S

E

C I V I L N

T

A:

JOSÉ DE JESÚS RUIZ VÁZQUEZ

ASESOR: ING. JULIO GARCÍA CARBAJAL. MÉXICO D.F.

2003

A Dios, por darme la oportunidad de vivir, de soñar, y de comprender el maravillo regalo que me proporcionas cada día al despertar.

A mi país, México, por su generosidad y grandeza, pero sobre todo por el compromiso de hacer de ti, con mi trabajo y entrega una patria mejor.

A esa mujer extraordinaria y única: Lupita que siempre creyó en mi, y que me demostró la fortaleza, y el coraje; la perseverancia, la lucha diaria, pero sobre todo me dio el amor y el cariño de ser Mi Madre. A ti con todo mi agradecimiento por siempre; dedico este trabajo, ¡Mil gracias mamá!

A Eduardo, a quien Dios me dio la gracia de llamarte hermano, amigo y compañero y de aprender junto contigo el sentido de la vida, la familia y la esperanza.

Y de manera muy especial a quienes siempre se preocuparon por mi: Margarita y Ascensión por su amor y gratitud. ¡Gracias abuelos!.

A la E.S.I.A. Campus Zacatenco del I.P.N. y sus catedráticos que diariamente entregan en las aulas los conocimientos que nos hacen grandes transformándonos, moldeándonos y buscando siempre “La técnica al servicio de la patria”

Al Ing. Julio García Carbajal Por sus cátedras, su convivencia confianza y apoyo incondicional para la realización de este trabajo. Gracias.

A mis tíos: Macry, Isabel, Ignacia, Vicky, Hermelinda Florencio, Javier, Luis, Oscar, Víctor y Alfredo, por su cariño y apoyo.

A mis grandes amigos: Javier Molina. Jorge Vallecillos, Sergio Heredia y Oscar Lara. Por lo momento vividos.

ÍNDICE. Capítulo

CAPÍTULO I

Tema

Página

Introducción.

01

Notaciones.

03

Objetivo

07

Justificación

08

Alcance

09

Hipótesis

10

Metodología

11

MARCO NORMATIVO ACTUAL PARA ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO EN LA ZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MÉXICO (ESTADO DEL ARTE)

12

1.1 Antecedentes.

21

1.1.1

Características.

24

1.1.1.a Acciones.

24

1.1.1.b Fuerzas internas

26

1.1.1.c Factores de carga

26

1.1.1.d Resistencias

28

1.1.1.e Revisión de seguridad

29

1.1.2

Características generales de los materiales de

29

construcción enmarcados en el RCDF 1.1.3 1.1.4 1.2

Características esfuerzo-deformación del concreto simple

31

Efectos del tiempo en el concreto endurecido.

34

Evaluación

de

elementos

bajo

distintos

elementos

mecánicos según normatividad del RCDF-93 1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos 1.4

Introducción al análisis con las Normas Técnicas

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

37 37 46

Complementarias aprobadas en 1995 y 1996 por la Asamblea Legislativa del Distrito Federal 1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de

50

1993. 1.4.2 Principales consideraciones marcadas en el Título

59

Sexto del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 1.5

Consideraciones

estructurales

utilizadas

del

edifico

72

Durango

CAPÍTULO II ANÁLISIS ESTRUCTURAL

86

2.1 Análisis de cimentación y mecánica de suelos

CAPÍTULO III

94

2.2 Introducción de datos preliminares al STAAD III V 21.1

114

2.3 Análisis estructural (memoria de cálculo)

144

2.3.1 Datos convencionales para el análisis sísmico

147

2.3.2 Análisis sísmico estático

148

2.3.3 Análisis sísmico dinámico

156

COMPARACIÓN

DE

RESULTADOS

ANTE

LA

REGLAMENTACIÓN VIGENTE EN 2002.

CAPÍTULO IV

3.1 Comparación.

164

CONSIDERACIONES PARA LA EDIFICACIÓN ACORDE AL

172

RCDF-93

174 CAPÍTULO V

CONCLUSIONES ANEXOS GLOSARIO BIBLIOGRAFÍA.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

A

Introducción.

INTRODUCCIÓN.

En la Ciudad de México y su Zona Metropolitana, es muy común la construcción de estructuras de concreto reforzado en edificaciones de hasta 12 niveles, y la combinación de construcciones de concreto reforzado y mampostería en casa habitación y edificaciones pequeñas; dependiendo, sobre todo de la zona donde se construirá un inmueble, de la capacidad de carga del terreno y la necesidad económica y constructiva de los particulares.

Desde los años 20’ s, La Ciudad de México a contado con Reglamento de Construcciones, que si bien, no incluía previsiones especiales para sismo, ya especificaba consideraciones constructivas de esa época; así, la Asamblea Legislativa capitalina en conjunto con el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México ha modificado el reglamento en ocho ocasiones – durante la Segunda Guerra Mundial en 1942, las Normas de Emergencia de 1957, Reglamento de 1966, Reglamento de 1976, Normas de Emergencia de 1985, Reglamento de 1987, Reglamento de1991 y Reglamento de1993 (vigente a 2003).

Sin embargo, después de grandes experiencias por fallas en las construcciones durante los eventos sísmicos del 19 de septiembre de 1985, se obligó a revisar las edificaciones construidas antes de esa fecha y que sobrevivieron a dichos eventos telúricos, ya que existen algunas diferencias considerables en los criterios de seguridad que marcaba el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal vigente en aquella época.

En 1993 la Asamblea Legislativa del Distrito Federal aprueba el nuevo Reglamento de Construcciones, años más tarde en 1995 y 1996 se modifican casi la mayoría de las Normas Técnicas Complementarias, elevándose con esto los factores de carga, disminuye los factores de reducción, incrementa los coeficientes sísmicos, limita la excentricidad de las construcciones, incrementa las cargas vivas, etc. Encaminadas todas estas acciones a mejorar la seguridad de las construcciones y que sin lugar a dudas continuarán en las revisiones de los nuevos reglamentos por venir.

Por ello, analizar una estructura realizada antes de la reglamentación aprobada en las Normas de Emergencia de 1985 y el Reglamento de 1987, supone un cumplimiento a la ley, sobre

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

1

Introducción.

todo en el aspecto de modificaciones de uso a los inmuebles, mismo que es indicado en el propio reglamento vigente; y es así, como conoceremos los antecedentes constructivos del Edificio Durango, ubicado en calle nueva No. 98-A fraccionamiento Industrial Alce Blanco, Municipio de Naucalpan de Juárez, Estado de México; revisaremos sus criterios de diseño, verificaremos su comportamiento estructural y su resistencia a las solicitaciones sísmicas, obteniendo la información pertinente encaminada a cumplir con la seguridad estructural vigente basándose en los lineamientos del RCDF-93. y que aplica en los procedimientos y características de construcción del Municipio de Naucalpan en el Estado de México.

Ya que toda estructura se dimensiona tanto en el aspecto arquitectónico como en el de ingeniería para servir una función particular, la forma y función van juntas, ya que un mejor sistema estructural es aquél que llena la mayor parte de las necesidades de los usuarios, siendo útil, atractivo y con un costo módico, así una estructura de concreto dimensionada adecuadamente puede tener una mayor vida útil, e inclusive soportar mayores acciones de carga y por tanto pasar un reglamento posterior a cuando fue construido.

Es así, como se inicia el análisis del Edificio Durango, cuyo resultado final será plasmado en el capítulo IV de este trabajo convirtiéndose en una base de datos sumamente confiable en la toma de decisiones gerenciales respecto a la construcción antes mencionada.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

2

0.1 Notaciones CAPITULO 0.0

NOTACIONES.

ORDEN A

SIGLA/ABREV. a

DESCRIPCIÓN/CARACTERÍSTICA. Ordenada de los espectros de diseño como fracción de la aceleración de la gravedad, sin reducción para diseño.

ACI

American Concrete Institute. /United States of America; Instituto Americano del Concreto, Estados Unidos de América.

ALDF

Asamblea Legislativa del Distrito Federal.

Ac

Área del núcleo de concreto confinado por el refuerzo helicoidal.

Ag

Área total de la sección.

As

Área de refuerzo longitudinal en tensión en vigas o área total de refuerzo longitudinal en columnas, cm2

A’ s B

B

Área de refuerzo longitudinal en compresión para vigas, cm2 Ancho de la sección rectangular, o ancho del patín sujeto a compresión en vigas T, I o L (cm2)

C

D

c

Coeficiente de diseño sísmico.

CSE

Corresponsable (s) en Seguridad Estructural.

CPC

Cemento Portland Compuesto.

CPO

Cemento Portland Ordinario

CPP

Cemento Portland Puzolánico.

DRO

Director Responsable de Obra

d

Peralte efectivo (distancia entre el centroide del acero de tensión y la fibra extrema en compresión, cm.

d’

Distancia entre el centroide de acero a compresión y la fibra más externa de compresión Fecha admisible del RCDF-93

∆adm

Flecha complementaria

∆comp

Flecha inicial

∆i E

Ec

Módulo de elasticidad del concreto.

Es

Módulo de elasticidad del acero, que en varilla R-42, tendrá un valor aproximado de 2’ 030,000, o bien de 2 x 106, según el RCDF-93

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

3

0.1 Notaciones CAPITULO 0.0 F

f´c F’ c

Resistencia de los cilindros de control de 15 x 30 cm Resistencia especificada del concreto a compresión especificada en kg/cm2

F*c

Valor de F’ c para diseño el cual será igual a 0.80 F’ c llamado también resistencia nominal del concreto a compresión en kg/cm2

Fc

Factor de carga para combinación de acciones.

factor 1.4 1.5 1.1

Combinación involucrada Combinación carga permanente + carga variable, estructuras del grupo B Combinación carga permanente + carga variable, estructuras del grupo A Combinación para cargas permanentes, variables y accidentales, aplica a las estructuras A y B

1.0

Para revisión de estados límite. Para acciones cuyo efecto sea favorable a la

0.9

estabilidad de la estructura

f *c ⎞ ⎛ F " c = ⎜1.05 − ⎟ f * c ≤ 0.85 f * c 1250 ⎠ ⎝

F” c FR

Factor reductivo.

Fi

Fuerza interna de diseño.

Fs

Factor de seguridad.

ft ft '

Resistencia del concreto a tensión (kg/cm2) Resistencia del concreto a tensión ocasionado por flexión, también llamado módulo de ruptura.

f*t

0.75 ft ' valor nominal del concreto a tensión, kg/cm2

Fy

Esfuerzo especificado de fluencia del acero, kg/cm2

G

GDF

I

Ig

Gobierno del Distrito Federal Momento de inercia centroidal de la sección bruta del concreto de un miembro a revisión.

Iag II-UNAM M

Momento de inercia transformado agrietado. Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.

MR

Momento resistente de diseño

mv

Índice de compresibilidad volumétrica.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

4

0.1 Notaciones CAPITULO 0.0 N

NJ NOM

Municipio de Naucalpan de Juárez, Estado de México. Norma Oficial Mexicana (ley vigente en los Estados Unidos Mexicanos)

NMX

Norma Mexicana (sujeta a revisión y aprobación por parte de las autoridades de la SECOFI)

NTC

Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, (referencia general).

NTC-

Normas técnicas Complementarias para diseño y construcción de cimentaciones 1995.

CIMENTACIONES95 NTC-CONCRETO-

Normas Técnicas Complementarias para diseño y construcción de

96

O

estructuras de concreto 1996

NTC-SISMO-96

Normas Técnicas Complementarias para diseño por sismo 1996.

NTC-VIENTO-95

Normas Técnicas Complementarias para diseño por viento 1995

ONNCE

Organización Nacional de Normatización y Certificación de la Construcción y Edificación, Órgano Oficial encargado de la regulación y creación de normas de construcción ante la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial de Los Estados Unidos Mexicanos.

P

P

Carga total aplicada para ensaye en prismas sujetos a carga axial, también llamada carga aplicada.

ρs Q

Cuantía volumétrica del refuerzo helicoidal.

q Q

⎛T ⎞ q=⎜ b ⎟ ⎝T ⎠

r

Factor de comportamiento sísmico, y se usan valores entre 1, 1.5, 2, 3 y 4, según el art. 207 del RCDF y la sección 4 de las NTC

Q’

Factor reductivo para el análisis de las fuerzas sísmicas.

ρf ' y

Q

f "c R

r

Exponente en las expresiones para cálculo de las ordenadas de los espectros de diseño.

R José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

Resistencia nominal de cada elemento a valuar.

5

0.1 Notaciones CAPITULO 0.0 R RCDF-93 S

S

Rigidez de entrepiso Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal 1993 Fuerzas internas (valores de las fuerzas axiales y cortantes que actúan en distintas secciones de la estructura)

T

T

Espesor de un muro, o del patín de una viga T, (cm)

Ta, Tb

Periodos fundamentales de los espectros de diseño.

V

Vo

Z

ZMCM

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

Cortante basal. Zona Metropolitana de la Ciudad de México.

6

0.2 Objetivo. CAPITULO 0.0

O B J E T I V O .

Determinar a través de este proyecto y con ayuda del STAAD III V 21.1 para Windows el comportamiento de un edificio estructurado y construido de concreto reforzado durante los años de 1982 y 1983, y cuyo sistema estructural se basa en marcos rígidos, asimismo se conocerá sobre la base del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 1993 y sus Normas Técnicas Complementarias de 1995 y 1996, su capacidad actual para resistir las solicitaciones más frecuentes sobre los distintos elementos estructurales, que, basándose en la ley actual estas deberán tener una resistencia adecuada, seguridad razonable y cuyo funcionamiento sea satisfactorio en condiciones de servicio, para ello se verificará si requiere o no un reforzamiento estructural acorde a la normatividad vigente en 2003.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

7

0.3 Justificación. CAPITULO 0.0

J U S T I F I C A C I Ó N . Actualmente existen muchas preguntas sobre que hacer con las edificaciones construidas con reglamentación anterior a 1993 y más propiamente a la de 1987. En el caso de aseguradoras y vendedores de bienes raíces es muy importante conocer el grado de seguridad de un edificio para determinar que tan factible y seguro es esta edificación para asegurar sus inversiones. Para ello se realizan estudios físicos y estructurales encaminados a demostrar que existe o no el grado de seguridad razonable exigido por la reglamentación vigente en esta ciudad. Dentro de la amplia gama de respuestas, podemos definir que a partir de un análisis estructural, el Ingeniero planea la necesidad de reforzamientos estructurales, otros más de demoliciones parciales o totales, o bien, de obras complementarias de carácter estético. Para lograr este objetivo y acorde a la tecnología actual, el Ingeniero hecha mano de herramientas para el análisis mecánico y estructural de las edificaciones en este caso conoceremos un ejemplo práctico a través del programa STAAD III V 21.1 para Windows®.

Una de las observaciones más importantes realizadas por el II-UNAM es que durante los eventos sísmicos de 1957 y 1985 se ha observado que los daños principales (90%) se ubicaron en una franja localizada en la zona III, fuera de esta, prácticamente los daños fueron nulos, para lo cual en esta edición del reglamente (1993) se ha subzonificado la propia zona III, y obtener el valor de coeficiente sísmico correspondiente, el cual será distinto al resto de la zona y cuyos valores están ejemplificados en las Normas Correspondientes para los análisis símicos estáticos y dinámicos correspondientes, en el caso de Naucalpan (municipio asentado en Zonas I y II principalmente) existen edificaciones que no han presentado fallas estructurales y constructivas significativamente visuales como para definir si su vida útil se encuentra ya dentro de los estados límite de servicio. Es así, como esta obra toma vida, ya que la importancia de saber que tan seguro es un edificio construido con normatividad anterior a 1993 pone de manifiesto la necesidad de entender el análisis estructural,

revisarlo por medio de sistemas computarizados, y mencionar las acciones pertinentes que

pudiesen considerarse en la toma de decisiones gerenciales para esta edificación. Este texto pretende aportar a las futuras generaciones de Ingenieros Civiles una solución convencional a la revisión de inmuebles construidos antes de la reglamentación de 1993 y sus modificaciones en 1994 y 1997, con la ayuda del STAAD II V 21.1 para Windows ®.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

8

0.4 Alcance. CAPITULO 0.0

A L C A N C E

El presente trabajo pretende establecer

el planteamiento general para un proceso de

revisión estructural de un edificio construido antes del Reglamento de Construcciones vigente (RCDF-93), determinándolo con ayuda del programa STAAD III V 21.1 mediante la utilización de un caso práctico Este análisis crea el mecanismo que conlleva a la búsqueda de los datos que proporcionen la información necesaria que dará un punto de vista sobre algunas soluciones estructurales para cumplir con los lineamientos mínimos de seguridad establecidos en el actual reglamento. Esta información será tan útil, tanto como su solución sea del menor costo posible. Este material pretende ser una guía práctica para la revisión de estructuras similares en el futuro, y dar las bases a los nuevos Ingenieros Civiles en la toma de decisiones y planteamientos adaptarlas para preservar los niveles de seguridad que marquen los reglamentos y legislaciones como las del Distrito Federal y las de otras ciudades en el interior de la república.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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0.5 Hipótesis. CAPITULO 0.0

H I P Ó T E S I S

Se realizará la revisión estructural de una edificación para determinar si su resistencia actual ante las nuevas capacidades de carga y características no rebasa los límites de servicio y falla establecidos por el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. En caso de que la demanda de resistencia no sea la adecuada, se propondrá algunas acciones o soluciones que garanticen un adecuado comportamiento.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

10

0.6 Metodología. CAPITULO 0.0

M E T O D O L O G Í A El presente trabajo consistirá primeramente en conocer las características técnicas y científicas del análisis estructural y constructivo enmarcado en la legislación respectiva de esta ciudad y posteriormente presentará una valuación estructural de una construcción de concreto reforzado, clasificada dentro del grupo B-1, construido en zona II durante los años de1982 y 1983, en el municipio de NJ, proporcionando las bases de datos convenientes para determinar el grado de seguridad estructural actual, asegurando con esto, el crear un archivo que conlleve a la toma de decisiones orientada a realizar aquellas obras que aseguren un mejor comportamiento ante

acciones accidentales -como lo son los sismos principalmente- evitando llegar a la condición de estado límite de falla y colapso antes de la aplicación y efecto total de dichas acciones, ya que si se alcanza esta segunda opción se pone en peligro la vida e integridad física de las personas que habiten tal inmueble Es así, como este material pretende dar una base teórica y práctica para la revisión de edificaciones de concreto reforzado con el Reglamento vigente en el Distrito Federal al año de 2003 (RCDF-93) y sus Normas Técnicas Complementarias (NTC aprobadas en su mayoría durante 1995 y 1996 por la ALDF) Para la revisión estructural de la edificación se realizará un análisis por carga vertical considerando carga muerta más carga viva máxima, además de las combinaciones mínimas especificadas en la legislación constructiva correspondiente. Se utilizará los métodos marcados en el propio reglamento y se propondrán análisis alternos (análisis con ayuda del STAAD III para Windows ®, respetando siempre los parámetros y factores mínimos de seguridad enmarcados en el RCDF-93, se considera la formación de marco rígidos construidos por columnas y franjas de columnas como trabes, bajo estas condiciones se calcularán las relaciones de resistencia estructural entre demanda de resistencia, para determinar de acuerdo a las disposiciones reglamentarias estructurales, si la edificación satisface los requisitos mínimos de seguridad, tal relación nos dará un indicio de la magnitud de resistencia del edificio. Al final analizaremos aquellas partes del plano arquitectónico y estructural donde habría mayores problemas, zonificaremos las posibles fallas, elementos mecánicos y cargas actuantes haciendo la comparación pertinente entre cada análisis.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

11

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 1.0 MARCO NORMATIVO ACTUAL PARA ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO EN EDIFICIOS DE LA ZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MÉXICO (ESTADO DEL ARTE).

La mayoría de los reglamentos de construcción actuales, utilizados en América Latina y varias ciudades mexicanas (Monterrey, Guadalajara, Puebla, Acapulco, Chihuahua, Tuxtla Gutiérrez, etc.), establecen disposiciones para el diseño de estructuras en el concepto de estados límite. Los criterios de diseño y revisión estructural en que se basa el RCDF y el de las ciudades que conforman el Área Metropolitana de la Ciudad de México se enumera en dos categorías de estados límite: los de falla y los de servicio, los de falla corresponden al agotamiento definitivo de la capacidad de carga de la estructura o de cualquiera de sus miembros o al hecho de que la estructura, sin agotar su capacidad de carga, sufra daños irreversibles que afecten su resistencia ante nuevas aplicaciones de carga. Los estados límite de servicio tienen lugar cuando la estructura llega a estados de deformación, agrietamientos, vibraciones o daños que afecten su correcto funcionamiento, pero no su capacidad de soportar cargas. Para revisar los estados límite de falla, o sea, la seguridad de una estructura, se debe verificar que la resistencia de cada elemento estructural y de la estructura en su conjunto sea mayor que las acciones que actúan sobre los elementos o sobre una estructura. El procedimiento de verificación para determinar la presencia de una revisión estructural debe seguir el siguiente procedimiento: inspección visual y análisis estructural de gabinete.

1.0.1 a)

Inspección visual. Año en que se construyó el inmueble, RCDF y normatividad vigente en el municipio de NJ usado además del tipo de materiales empleados.

b) Tipo de estructura resistente a sismo: b.1)

Marcos rígidos o flexibles.

b.2)

Marcos y muros de relleno.

b.3) Muros de cortante José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

12

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0 b.4) c)

O una combinación de ellos.

Daños posibles en la cimentación, revisando si esta es superficial, si son zapatas corridas o aisladas, losa de cimentación, cajón parcialmente compensado, cajón de cimentación, pilotes de fricción y pilotes de punta.

d)

Daños en trabes o capiteles y nervaduras en losas planas (se recomienda usar equipo de ultrasonido para detectar discontinuidades en la masa del capitel).

e)

Daños en columnas, flexo compresión, torsión o cortante.

f)

Problemas de torsión sísmica por asimetría de rigideces.

g)

Daños en muros divisorios (tabique, Panel W, tlablaroca, etc.).

h)

Desplomes.

i)

Rotura de cristales.

j)

Choques contra vecinos

k)

Flexibilidad excesiva del inmueble el cual causa pánico a sus habitantes. En base a este criterio de revisión se toma un juicio preliminar y se puede en todo caso

observar la conveniencia de hacer un estudio más profundo para tomar decisiones sobre que hacer en la estructuración del inmueble, la cual dependiendo del grado de daño, las soluciones pueden ser: aa)

Demolición total.

bb)

Demolición parcial de cierto número de pisos superiores.

cc)

Rigidizar la estructura y cimentación o la estructura únicamente.

dd)

Resanar y pintar.

1.0.2 a)

Inspección de gabinete. Se debe verificar el subgrupo de clasificación de la estructura basándose en el siguiente

criterio: José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

13

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

Art. 174

Grupo B. Edificaciones destinadas a vivienda, oficinas y locales

I.

comerciales, hoteles y construcciones comerciales o industriales no incluidos en el grupo A. Y se subdivide en: a)

Subgrupo B1. Edificaciones de más de 30 m de altura o más de 6000 m2 de área total construida, ubicadas en las zonas I y II a la que alude el art. 175, y construcciones de más de 15 m de altura o 3000 m2 de área total construida en zona III, en ambos casos las áreas se refieren a un solo cuerpo de edificio que cuente con medios propios de desalojo (acceso y escaleras), incluyen las áreas de anexos, como pueden ser los propios cuerpos de la escalera. El área de un cuerpo que no cuente con medios propios de desalojo se adicionará a la de aquel otro a través del cual se desaloje. Además de templos, salas de espectáculos y edificios que tengan salas de reunión que puedan alojar a más de doscientas personas.

b)

b)

Subgrupo B2. las demás de este grupo.

Se debe conocer y determinar cada uno de los factores de carga, factores de reducción y capacidad de carga de los elementos estructurales construidos.

c)

Considerar la zonificación del tipo de suelo de la zona, según lo planteado en el RCDF

d)

Investigarse el tipo y condiciones actuales de la cimentación en materia de estabilidad, hundimientos, emersiones, agrietamientos del suelo, desplomes, etc.

e)

Contar con una guía representativa o planos constructivos definitivos que marque las dimensiones totales de los elementos del edificio, incluyendo recubrimientos decorativos.

f)

Determinar las acciones que obran actualmente sobre la estructura, las cuales se clasifican e permanentes como la carga muerta, variables como la carga viva, y accidentales como el sismo y el viento.

g)

Se calcula mediante un análisis estructural, (en esta ocasión proponemos usar el STAAD III para Windows, cuyos valores finales estarán adaptados al RCDF-93), los efectos de las acciones sobre la estructura, o sea, los valores de las fuerzas axiales y cortantes y de los momentos flexionantes y torsionantes que actúan en distintas secciones de la estructura, estos

valores se denominan acciones o fuerzas internas (S). José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

14

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0 h)

Las fuerzas internas se multiplican por factores de carga Fc, para obtener las llamadas fuerzas internas Fi de diseño. Cuando se usan métodos lineales de análisis estructural se obtiene el mismo resultado multiplicando las acciones por los factores de carga antes que hacer el análisis.

i)

Se calculan las resistencias nominales R, de cada elementos de la estructura, y se multiplican los factores reductivos FR , para obtener las llamadas resistencias de diseño.

j)

Se debe verificar que la condición mostrada a continuación se cumpla, ya que esta constituye el criterio base de comprobación de la seguridad de una estructura.

Fc S ≤ FR R

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

15

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

REPORTE GENERAL DE INSPECCIÓN VISUAL A UN EDIFICIO DE CONCRETO REFORZADO. (POR DISPOSICIÓN DEL RCDF-93)

EDIFICIO DURANGO.

Calle Nueva No. 98-A Fraccionamiento Industrial Alce Blanco Naucalpan de Juárez, México.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

16

1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

Características descriptivas del inmueble. Tipo de construcción:

Edificio de concreto reforzado.

Nombre del inmueble

Edificio Durango.

ubicación

Calle Nueva No. 98-A

Colonia, ciudad:

Fraccionamiento Industrial Alce Blanco

Delegación o Municipio:

Naucalpan de Juárez

Entidad Federativa

Estado de México:

Domicilio para recibir notificaciones:

Dirección:

Super Avenida Lomas Verdes 201, despacho 101, Col. Bulevares, Naucalpan de Juárez, Edo de México. CP 53140.

Datos técnicos constructivos:

Año

de

construcción

del

1982-1983.

inmueble: Reglamentación usada

RCDF-76/se revisará con el RCDF-93

Resistencia de concretos

El laboratorio dictamina que la resistencia del concreto (prueba a corazones) es de f’ c= 270 kg/cm2, utilizaremos para efectos de análisis f’ c=250 kg/cm2

Tipo de estructura resistente a

Marcos rígidos.

sismo: Daños posibles verificado/ tipo

Ningún daño visual en elementos desplantados sobre la

de cimentación

cimentación, (no hay planos definidos de la cimentación, se ve que

es

un

cajón

asentamientos

parcialmente

perceptibles

a

compensado), simple

vista,

no

hay

sólo

los

especificados en el levantamiento topográfico realizado en planta baja. (ver plano anexo), en edificaciones vecinas no existen asentamientos ni agrietamientos, por lo que se deduce que no hay ningún problema con la cimentación actual.

Daños en trabes y capiteles

Sólo se detectan fisuras superficiales perceptibles, debido principalmente a contracciones por temperatura de la superficie debido al fraguado inicial de los elementos de concreto.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

Daños en columnas

Ninguna visible, las flechas al centro de las trabes de 0.80 x 0.40 en el mayor de los casos es de 0.9 cm

Daños en muros divisorios

Ocasionados principalmente por la aplicación de yeso, ya que al humedecimiento de los mismos, presenta desprendimiento en algunos pisos, mala colocación de paneles modulares (61 x 61) en plafones, pero se observa que la estructura de concreto esta en buenas condiciones.

Desplomes

Alrededor de 2.5 cms y ocasionados principalmente por abertura

de

cimbra

durante

los

colados

y/o

proceso

constructivo.

Rotura de cristales

No hay rotura de cristales debido a asentamientos, más bien existe ruptura debida a mala selección de los cristales para que estos tengan la suficiente capacidad para reflejar y soportar la cantidad de energía calorífica debida al sol, y en ningún momento es debido a asentamientos o comportamiento mecánico extraordinario de la estructura.

Choques vs vecinos

No se presenta.

Flexibilidad excesiva

No se presentan vibraciones considerables, solo aquellas ocasionadas en los cristales por el ruido excesivo, o por el paso de camiones pesados en la calle, por lo que no se pone en riesgo la capacidad de soportar cargas muertas, vivas o accidentales.

Otros

No aplica.

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1.0 Marco normativo actual, estado del arte. CAPITULO 1.0

RESOLUCIÓN PRELIMINAR: Es factible analizar el edificio para verificar si es posible su ampliación en base a la estructuración actual, por lo que en algunas zonas bastará con remodelar, resanar los muros divisorios y pintar, según sea el caso. Sin embargo deberá reconsiderarse esta observación cuando se tenga el resultado de los análisis de gabinete (secuela de cálculo). 1.

Como

puede

verificarse,

no

existen

asentamientos

considerables, más bien corresponde a la nivelación de los firmes y la colocación de distintos elementos decorativos en el mismo. 2.

se cree factible verificar si la estructuración actual soporta las nuevas cargas que se verificarán en el piso 6, el cual se piensa modificar su uso, y pasar de oficinas al de gimnasio, sin embargo, las cargas viva máximas especificadas en el RCDF son iguales tanto para gimnasios como para oficinas.

3.

En entrepisos cuyo uso no será modificado, bastará con resanar, pintar, y reaplicar yeso en paredes y plafones.

4.

Aparentemente, no se tiene problemas con la estructuración del edifico, en el caso de la cimentación al no haber información detallada y basándonos en las inspecciones visuales llegamos a la conclusión que existe un buen comportamiento.

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1.1 Antecedentes CAPITULO 1.0

1.1 Antecedentes.

1.1.a Consideraciones Una de las características principales de la construcción en casi todo nuestro país, y particularmente en la Ciudad de México y sus Municipio Conurbados es el uso del concreto reforzado para la construcción de infinidad de inmuebles, a continuación se habla de algunas disposiciones que prevalecen en el RCDF para diseñar estructuras de concreto, refiriéndose principalmente a sus agregados, (aglutinantes y aglomerantes) y el acero de refuerzo. El Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, define dos clases de concretos, clase 1, que tiene un peso volumétrico de estado fresco superior a 2.2 ton/m3, y clase 2 cuyo peso volumétrico está comprendido entre 1.9 y 2.2 ton/m3 El concreto simple sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero es débil en tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. Para resistir tensiones se colocará acero en forma de barras, colocado en las zonas donde se prevé que se desarrollarán tensiones bajo las acciones de servicio. El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto. El uso del acero de refuerzo no está limitado a la finalidad anterior. También se emplea en zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento reforzado, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración y para proporcionar confinamiento lateral al concreto, lo que indirectamente aumenta su resistencia a la compresión. La combinación de concreto simple con refuerzo constituye lo que llamamos concreto reforzado.

1.1.b Desarrollo Se toma en consideración que toda estructura construida debe cumplir la función para la que está destinada, con un grado razonable de seguridad y de manera que tenga un comportamiento adecuado en las condiciones normales de servicio, además de satisfacer requisitos tales como el de la exigencia arquitectónica-estética de la construcción. Ante una construcción anterior a 1985, en el que se requiere modificar el uso de piso en un nivel, llega el momento de pensar en estos razonamientos: ¿Porqué se debe tener una seguridad razonable o resistencia adecuada?¿Qué requisitos deberá tener la construcción para tener un comportamiento satisfactorio de la estructura ante las condiciones de servicio ahora modificadas?, ¿Cuánta vida útil debe preverse?. Esta son algunas preguntas que como Ingeniero Estructurista se debe solucionar a la par de la intuición y la experiencia ante situaciones de diseño, llegando así a la formulación de objetivos que pretenden alcanzar las soluciones y restringir aquellas que no deben tomarse en cuenta. Al analizar una estructuración como la mostrada en las páginas siguientes (del Edificio Durango en NJ, México) se puede entender que toda estructura no es sino un subsistema de algún sistema más completo, el ejemplo de este edificio (y de cualquier otro) es de entender que independientemente, existen varios subsistemas además del estructural como lo es el de las José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.1 Antecedentes CAPITULO 1.0 instalaciones eléctricas, hidrosanitarias, de calefacción y aire acondicionado, elevadores, acabados arquitectónicos, redes contra incendios, etc. que influyen directamente en el diseño, estructuración y construcción del inmueble. Para poder diseñar y analizar una estructura, es necesario idealizarla, como por ejemplo, una idealización frecuente en el análisis de edificios es considerar la estructura como formada por series de marcos planos en dos direcciones, de este modo se reduce el problema real tridimensional a uno de dos dimensiones,. Se considera además que las propiedades mecánicas de los elementos en cada marco están concentradas a lo largo de sus ejes. Las acciones se aplican sobre esta estructuración idealizada. Las solicitaciones o acciones externas inducen acciones interiores (momentos, fuerzas) de intensidad variable. El propósito fundamental del análisis es valuar las acciones interiores en las distintas partes de la estructura. Para ello es necesario, salvo en estructuras o elementos isostáticos, conocer o suponer la relación entre fuerza y deformación o, en términos más generales, entre acción y respuesta. La finalidad específica de conocer cada una de estas solicitaciones o acciones radica en conocer el llamado factor de seguridad de los elementos de una estructura, ya que no puede medirse en todos los casos factores de seguridad por la relación entre las resistencias de los materiales y los esfuerzos permisibles. A continuación se presenta a manera de definición algunos métodos constructivos muy usuales dentro de los sistemas de construcción mexicano.

SISTEMAS ESTRUCTURALES DE CONCRETO Toda estructura se dimensiona tanto en el aspecto arquitectónico como en el de ingeniería para servir una función particular. La forma y función van mano a mano y el mejor sistema estructural es aquél que llena la mayor parte de las necesidades del usuario siendo a la vez útil, atractivo y de un costo económico prometedor.

LOSAS DE PISO Son estos los principales elementos estructurales horizontales que transmiten las cargas vivas de movimiento, así como las cargas muertas estacionarias a los apoyos verticales de los marcos de una estructura, estas pueden ser losas sobre vigas, losas acasetonadas, losas sin vigas (placas planas) apoyándose directamente sobre las columnas, o losas compuestas sobre viguetas. Pueden proporcionarse de tal manera que actúen en una dirección, o en dos direcciones perpendiculares.

VIGAS Las vigas son los elementos estructurales que transmites las cargas tributarias de las losas de piso a las columnas verticales. Normalmente se cuelan de manera monolítica con las losas y están reforzadas estructuralmente en una cara, la parte más baja de tensión, o ambas caras superior e inferior. Como son coladas en forma monolítica con la losa, las dimensiones en planta de un tablero de losa determina si la losa de piso se comporta esencialmente como una losa en una dirección o en dos direcciones.

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22

1.1 Antecedentes CAPITULO 1.0

COLUMNAS Son los elementos estructurales que soportan el sistema de piso estructural. Son miembros en compresión sujetos en la mayoría de los casos a carga axial y flexión y son de mayor importancia en las consideraciones de seguridad de cualquier estructura. Si un sistema estructural está compuesto de miembros horizontales en compresión.

MUROS. Conforman los cerramientos verticales para los muros de los edificios. No son, en general o necesariamente, hechos de concreto sino de cualquier material que llene estéticamente la forma y necesidades funcionales del sistema estructural, cabe hacer mención que por lo regular los muros de concreto son a menudo necesarios como muros de cimentación, muros de escalera y muros de cortante que resisten cargas horizontales de viento y sismo.

CIMENTACIONES. Son aquellos elementos estructurales de concreto que transmiten el peso de la superestructura al suelo. Pueden ser de muchas formas, la más simple es una zapata aislada, cuya función principal es la de transmitir una carga distribuida del suelo a la columna. Otras formas de cimentación son pilotes hincados en roca, zapatas combinadas que soportan más de una columna; losas y contratrabes de cimentación, las cuales son básicamente construcciones invertidas de losa y trabes. columna superior

vigas

columna interior cimentación zapata

fig. 1.0 Sistema típico mexicano de marco estructural de concreto reforzado.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

1.1.1 Características generales para diseño y revisión estructural. Como se mencionó anteriormente es necesario comprobar que en una estructura las fuerzas internas de diseño sean menores a la resistencia total de diseño, a continuación se definirán los conceptos mecánicos a considerarse en la revisión estructural del inmueble Durango. Si bien, el RCDF es vigente sólo en el territorio del Distrito Federal, en NJ, ante la ausencia de reglamentación completa y por la cercanía con esta ciudad, se hace necesario analizar las estructuras por medio de este reglamento altamente confiable y determinístico que se adapta a la legislación municipal de este municipio y la del Estado de México.

1.1.1.a Acciones.

El RCDF-93 clasifica las acciones en permanentes, variables y accidentales, las acciones permanentes y variables tienen distribuciones de frecuencia como la indicada en forma aproximada en la figura 02, ya que si se trazan histogramas de frecuencia del peso volumétrico de diferentes muestras de concreto o de las mediciones de la carga viva en un número grande de edificios, se vería que tienen en forma similar a la de este histograma (figura 02)

Frecuencia.

Xm= carga nominal mínima. Mx= Carga promedio. XM= Carga nominal máxima.

xm

Mx

XM

Intensidad.

Figura 02 Distribución de frecuencias de las cargas. Como se muestra en esta gráfica se observan tres valores de las intensidades de las acciones: a)

Una intensidad nominal máxima. XM; que es aquella cuya probabilidad de ser excedida es de 2%, o sea, es el valor máximo probable de carga.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 b)

Una intensidad nominal mínima. Xm; que es aquella cuya probabilidad de no ser alcanzada es de 2%, o sea, que es un valor mínimo probable de carga.

c)

Y la intensidad promedio. mx como se ve, las intensidades nominales máxima y mínima pueden ser muy diferentes de la intensidad promedio.

El RCDF-93 utiliza estos conceptos de intensidad máxima e intensidad mínima para establecer las condiciones de diseño permanentes y variables. En el caso de las acciones permanentes establece determinar un valor máximo probable de intensidad tomando en cuenta la variabilidad de las dimensiones de los elementos, de los pesos volumétricos y de las otras propiedades relevantes de los materiales, excepto cuando el efecto de la acción permanente sea favorable a la estabilidad de la estructura, como en muros de gravedad; entonces debe usarse la intensidad mínima probable. Para las acciones variables, el RCDF-93 considera una subdivisión de cuatro intensidades para las acciones variables: i.

Una intensidad máxima probable que se utiliza para combinaciones de acciones permanentes y variables, y que es la equivalente de XM, observado en la figura 02.

ii.

Una intensidad mínima probable que puede utilizarse cuando el efecto de la acción sea favorable a la estabilidad de la estructura; es el equivalente a xm de la figura anterior, pero el RCDF-93 propone tomarla igual a cero.

iii.

Una intensidad media, equivalente a mx, que se utiliza para estimar efectos a largo plazo, como hundimientos o deflexiones.

iv.

Una intensidad instantánea que se utiliza en combinación con acciones accidentales, que es el valor máximo probable en el lapso en que pueda presentarse una acción accidental como el sismo. Tiene valores comprendidos entre la intensidad media mx, y la intensidad máxima xM, (figura 02) Al especificarse esta intensidad se reconoce que es muy poco probable que al presentarse una acción accidental, la acción variable esté actuando con su intensidad máxima probable.

Por lo que se refiere a las acciones accidentales, como viento o sismo, el RCDF-93 se basa en el criterio de periodo de recurrencia, que se define como el tiempo promedio que debe transcurrir para que la acción exceda el valor de xp que tiene una probabilidad p de ser excedido en un año cualquiera. El RCDF-93 utiliza un periodo de recurrencia de 50 años, que para estructuras con vida

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 útil de 50 ó 100 años, conduce a probabilidades de excedencia muy superiores a las de las acciones pertinentes y variables. Otros reglamentos de construcción como el del UBC en los Estados unidos o del comité Europeo utilizan criterios similares al reglamento de esta ciudad, pudiendo variar el valor de las probabilidades de exceder o de no alcanzar las acciones probables o los periodos de recurrencia.

1.1.1.b Fuerzas Internas. Las fuerzas internas ( S ), se determinan efectuando el análisis de la estructura sujeta a las distintas combinaciones de acciones que tengan una probabilidad no despreciable de ocurrir simultáneamente. Por ejemplo, se deberá efectuar el análisis estructural bajo carga muerta y viva, o bajo carga muerta, viva y sismo simultáneamente, para determinar cual es la combinación más desfavorable, los valores nominales de las cargas que se especifican en el RCDF varían según la combinación de acciones que se considere. En las NTC del RCDF-93 se permite que el análisis de estructuras de concreto reforzado se efectúe suponiendo que la estructura tiene un comportamiento lineal y elástico, y se permite también bajo ciertas condiciones, utilizar análisis al límite.

1.1.1.c Factores de carga. Estos factores son números con los que se incrementan las cargas nominales máximas o se reducen las mínimas, de tal manera que con ello se aumenta o se disminuye respectivamente, la probabilidad de que las cargas sean excesivas o no sean alcanzadas. Los factores de carga toman en cuenta la posibilidad de que se presenten sobrecargas y las imprecisiones en los métodos de análisis estructural. La probabilidad de que varias acciones existan simultáneamente con su máxima intensidad es pequeña, por eso, generalmente se especifican factores de carga, menores para acciones combinadas. Así, el RCDF-93 establece los siguientes factores de carga:

a)

Para combinaciones que incluyan exclusivamente acciones permanentes y variables, se considerarán todas las acciones permanentes que actúen sobre la estructura y las distintas acciones variables, de las cuales la más desfavorable se tomará con su intensidad máxima y el resto con su intensidad instantánea, o bien todas aquellas con su intensidad media cuando trate de evaluar efectos a largo

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 plazo, el factor de carga Fc será de 1.4, excepto en las construcciones clasificadas en el grupo A para cuyo caso el Fc será de 1.5; para la combinación de carga muerta más viva, se empleará la intensidad máxima de la carga viva marcada en el art. 199 del RCDF-93, considerándola uniformemente repartida en toda el área, tomando en cuenta que si se presentan distribuciones de la carga viva más desfavorables que la uniformemente repartida, deberán tomarse los valores de la intensidad instantánea especificada en el artículo 199. b)

Para combinaciones de acciones permanentes, variables y accidentales, se considerarán todas las acciones permanentes, las acciones variables con sus valores instantáneos y únicamente una acción accidental en cada combinación, para cuyo caso, el Fc será de 1.1 aplicado a los efectos de todas las acciones que intervengan en la combinación.

c)

Para acciones o fuerzas internas cuyo efecto sea favorable a la resistencia o estabilidad de la estructura, el factor de carga se tomará igual a 0.9, además se tomará como intensidad de la acción el valor mínimo probable ó carga nominal mínima.

d)

Para revisión de estados límite de servicio se tomará en todos los casos un factor de carga unitario.

Factores de resistencia. De acuerdo con el título VI del RCDF-93, las resistencias deben afectarse por factor de reducción, FR. Con las excepciones indicadas en el texto de estas normas, los factores de resistencia tendrán los valores siguientes: para flexión valdrá 0.9 y 0.8 para cortante y torsión. En flexocompresión, FR se tomará igual a 0.8 cuando el núcleo este confinado en un suncho que cumpla con los requisitos marcados en el apartado 4.2.4 o con estribos que cumplan con los requisitos de 5.3.4b, y también cuando el elemento falle en tensión. Si el núcleo no esta confinado, y la falla es en compresión, FR se supondrá igual a 0.7 para aplastamiento FR valdrá 0.7. Estas resistencias reducidas (resistencias de diseño) son las que, al dimensionar, se comparan con las fuerzas internas de diseño, que se obtienen multiplicando las debidas a las cargas especificadas en el título VI del RCDF-93, por los factores de carga allí prescritos.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

1.1.1.d Resistencias. Es la magnitud de la acción o de la combinación de acciones, que provocaría la aparición de un estado límite de falla a un elemento estructural o en una estructura. Por ejemplo la resistencia a la flexión de una viga es la magnitud del momento flexionante que provocaría su falla en flexión; su resistencia a cortante es la magnitud de la fuerza cortante que provocaría una falla de este tipo del elemento; la resistencia a flexocompresión de una columna es la magnitud del elemento flexionante y de la carga axial que, combinadas, producen una falla en el concreto. La resistencia es también una variable probabilística. Para estimar la resistencia de muchos elementos estructurales, existen métodos probados experimentalmente o que han demostrado su validez a través de la experiencia. (resistencia nominal). Para elementos estructurales poco comunes, para los cuales no existen métodos de cálculo incluidos en el RCDF93, deberá recurrirse a métodos teóricos o a la determinación directa de la resistencia en forma experimental. El valor de la resistencia nominal en estos casos será tal que la probabilidad de que no sea alcanzado sea relativamente pequeña; un valor de 2% sea recomendable.

Frecuencia.

R = resistencia nominal.

R

Intensidad. Figura 03 Distribución de frecuencias de la resistencia.

Las resistencias nominales deben multiplicarse por factores reductivos de resistencia FR, para tomar en cuenta la naturaleza aproximada de las fórmulas utilizadas para calcular las resistencias, errores en las dimensiones de los elementos, efectos adversos debidos a procedimientos inadecuados de colocación y curado del concreto e importancia relativa de distintos tipos de miembros estructurales. El valor de estos factores también depende el tipo de falla, la reducción es mayor para los elementos de falla frágil que para elementos de falla dúctil.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

1.1.1.e Revisión de seguridad. La última etapa del procedimiento consiste en verificar que para todo estado límite de falla, la resistencia de diseño excede a la fuerza interna actuante de diseño, o sea, FRR≥FCS. Por ejemplo, la resistencia de diseño a flexión de una viga debe ser mayor que el momento flexionante de diseño. Por lo que respecta a los estados límite de servicio el Reglamento del Distrito Federal RCDF-93 especifica calcular la magnitud de las respuestas, tales como deflexiones y vibraciones bajo la acción de las cargas nominales, sin incrementarlas o disminuirlas con factores de carga, y comparar estas magnitudes con valores específicos en el mismo reglamento.

1.1.2 Características generales de los materiales de construcción enmarcados en el RCDF. Para conocer las características y comportamiento del concreto simple, así como de los materiales constituyentes y en su momento del acero, material que determina casi enteramente la resistencia a las solicitaciones del concreto armado, se analizará el comportamiento del concreto simple bajo las siguientes consideraciones: Cada uno de los materiales empleados en la construcción de inmuebles en el DF, deberán cumplir con las especificaciones de calidad en producción y fabricación enmarcadas en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) El concreto empleado para fines estructurales (en cualquier obra realizada en el Distrito Federal y en la ZMCM) deberá ser de dos clases: clase 1, con peso volumétrico en estado fresco superior a 2.2 ton/m3, y clase 2 con peso volumétrico en estado fresco comprendido entre 1.9 y 2.2 ton/m3. Para las obras clasificadas como del grupo A ó B1, según se define en el artículo 174 del RCDF, se usará concreto clase 1, el CSE podrá permitir el uso de concreto clase 2 para dichas obras, si demuestra que el comportamiento estructural será satisfactorio e incluyéndose esta justificación en la memoria de cálculo. En la fabricación de los concretos clase 1 y 2, se empleará cualquier tipo de cemento Pórtland que sea congruente con la finalidad y características de la estructura (utilizando cualquiera José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 de los siguientes tipos: CPO ó CPC -Cemento Pórtland Ordinario ó cemento Pórtland compuesto respectivamente) además también podrá emplearse cemento Pórtland puzolana (CPP), que cumpla con los requerimientos de la NOM-C-414-ONNCE-1999. y de las normas de agregados NOM-C-1 y NOM-C-2. Los agregados pétreos deberán cumplir con los requisitos de la norma NOM-C-111. El agua de mezclado deberá ser limpia y cumplir con los requisitos de la norma NOM-C122. si contiene sustancias en solución o en suspensión que la enturbien o le produzcan mal olor o sabor fuera de lo común, no deberá emplearse. Podrán usarse aditivos a solicitud expresa del usuario o a propuesta del productor, en ambos casos con la autorización del CSE o del DRO, además dichos aditivos deberán cumplir con la norma NOM-C-255. Considerándose siempre que la resistencia de un elemento de concreto se encuentra determinada por otros

factores que debemos tomar en cuenta, entre estas figuran las

solicitaciones, la temperatura, la edad, y las características totales de los agregados y componentes del concreto, es así, como a manera de resumen especificaremos aquellos puntos que pueden, en su momento determinar la capacidad total ante las acciones consideradas. Las características mecánicas de los materiales considerados para el análisis, revisión y diseño de la estructura son los siguientes:

¥ ¥

Concreto clase 2 con f’ c= 250 kg/cm2 para cimientos y columnas. Acero de refuerzo f’ y= 4200 kg/cm2 excepto en la varilla del No. 2 (alambrón) cuyo f’ y es igual a 2530 kg/cm2. que actualmente no es usado para reforzamientos en elementos estructurales importantes, en su lugar se empleará el acero dl No. 2.5 f’ y= 4200 kg/cm2.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

1.1.3 Características esfuerzo deformación del concreto simple. Características esfuerzo deformación bajo compresión axial. La falla observada en un cilindro de concreto simple ensayado a compresión axial suele presentarse a través de planos inclinados respecto a la dirección de la carga, esta inclinación es debida principalmente a la restricción que ofrecen las placas de apoyo de la máquina contra movimientos laterales. Al comprimir un prisma de concreto en estas condiciones, se desarrollan grietas en el sentido paralelo al de la compresión, porque el concreto se expande lateralmente. En algunos casos también se llega a fracturar el agregado. Este micro agrietamiento es irreversible y se desarrolla a medida que aumenta la carga, hasta que se produce el colapso. Los concretos clase 1 tendrán una resistencia especificada del concreto a compresión, f’ c igual o mayor de 250 kg/cm2. la resistencia especificada de los concretos clase 2 será menor que 250 kg/cm2. en ambos casos deberá comprobarse que el nivel de resistencia de concreto estructural de toda construcción cumpla con la resistencia especificada en el apartado 11.3 de las NTC-concreto-96. el CSE o el DRO, cuando el trabajo no requiera de CSE, podrá autorizar el uso de resistencias, f´c, distintas a las antes mencionadas. Todo concreto deberá mezclarse por medios mecánicos. El concreto clase 1 deberá proporcionarse por peso, el de clase 2 puede proporcionarse por volumen. Para diseñar se usará el valor nominal f*c, determinado con la expresión siguiente: Para concretos clase 1 y 2:

f * c = 0.80 f ' c El valor de f*c

es, en parte, una medida de resistencia normal del concreto de la

estructura. Para que sea válida la expresión antes mencionada deben cumplir con los requisitos de transporte, colocación, compactación y curado prescritos en el apartado 11.3 de las NTC-concreto96.

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31

1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

Resistencia a la tensión. Se considera como resistencia a la tensión,

f t de un concreto el promedio de los

esfuerzos resistentes obtenidos a partir de no menos de cinco ensayes en cilindros de 15 x 30 cm cargados diametralmente ensayados de acuerdo con la NOM-C-163. a falta de información experimental, ft se puede estimar igual a: Concreto clase 1

1.5 f ' c

Concreto clase 2

1.2 f ' c

La resistencia a la tensión por flexión o módulo de rotura f t ' , se puede suponer igual a: Concreto clase 1

1.2 f ' c

Concreto clase 2

1.4 f ' c

Para diseñar se usará un valor nominal f*t igual a 0.75 f t ' , también puede tomarse igual a : Concreto clase 1

1.2 f * c

Concreto clase 2

0.9 f * c

El módulo de rotura f t se puede tomar igual a: *

Concreto clase 1

1.6 f * c

Concreto clase 2

1.1 f * c

Curvas esfuerzo – deformación. Las curvas esfuerzo-deformación se obtienen del ensaye de prismas sujetos a carga axial repartida uniformemente en la sección transversal mediante una placa rígida, los valores del refuerzo resultan de dividir la carga total aplicada, P, entre el área de la sección transversal del prisma, A, y representan valores promedio obtenidos bajo la hipótesis de que la distribución de deformaciones es uniforme y de que las características esfuerzo deformación del concreto son constantes en toda la masa. El valor de la deformación unitaria εc, es la relación entre el acortamiento total, a, y la longitud de medición l.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 P

Á re a ( A )

A c o t a m ie n to a

l

2

fc= P/A (Kg/cm )

400 300

P

200 100

0

0 .0 0 1

0 .0 0 2

0 .0 0 3

0 .0 0 4

D e fo r m a c ió n u n ita r ia

0 .0 0 5

0 .0 0 6

ε c= a /l

figura 04. Curva esfuerzo-deformación en compresión axial de un espécimen sujeto a carga de corta duración.

Deformación diferida. Para concreto clase 1, el coeficiente de deformación axial diferida final,

Cf =

δ f −δi δf

se supondrá igual a 2.4 y para concreto clase 2 se supondrá igual a 5.0. Las cantidades δf y δi, son las deformaciones axiales final e inmediata, respectivamente.

Efecto de la edad.

fig. 05 Efecto de la edad al ensayar en la resistencia.

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1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 Debido al proceso continuo de hidratación del cemento, el concreto aumenta su capacidad de carga con la edad. Este proceso de hidratación puede ser más o menos efectivo, según sean las condiciones de intercambio de agua con el ambiente, después del colado. Por lo tanto, el aumento de capacidad de carga del concreto depende de las condiciones de curado a través del tiempo.

Efecto de la relación agua-cemento. La resistencia del concreto depende de la relación agua-cemento: a mayor relación agua/cemento, menor resistencia, en la siguiente figura se muestra las curvas esfuerzo deformación correspondiente a distintas relaciones.

fig. 06 Efecto de la relación agua/cemento. Puede observarse que la forma de la curva esfuerzo deformación depende de la resistencia. Para resistencias bajas, la pendiente de la curva descendente es muy suave. Para resistencias altas, la curva es muy pronunciada en su parte superior, y la rama descendente es más corta. También se nota que la tangente inicial de la curva aumenta a medida que crece la resistencia.

1.1.4 Efectos del tiempo en el concreto endurecido. Cuando se aplica la carga a un especímen de concreto, éste adquiere una deformación inicial. Si la carga permanece aplicada, la deformación aumenta con el tiempo, aun cuando no se incrementa la carga. Así, las deformaciones que ocurren con el tiempo en el concreto se deben esencialmente a dos causas, la contracción y el flujo plástico. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

34

1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

Contracción. La deformación por contracción se debe esencialmente a cambios en el contenido de agua del concreto a lo largo del tiempo. El agua de la mezcla se va evaporando e hidrata el cemento. Esto produce cambios volumétricos en la estructura interna del concreto, que a su vez producen deformaciones. Los factores que más afectan la contracción son la cantidad original de agua en la mezcla y las condiciones ambientales especialmente a edades tempranas. Como generalmente un concreto de alta resistencia tiene menos agua que otro de baja resistencia, el primero se contraerá menos que el segundo, asimismo un concreto en ambiente húmedo se contraerá menos que en ambiente seco. Para la misma relación agua/ cemento, la contracción varía con la cantidad de pasta por unidad de volumen. Una mezcla rica en pasta (cemento más agua) se contraerá más que otra pobre. La contracción tiende a producir esfuerzos debidos a las restricciones al libre desplazamiento del elemento que existe en general en la realidad. Si el concreto pudiera encogerse libremente, la contracción no produciría ni esfuerzos ni grietas. El curado inicial del concreto se hace muy cuidadosamente, disminuirá el efecto de la contracción. Se puede estimar que las deformaciones unitarias debidas a contracción varían entre 0.0002 y 0.0010. normalmente la mayor parte de las deformaciones por contracción ocurre en los primeros meses. El RCDF-93 establece que para concretos clase 1, la contracción por secado final, εcf, se supondrá igual a 0.0001 y para concreto clase 2 se tomará igual a 0.0002

Flujo plástico. El flujo plástico es un fenómeno relacionado con la aplicación de una carga, tratándose esencialmente de un fenómeno de deformación bajo carga continúa, debido a un reacomodo interno de las partículas que ocurre al mismo tiempo que la hidratación del cemento.

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35

1.1.1 Características. CAPITULO 1.0

Fatiga. Se han hecho diversos estudios sobre elementos de concreto sujetos a repeticiones de carga. Cuando un elemento falla después de un número muy grande de repeticiones de carga, se dice que ha fallado por fatiga. Este tipo de solicitaciones tiene importancia práctica, ya que elementos como vigas de puente, durmientes de ferrocarril o cimentaciones de maquinaria están sujetas a muchas repeticiones de carga.

Módulos elásticos. Para estimar deformaciones debidas a carga de corta duración, donde se puede adquirir un comportamiento elástico sin errores importantes, es necesario definir un valor del módulo de elasticidad. Del estudio de las curvas esfuerzo-deformación mostradas, resulta obvio que el concepto convencional del módulo de elasticidad no tiene sentido en concreto. Por lo tanto es necesario recurrir a definiciones arbitrarias basadas en consideraciones empíricas, así se puede definir el módulo tangente inicial o tangente a un punto determinado de la curva esfuerzodeformación y el módulo secante entre dos puntos de la misma. Para tomar en cuenta los efectos de cargas de larga duración en una forma simple, se utilizan a veces módulos elásticos menores que los correspondientes a las definiciones mencionadas anteriormente. El módulo de elasticidad es función principal de la resistencia del concreto y del peso volumétrico. Se han propuesto varias expresiones para predecir el módulo de elasticidad a partir de estas variables, el ACI, presenta la ecuación:

Ec = w1.5 4000 f ' c donde: Ec = Módulo de elasticidad en kg/cm2 w= Peso volumétrico del concreto en ton/m3 En el RCDF-93 se estima que para concretos clase 1, el módulo de elasticidad se supondrá igual a:

14000 f ' c

kg/cm2

y para concreto clase 2, se supondrá igual a.

8000 f ' c

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

kg/cm2

36

1.1.1 Características. CAPITULO 1.0 Pueden utilizarse otros valores de Ec que estén suficientemente respaldados por resultados de laboratorio. En problemas de revisión estructural de construcciones existentes, puede aplicarse el módulo de elasticidad determinado en corazones de concreto extraídos de la estructura, que formen una muestra representativa de ella, de igual forma el Ec se determinará según la NOM-C128. los corazones se extraerán de acuerdo con la norma NOM-C-169.

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37

1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0

1.2 VALUACIÓN DE ELEMENTOS FALLADOS BAJO DISTINTOS ELEMENTOS MECÁNICOS SEGÚN EL RCDF-93. Características de diseño conforme el RCDF-93. A) columnas. El diseño de columnas circulares consiste en evaluar la contribución del acero (hélice) en función de las propiedades mecánicos del acero y del porcentaje volumétrico de refuerzo helicoidal. Este último se define como:

Volumen del acero en un paso de hélice.

ρs = Volumen del núcleo de concreto en un paso de hélice.

ρs =

πdAe 4 Ae = sd πd 2 4

s

d s

Ae f y

s f2

d

Ae f y

La ecuación para calcular la resistencia es:

Pro = f " cAg + As f y f " c = 0.85 f * c, si f * c ≤ 250kg / cm 2 José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

37

1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0

f *c ⎞ ⎛ 2 f " c = ⎜1.05 − ⎟ f * c , si f * c > 250kg / cm 1250 ⎠ ⎝ f * c = 0 .8 f ' c La relación de esfuerzo helicoidal no debe ser menor que:

⎛ Ag ⎞ f ' c 0.45⎜ , ni que − 1⎟ ⎝ Ac ⎠ fy

ρ = f " cAg + As f y ρ u = FR ( f " cAg + As f y )

0.12

f 'c fy

FR = 0.80 flexocompresión.

B) Vigas. Conocido el acero de refuerzo en cantidades y posición y la resistencia del acero y el concreto tenemos: 1)

Resistencia a la flexión. En las trabes habrá que revisar si son simple o doblemente armadas. Para saber esta condición verificamos si fluye, el acero con la fórmula que dan las NTC-CONCRETO96.

( p − p ') ≥ ⎛⎜⎜

⎞⎛ d ' ⎞⎛ f ' ' c ⎞ 4800 ⎟⎟ ⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ 6000 + fy ⎠ ⎝ d ⎠ ⎝ fy ⎠

p'=

A' s bd

(1)

(1’ )

b d’

A's

d

h

As fig. 07. Modelo para conocer la variante de la ecuación de MR en vigas doblemente armadas. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0

Si se cumple esta condición utilizamos la fórmula para obtener el momento resistente de trabes doblemente armadas:

⎡ ⎤ a⎞ ⎛ M R = FR ⎢( As − As ) fy⎜ d − ⎟ + AS fy (d − d ')⎥ 2⎠ ⎝ ⎣ ⎦

a=

( As − A' s ) fy

(2)

(2’ )

f ' 'C b

Si no cumple esta condición, utilizamos la fórmula para trabes simplemente armadas.

[

]

M R = FR bd 2 f ' 'C q(1 − 0.5q )

(3)

o bien.

M R = FR [AS fyd (1 − 0.5q )]

(4) b

d

h

As fig.08. modelo para conocer variantes del MR en vigas simplemente armadas

En las ecuaciones 2, 3 y 4 habrá que considerar que si la trabe trabaja sísmicamente habrá que afectarles su valor de MR por 0.75, (factor de sismo).

2)

Resistencia a cortante (tensión diagonal). Para la resistencia por cortante se debe conocer f’ c, b, fyv, h,. Fy y As; el calibre de los estribos y su separación, conocido lo anterior.(En obras realizadas con antigüedad anterior a 1980 se usaba acero de refuerzo o estribos - alambrón de f’ y=2350 kg/cm2 - no de 4200 kg/cm2 como actualmente se usa, en obras anteriores a 1965 no había

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 f’ y de 4200 kg/cm2, únicamente había con f’ y=2350 kg/cm2) se procede a conocer lo siguiente:

A)

Contribución del concreto. Si p < 0.01 ; Si p > 0.01 ;

VCR = FR (0.20 + 30 ρ )bd f * c VCR = 0.5FR bd f * c As ρ= bd

Si h > 70 cm, VCR se reduce 30%. Si h/b > 6, VCR se reduce otro 30%. Si se cumplen ambas condiciones se reducirá un total de 60%

B)

Contribución del acero.

VS =

FR AV fyd ; contribución del estribo (acero). S

S

S

S

∅ Estribo. fig. 09. colocación de estribos.

C)

Resistencia total de la sección. VCR = VCR + VS Cortante resistente (concreto + estribos).

3)

Momento resistente, conocido el cortante resistente.

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 Otra manera de obtener los momentos resistentes de las trabes es con la suma de áreas de cortantes resistentes.

@10

@30

@15

VS VCR

V CR VS

Área VCR =MR

fig. 10 Diagrama de Vs (cortantes) para determinar el MR Para diseño se toman los valores de MR que resulten menores al obtenerlos de las dos formas (flexión o cortante). Para cortante:

FS =

4)

VR (resistente) 〉1 ; factor de seguridad para cortante. VR (actuante)

Resistencia al cortante en trabes falladas. En caso de que la trabe ya este agrietada (por alguna de las consideraciones marcadas en la sección 1.3 de este trabajo), o bien por tensión diagonal, el VR se toma como VCR = 0, únicamente trabajan los estribos, si es que estos no están rotos.

fig 11 Modelo de falla por tensión diagonal.

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41

1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 5)

Factores de seguridad en columnas. Estos elementos trabajan a flexocompresión en una o dos direcciones: Para análisis hacemos las combinaciones de cargas: a)

CM + CV

b)

CM + CV + CA DIR X

100% 30% DIR Y

c)

CM + CV + CA DIR Y

100% 30% DIR X.

Considerando pandeo se revisa emin Obtenemos la relación Rx/Ry para saber a que gráfica de diseño plástico de columnas entramos. De la sección y refuerzo obtenemos sus propiedades.

As (todas las varillas) = ρ(b)(h);

q=ρ

ρ=

As bh

fy f ''c

Debiendo verificarse que: NTC-CONCRETO-96 Sí Q3

CUALQUIER Q.

20 fy

Pmín = 0.01

P mín = 0.01

Pmáx = 0.06

Pmáx = 0.04

Pmáx = 0.08

Pmín =

Tabla 01. Porcentaje de acero mínimo y máximo De estas consideraciones se obtiene la relación (d/t) para entrar a la gráfica correspondiente. (gráficas para diseñar columnas de concreto reforzado en base al RCDF-93 de Roberto Meli y Mario Rodríguez, II-UNAM).

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 Ejemplo:

K

q(según armado de columna)

PUK

R

R 0.20 0.28 0.40

Para lo cual se utilizarán las siguientes formulas:

PR = KFR btf ' 'C M RX = RFR bt 2 f ' ' c M RY = RFR b 2 tf ' ' c El factor de seguridad se tomará como sigue:

FS =

Compresión*

FS =

Flexocompresión.*

PR PU

M RX M RY y FS = M UX M UY

* De estos tres valores, se toma el menor.

Tabla 02. Determinación de Factores de Seguridad.

6)

Resistencia de columnas según Bresler. Otra manera de verificar la seguridad es usando las ecuaciones de Bresler.

Si

PR ≥ 0.10 PRO

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0

PR =

si

P 1 el FS= R 1 1 1 PU + − PRX PRY PRO

PR ≥ 0.10 PRO

M UX M UY + M RX M RY

7)

⎡ ⎢ 1 ≤ 1.0 ; el FS= ⎢ ⎢ M UX + M UY ⎢M ⎣ RX M RY

⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦

Revisión de cortante en columnas. De igual manera se hacen las combinaciones correspondientes:

Vu

(CM + CV)

dirección X

Vu

(CM + CV)

dirección Y

Vu

(CM + CV + CA)

dirección X

100%

dirección Y

30%

dirección X

100%

Dirección Y

30%

Vu

(CM + CV + CA)

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0

dy x r r

dx

fig 11 Armado por cortante en columnas.

CRITERIOS DE ANÁLISIS. Actualmente, un procedimiento de análisis estructural es el denominado método plástico, de resistencia o resistencia última, según el cual los elementos o secciones se dimensionan para que tenga una resistencia determinada. El procedimiento de dimensionamiento de elementos de concreto reforzado consiste en definir las acciones anteriores, correspondientes a las condiciones de servicio, mediante un análisis elástico y multiplicarlas por un factor de carga, que puede ser constante o variable según los distintos elementos, para así obtener las resistencias de dimensionamiento. El factor de carga puede introducirse también incrementando las acciones

exteriores y realizando después un

análisis elástico de la estructura. El dimensionamiento se hace con la hipótesis de comportamiento inelástico. El procedimiento de dimensionamiento plástico puede también aplicarse a los resultados de un análisis límite, del cual se obtienen directamente las acciones interiores correspondientes a la carga de falla que convierte la estructura en un mecanismo. El dimensionamiento a partir de un análisis límite no es todavía de aplicación práctica, debido a las incertidumbres que se tienen sobre mecanismos de colapso, la inestabilidad general de la estructura y la capacidad de rotación de los elementos de la misma. El factor de seguridad de los elementos de una estructura dimensionados por el método de esfuerzos de trabajo no es uniforme, ya que no puede medirse en todos los casos el factor de seguridad por la relación entre la resistencia de los materiales y los esfuerzos permisibles. En nuestro caso específico, la observación directa juega un papel sumamente importante para determinar el grado de comportamiento y su reacción a las solicitaciones de los elementos José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 diseñados. Por ello, nos sujetaremos a algunos de los siguientes patrones inductivos que determinan el comportamiento mecánico del concreto reforzado.

Deformación a largo plazo por flujo plástico. El flujo plástico es una deformación que sufre el concreto sobre todo por cargas sostenidas, lo cual causa las deformaciones, las cuales durarán aproximadamente cinco años en concluir, lo anterior hace que existan deformaciones en losas o trabes a largo plazo, y con menor intensidad en las columnas, las cuales también son tomadas en cuenta. Las NTC-concreto-96, toman en cuenta el flujo plástico en columnas con los términos:

EI = 0.40

Ec I g

(1 + υ )

TORSIÓN. Se basa en la teoría de Hsu, en la observación de una viga de sección rectangular de concreto simple en el plano diagonal a 45º

Tu

b

h2

T1 T2

45 C

Tu

b

fig 12 Momento flexionante en vigas de torsión. La resistencia a la tensión del elemento puede calcularse a partir de la resistencia a flexión.

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1.2 Valuación de elementos fallados. CAPITULO 1.0 M=fr S El momento Mu, lo podemos igualar a la componente T2 que produce flexión en el plano inclinado.

M u = T2 = Tup cos 45º Mu =

Tup 2

Para que un elemento sea diseñado a torsión, debe de cumplirse con los parámetros enumerados en las NTC. En caso de no cumplirse no es necesario el diseño por torsión.

Tu ≥ TCR TCR = 0.25TOR

1.-

Tu2 Vu2 + ≥ 1.0 2 2 TOR VCR

2.-

en secciones T, I ó L, TOR y TCR se valuará como:

TOR = 0.60 FR ∑ x 2 y f ' c el refuerzo transversal será calculado como:

Asv =

s (Tu − TCR ) Ω

FR x1 y1 f yv

Ω = 0.67 + 0.33

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y1 ≤ 1.5 x1

47

1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0

1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos. Dentro de las construcciones, las fallas pueden ser causadas por fuego, asentamientos, vientos, sismo, sobrecargas, descimbrados prematuros, errores de proyecto y construcción, explosiones, inundaciones y en épocas más recientes por terrorismo. Este tipo de daños se presenta en la estructura o en acabados y elementos no estructurales. Algunas de las características que pudieran presentar los elementos estructurales ante la aplicación de estas cargas no consideradas en el diseño pueden ser alguna de las siguientes imágenes:

VIGAS Y VOLADIZOS.

Figura 13. Fisura de flexión.

Este tipo de falla puede ser ocasionada por sobrecargas no previstas, acero de refuerzo o anclaje insuficiente, o bien, acero de refuerzo mal posicionado en el proyecto o en la ejecución.

Figura 14. Fisura de cortante.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0 Este tipo de falla se manifiesta cuando existe una sobrecarga no prevista, los estribos y anillos son insuficientes, o en su caso, se encuentran mal posicionados en el proyecto o en la ejecución, y como última alternativa, se coló con concreto de resistencia inadecuada.

Figura 15.. Fisura de flexión en la parte superior (marquesinas, balcones). Este tipo de fisuramiento es debido a que existe un anclaje insuficiente, el acero de refuerzo se encuentra mal posicionado en el diseño o en la ejecución, existe una sobrecarga no prevista o bien el acero de refuerzo es insuficiente.

Figura 16.. Fisuras de flexión y corrimiento del acero de refuerzo.

Debido principalmente a las sobrecargas no previstas, a la mala adherencia del acero de refuerzo con el concreto, concreto de resistencia inadecuada o anclaje insuficiente.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0

Figura 17.. Rotura del concreto por compresión. Debido principalmente por presencia de concreto de resistencia inadecuada y por sobrecargas no previstas.

Figura 18.. Fisuras debido a la torsión. Fisuramiento debido principalmente a sobrecargas no previstas, por acero de refuerzo insuficiente o mal posicionado en el diseño o en la ejecución, o simplemente porque no se hizo el refuerzo de torsión.

Figura 19.. Rotura del concreto a compresión debido a la torsión. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0 Se presenta fisuramiento ante la presencia de sobrecargas no previstas, concreto de resistencia inadecuada o sección de concreto insuficiente.

Figura 20.. Fisuras de contracción hidráulica o de desplazamientos térmicos. (Principalmente en vigas de gran peralte o diafragma)

Fisuramiento debido al secado prematuro del concreto (curado inadecuado), o por contracción térmica debido a los gradientes de temperatura diarios o estacionales.

COLUMNAS.

viga

columna. Figura 21.. Fisuras ocasionadas por asentamiento plástico. El fisuramiento debido al asentamiento plástico puede ser debido al colado simultáneo de las columnas, vigas y losas, la mala compactación o vibrado del concreto, a que este último sea un concreto muy fluido o simplemente que no se haya usado cimbra “ hermética” .

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0

viga

columna. Figura 22. Fisuras de fraguado o falso fraguado.

Este tipo de fisuramiento en todo un elemento o en secciones específicas de distintas edades puede ser debida a la utilización de cemento con alto contenido de anhidrita (yeso anhídro), a la demora de colocación del concreto sin el uso oportuno de aditivos o de hidratación en las juntas de colado, así como al calor excesivo y humedad relativa baja.

viga

columna. Figura 23.. Fisuras de junta de colado.

Este tipo de fisuración se presenta en la cabeza de la columna donde en su momento se tuvo un exceso de nata de cemento (debido a la exudación) o superficies sucias.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0

Figura 24.. Fisuras de compresión localizada o pérdida de Estabilidad del acero de refuerzo.

Debido principalmente a la mala colocación o insuficiencia de estribos o anillos, carga superior a la prevista, concreto de resistencia inadecuada o mala compactación del concreto.

LOSAS.

Elevación.

Planta Figura 25.. Fisuras de flexión en losas.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0 Este tipo de fisuramiento debido a la flexión que se presenta en losas es debido principalmente a que el acero de refuerzo es insuficiente o mal posicionado, la longitud de anclaje no tiene las longitudes mínimas especificadas, se realizó un descimbrado temprano o simplemente existen sobrecargas no previstas desde el diseño de la estructura.

Figura 26.. Fisuras de flexión en voladizo.

Fisuras debidas al acero de refuerzo insuficiente o mal posicionado, longitud de anclaje no cumplida, descimbrado temprano, o bien, sobrecargas no previstas.

Figura 27.. Fisuras de momentos torsionantes. Parte superior de losas apoyadas.

Fisuras debidas a que el acero de refuerzo de borde es insuficiente, asimismo, la protección térmica fue insuficiente.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0

Figura 28.. Fisuras de contracción hidráulica y térmica. Las fisuras de contracción son debidas al curado ineficiente, al exceso de calor de hidratación o exceso de agua de mezclado.

Figura 29.. Fisuras provocadas por punzamiento. Este tipo de fisuras se deben a excesos de carga concentrada, a que el peralte de la losa es pequeño o muy delgado o que el concreto usado no es de la resistencia adecuada. Este tipo de fallas, “ comunes”

en las estructuras de concreto puede ser originado por

cada una de las consideraciones marcadas al pie de las figuras; en estado fresco (del concreto) las fallas pueden originarse debido a un gran revenimiento, o fraguado inicial en el concreto José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.3 Comportamiento, modo de falla y resistencia de elementos sujetos a: CAPITULO 1.0 bombeado, mal vibrado, o el no curar convenientemente asimismo como el descimbrado prematuro. Estos son los principales errores a que se recurren pudiendo causar fisuramientos o fallas posteriores. En estado endurecido, sobrecargas por cambio de uso del proyecto estructural, sismos superiores a los estipulados a los reglamentos, modificaciones estructurales inadecuadas o simplemente una omisión importante en el proyecto estructural original. Otra causa pudiera ser que los materiales acero o concreto no tienen la calidad especificada en obra, también el dejar recubrimientos mayores a los especificados en planos, ya que reduce el peralte efectivo y por lo tanto la resistencia.

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1.4 Introducción al análisis con las NTC 96 CAPITULO 1.0

1.4 Introducción al análisis con las Normas Técnicas Complementarias aprobadas en 1995 y 1996 por la Asamblea Legislativa del Distrito Federal. La Ciudad de México ha tenido desarrollo muy acelerado, sobre todo en la segunda mitad de este siglo; está considerada, en este momento, como “ la más grande del mundo” , de manera que en las últimas décadas sus antiguos problemas se han agudizado y aparecido otros nuevos. La población del Distrito Federal pasó de 1’ 760,000 habitantes en 1940 a 10’ 000,000 en 1988, (sin incluir la conurbación con el Estado de México), debido a las altas tasas de crecimiento que durante dos décadas fueron de 5%. Se estima que para el año de 2003 la población del Distrito Federal es de 16’ 000,000 de habitantes. La vulnerabilidad de la Ciudad de México radica no solamente en su crecimiento urbano y demográfico excesivos, la degradación de su medio natural original o la concentración del 46% de la producción industrial y comercial del país, sino en todo lo que ha construido para operarla y conservarla, por lo que este aspecto es el que representa el mayor peligro para su estabilidad física y ecológica. Uno de los factores más vulnerables de la capital mexicana es su sitio geográfico, ya que se encuentra dentro de una de las zonas sísmicas más importantes del mundo, para ello, desde 1920, como nos hemos referido en temas anteriores, esta ciudad ha contado con reglamentaciones encaminadas a lograr una mayor y mejor seguridad estructural de las edificaciones ante la acción de los sismos. Entre los conceptos que se toman en consideración para el diseño de las estructuras están las cargas muertas, las cargas vivas y la accidental debida a sismo. Este último es el que ha experimentado las modificaciones más profundas. Las disposiciones para el efecto se encuentran en las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, 1993, en varios temas. En lo que se refiere a los coeficientes sísmicos básicos para las tres zonas en la que se divide el Área Metropolitana de la Ciudad de México ZMCM, los valores correspondientes a las áreas de lago y de transición se han incrementado substancialmente por la evidencia de la extraordinaria intensidad que puede alcanzar los movimientos del terreno en esas regiones. El factor que incrementa el coeficiente sísmico para las construcciones de particular importancia, es decir las del grupo “ A” , (según el artículo 174 del RCDF), se ha aumentado a 1.5 en lugar de 1.3 de la versión anterior.

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1.4 Introducción al análisis con las NTC 96 CAPITULO 1.0

En lo que se refiere a los factores de comportamiento sísmico mediante los cuales se permite reducir el valor de la fuerza sísmica correspondiente a los coeficientes básicos de diseño, con respecto al Reglamento anterior se han disminuido algunos d estos factores y se han hecho mucho más estrictos los requisitos para poder adoptar reducciones significativas. El artículo 209 del RCDF-93, especifica los límites de desplazamiento lateral admisible de las estructuras, que se han reducido con respecto a los del Reglamento anterior. Con ello se tiene a propiciar el empleo de formas estructurales más rígidas y robustas, lo que disminuye el riesgo de daños en elementos no estructurales, así como la posibilidad de que vuelvan significativos los efectos de segundo orden, correspondientes a la

interacción carga-desplazamiento y los

problemas de choques con estructuras adyacentes. Para este último problema se especifican, en el artículo 211, holguras mayores entre las construcciones, de aquellas que se prescribían en el Reglamento anterior. En el capítulo VIII, que se refiere al diseño de cimentaciones, ha sido objeto también de modificaciones significativas tanto en lo que concierne a los requisitos de estudio del subsuelo como en lo relativo a los métodos de diseño y construcción, esta información reglamentada se complementa con las NTC-cimentaciones. Toda construcción existente del grupo A a que se refiere el artículo 174, fracción 1 del RCDF-93, deberá revisarse y de acuerdo a los artículos 69 y duodécimo transitorio, el propietario o poseedor deberá presentar a las autoridades del DF, un dictamen o constancia de seguridad estructural suscrita por el CSE, en el que se verifique si se reúne las condiciones de seguridad que fija el RCDF-93 y sus NTC, la que deberá renovarse cada 5 años o después de un sismo intenso. Si el dictamen referido establece que la construcción no cumple con las condiciones requeridas, deberá reforzarse o modificarse para satisfacerlas, a menos que ya haya sido reforzada o construida de acuerdo al RCDF de 1976 con las modificaciones que establecen las Normas de Emergencia emitidas el 18 de octubre de 1985. Asimismo el citado artículo marca que “

no será necesario revisar la seguridad de

estructuras construidas antes del presente siglo, si no han sufrido daños o inclinaciones significativas, siempre que no hayan modificado sus muros u otros elementos originales, ni incrementado significativamente las cargas originales” .

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1.4 Introducción al análisis con las NTC 96 CAPITULO 1.0

CONDICIONES DE REGULARIDAD. El proyecto arquitectónico de una edificación deberá permitir una estructuración eficiente para resistir las acciones que puedan afectar la estructura, con especial atención en los efectos sísmicos. El proyecto arquitectónico de preferencia permitirá una estructuración regular que cumpla con los requisitos que se establecen el las NTC-SISMO-95, las construcciones que no cumplan con las disposiciones de regularidad se diseñaran con condiciones sísmicas más severas, marcadas en las mismas normas.

CORRESPONSABILIDAD DEL PROYECTO. Es responsabilidad ineludible de los profesionistas relacionados con la planeación, el proyecto, construcción y operación de edificios, analizar y resolver todo lo que formará parte de ellos considerando lo necesario para hacer que esos espacios ofrezcan seguridad para la vida e integridad física y psicológica de los ocupantes, para ello, la observancia de la normatividad vigente es con el fin de llegar a la meta establecida. Estas normas y reglamento verificarán las siguientes consideraciones en la estructuración o revisión de una construcción. a)

El análisis de las características geológicas, mecánicas y topográficas del terreno, las cuales tiene la responsabilidad de determinar aspectos como la composición estratigráfica y resistencia del terreno, existencia de mantos freáticos y pesos máximos de la posible edificación, recomendaciones respecto a los probables tipos de estructura a emplear, profundidad de excavación necesaria, posibles tipos de cimentación de acuerdo al edificio planeado y limitaciones estructurales que a su vez marcarán limitaciones al proyecto constructivo.

b)

La planeación y el proyecto arquitectónico, que deberá satisfacer tanto las necesidades espaciales, físicas, psicológicas y estéticas de los usuarios de los espacios, y considerar, de manera relevante, en la solución de diversos elementos como: las circulaciones horizontales (pasillos, andadores), circulaciones verticales (escaleras, abatimientos de puertas, ventanas, salidas de emergencia, señalización clara y visible, para la seguridad de las personas que vayan a usar de manera cotidiana o eventual esos espacios.

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1.4 Introducción al análisis con las NTC 96 CAPITULO 1.0

c)

El análisis, cálculo y diseño de las instalaciones, las cuales tiene la responsabilidad de que dentro del marco del RCDF y sus NTC, hacer las consideraciones necesarias, el análisis, cálculo y diseño detallado de todos los elementos estructurales para que el edificio sea estable, resistente a las cargas y fuerzas que puedan presentarse, incluyendo desde luego las producidas por los movimientos sísmicos, y por consiguiente represente una seguridad completa para los usuarios de los edificios.

d)

El análisis, cálculo y diseño de las instalaciones, tanto las comunes ó domésticas (hidráulicas, sanitarias, eléctricas, telefónicas y gas), como las especiales (sistemas contra incendio, alarmas, sonido, intercomunicación, acondicionamiento ambiental, sistema de control y seguridad), que tiene la responsabilidad de planear, calcular, diseñar y construir los diversos sistemas con los mejores materiales, respetar los lineamientos y especificaciones marcados en los Reglamentos correspondientes y realizarlas de manera que no representen un riesgo para los usuarios (como la presentación de fugas, explosione, cortos circuitos o incendio), aún en los casos de presentarse algún siniestro como los sismos.

e)

El suministro y colocación de equipo y mobiliario, los cuales deberán proveer los elementos requeridos con un elevado sentido de responsabilidad, es decir, con los mejores materiales, especificaciones, sistemas y estricto control de calidad, teniendo en consideración que, de acuerdo a los estudios que se han realizado, alguno siniestros son provocados por equipo inadecuado, de mala calidad u obsoleto, que resultan rigurosos.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. Brevario. El reglamento de 1993, introdujo algunas modificaciones mejorando su contenido, pero substancialmente la parte modular sísmica se ha conservado y el coeficiente sísmico máximo adoptado fue de 0.32, en lugar de 0.27, con incremento de 1.5 para edificios del grupo “ A” en la zona III. Desde que ocurrió el temblor en Jalisco en 1941, las autoridades del Distrito Federal han respondido emitiendo disposiciones reglamentarias a las que se incorporan las conclusiones derivadas de la experiencia en cada caso. Sin duda todos los reglamentos emitidos de 1942, 1957, 1966, 1976, 1987 y el vigente de 1993, han marcado mejoría significativa en cada época de acuerdo a los conocimientos de diseño disponibles y la observación del comportamiento de las estructuras bajo los efectos sísmicos. Sin embargo, analizando el valor del coeficiente sísmico del primer reglamento C=0.02, y el actual (1993) C= 0.60, se observa que al desproporción es grande. Pudiera decirse que la acción y el valor de la fuerza sísmica en las estructuras es francamente incierta (sustituyó en 1942 al de 1920). Cuando menos hasta el momento, la estructura antisísmica no existe, pero si se podrá mejorar la estabilidad de los edificios para recibir la fuerza sísmica indicada por los reglamentos. Se puede indicar finalmente que de no haber contado con las Normas y Reglamentos de 1957, 1966 y 1976, los daños producidos por el temblor de 1985 hubieran sido varias veces mayores ( se puede recordar que en el 2000, durante el sismo en Turquía, con total carencia de reglamentos y los pocos que había, con una antigüedad considerable ocasionó que un temblor de 5° en escala Richter provocará una gran destrucción), si se toma como referencia la relación entre coeficientes sísmicos (0.02/0.60), tal vez pudiera decirse que los daños hubieran sido treinta veces mayores. En el caso de las cimentaciones, dependiendo su forma de trabajo, las cimentaciones se clasifican en superficiales (son a base de zapatas asiladas, o corridas sobre una retícula de contratrabes y cajones de estacionamiento parcialmente compensados)., semiprofundas, profundas (pueden también ser a base de cajones sobre compensados, cuya profundidad de desplante sea grande, por ejemplo la estación del metro Pino Suárez con 11.00 mts. De profundidad, o bien, retículas de cimentación con pilas y pilotes) y mixtas (son a base de cajones de cimentación con pilas o pilotes estos trabajando de punta, por fricción o control).

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50

1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

El perfil estatigráfico de la Ciudad de México se divide en ZONA I

Zona de Lomas, suelo de baja compresibilidad.

ZONA II

Zona de transición, suelo de mediana compresibilidad.

ZONA III

Zona lacustre, zona de lago, zona de baja compresibilidad.

FAS

Formación arcillosa superior.

FAI

Formación arcillosa inferior.

ZONA I

ZONA II

ZONA III

hasta 3.00 mts de 3.00 a 20.00 mts

FAI

FAS

más de 20.00 mts

PRIMERA CAPA DU RA.

SEGUNDAA CA PA DURA.

Fig. 30 Perfil estatigráfico de la Ciudad de México

Las normas sobre cimentación, emitidas por el RCDF-93 están fundamentalmente enfocadas a proteger a la sociedad dándole legalidad jurídica a sus artículos. Las Normas Técnicas Complementarias de Cimentación, reúnen las especificaciones mínimas a cumplir tanto en teoría como en práctica, estas no tienen carácter legal, más bien, técnico y científico. Así, dependiendo de la importancia de las cargas, de la superestructura a cimentar deberá estudiarse el suelo basándose en estudios de mecánica de suelos principalmente y dela información requerida general, como la siguiente:

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51

1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0 1. en terrenos tipo I, se debe encontrar la capacidad de carga y hacer sondeos para detectar la existencia de cavernas; los asentamientos en este tipo de suelos son únicamente de tipo elástico, por tanto, es necesario conocer el módulo elástico del suelo. 2. en terrenos tipo II y III: a) si hay o no agua freáticas y ubicar el nivel. b) Conocer la profundidad a la primera capa dura, conociendo a la vez la estatigrafía del lugar a base de un sondeo de penetración estándar. c) Conocer que asentamientos se tendrán para una sobrecarga dada . esto obliga a realizar sondeos mixtos con tubo shelby para extraer muestras inalteradas ( 4 mínimo a distintas profundidades), con estas muestras hacer pruebas de consolidación y ahí obtener el índice de compresibilidad volumétrica. (mv). d) La mecánica de suelos deberás proporcionar en su caso las presiones a que van a estar sometidas las contratrabes perimetrales en un cajón de cimentación. e) Capacidad de carga, pesos volumétricos, límites, granulometría, etc.

Los tipos de cimentación a elegir, dependerá de los estudios de mecánica de suelos y de la descarga de la estructura, lo cual nos basaremos en: 1. Al tipo de estructura que puede ser de muros de carga, marco rígido, o una combinación. 2. A la descarga, la cual estará en base al número de niveles. 3. A un apropiado estudio de mecánica de suelos o geotécnia. 4. A los materiales que se encuentren en la localidad. 5. A la calidad de la mano de obra del lugar.

Cronología: Hasta el año de 1920 no existían normas para el diseño de las construcciones, las cimentaciones eran de piedra, tabique con adobes, bloques de tepetate, etc., Los cerramientos eran formados por arcos de tabique, piedra y los techos y entrepisos de bóvedas en sus diferentes tipos, con vigas de madera o rieles. Frecuentemente los muros eran tan gruesos que en un sismo se caían pasillos y techos. De ahí la recomendación de permanecer bajo el dintel de una puerta, como el lugar más seguro. Con la aparición de nuevos materiales, en el año de 1920 fue publicado el primer reglamento de las construcciones, del cual no tenemos referencias aunque se sabe que no se trataban provisiones especiales para sismos. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

La lista completa de reglamentos y normas publicitados desde entonces a la fecha es la siguiente: *

Reglamento de 1920.

*

Reglamento de 1942.

*

Normas de Emergencia de 1957.

*

Reglamento de 1966.

*

Reglamento de 1976.

*

Normas de emergencia de 1985.

*

Reglamento de 1987.

*

Reglamento de 1991.

*

Reglamento de 1993.

De los cuales, las principales características de cada reglamento se presentará a continuación:

Reglamento de 1942. Este reglamento contempló las siguientes consideraciones: La altura máxima de las construcciones se consideraba de 35.00 m la clasificación de las construcciones se dio por la importancia y tipo de ocupación, clasificando a las edificaciones en 8 tipo y asignándole a cada uno un coeficiente sísmico. TIPO I II III A VI VII VIII

COEFICIENTES SÍSMICOS. 0.100 0.050 0.025 0.010 0.000

Tabla 3. coeficientes sísmico RCDF-42

A continuación se describen los tipos de edificaciones:

TIPO I. Construcciones cuyo requerimiento es indispensable el permanecer intactas: plantas de bombeo, depósitos de agua potable, plantas de tratamiento, plantas de energía y monumentos que se desean conservar.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

TIPO 2. Construcciones que al fallar pongan en peligro la vida de un gran número de personas: escuelas, teatros, cines y similares.

TIPO 3. Edificios destinados al público donde no se congrega un gran número de personas: hoteles, casa de vivienda o departamento, oficinas y similares.

TIPO 4. Construcciones que albergan materiales o equipo costosos o necesarios como almacenes, bodegas, etc.

TIPO 5. Residencias de lujo. TIPO 6. Cualquier construcción usada como habitación para pocas personas. TIPO 7 Y 8. Construcciones que no ocasionarían daños a seres humanos o a otras estructuras. Como dato sobresaliente este reglamento de guerra no consideraba el tipo de terreno para las acciones sísmicas, como los determinados en reglamentos posteriores a 1957. Para revisar la capacidad de la construcción ante acciones gravitacionales y sísmicas, se permitía incrementos de 33% de los esfuerzos admisibles con respecto a los empleados para la condición de cargas verticales exclusivamente, con excepción de que las estructuras para lugares de reunión sólo se exigía la presentación de cálculo sísmico para edificios mayores de 16.00 m de altura, o de dos veces la menor dimensión de la planta.

Normas de Emergencia de 1957 Estas fueron emitidas a raíz de los numerosos y severos daños provocados en construcciones desplantadas en suelo blando de la Ciudad de México, ya que el sismo del 28 de julio de 1957 y cuya magnitud fue de 7.5 en escala Richter, originado en San Marcos, Gro. Ocasionó una gran cantidad de daños materiales, pérdidas humanas y económicas considerables. Dentro de las nuevas disposiciones mostradas dispuso de lo siguiente: •

Se admite por primera vez el diseño al límite.

•

Se incrementan los coeficientes sísmicos y dependen de las características del terreno (firme, transición o blando) así como el tipo de estructura y de su destino.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0 •

Se especifican aceleraciones variables con la altura, mediante una distribución lineal.

•

Se permiten estructuras de mayor altura pero indicando que las de más de 45.00m requerirán un análisis dinámico especial.

•

Se limitan las deformaciones horizontales.

•

Se incluyen disposiciones para tomar en cuenta la torsión.

•

Por su uso, los edificios se reagrupan en tres tipos: A Tipos I y II. B Tipos III al VI. C Tipos VII y VIII.

•

por su estructuración se estableció una clasificación en tres clases:

Clase I. Estructuras de concreto o acero con muros de relleno que contribuyan a aumentar la rigidez.

Clase 2. Estructuras de concreto o acero sin elementos ajenos a la estructura que contribuyan a aumentar la rigidez.

Clase 3. Construcciones cuya rigidez dependa exclusivamente de muros de carga. •

Los coeficientes de sismo aumentaron sensiblemente manteniendo el valor cero 0.00 para construcciones del grupo C.

Reglamento de 1966 Publicado para sustituir las normas de emergencia de 1957, y sobre todo para preservar la seguridad en edificaciones, las principales modificaciones fueron: Los tipos de suelo se reducen a dos tipos incluyendo la zona de transición a la del suelo blando. Las clasificaciones de los edificios por su destino se modifico quedando integrados en los tres grupos siguientes: GRUPO A.- Edificios gubernamentales y de servicios públicos (plantas de bombeo, centrales eléctricas y telefónicas, estaciones de bomberos y otros); aquellos cuyo funcionamiento es especialmente importante a raíz de un temblor (como hospitales); aquellos cuyo funcionamiento es especialmente importante a raíz de una emergencia urbana y de gran valor cultural y económico como los museos y el banco central, y aquellas construcciones cuya área construida es superior a 400 m2 donde existe frecuentemente aglomeración de personas, como escuelas, estadios, salas de espectáculos, templos, estaciones, terminales y similares). José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

GRUPO B.- Construcciones para la habitación privada o de uso público donde no existe frecuente aglomeración de personas, cerca de cuya altura exceda 2.5 m de construcciones para guardar materiales y equipos costosos y aquellas cuyas fallas puedan poner en riesgo otras construcciones de este grupo o del grupo A. GRUPO C.- Construcciones aisladas cuya ejecución no exija la intervención del Director Responsable de Obra. (DRO) y cuya falla por temblor no pueda normalmente causar daños estructurales de los dos primeros grupos, a seres humanos, materiales y de equipos costosos.

•

Se excluyen las separaciones en colindancias.

•

Se proponen espectros de diseño.

•

Se dan recomendaciones para elementos de fachada que no forman parte de la estructura.

•

Se exigen deformímetros y oscilógrafos en edificios más altos que 45m.

•

Se clasifica la estructuración de los edificios en tres tipos: -

TIPO 1. Estructuras formadas por marcos rígidos que resistan por lo menos el 50% de la fuerza cortante que le correspondería si estuviera aislado.

-

TIPO 2. Estructuras formadas por muros de carga o marcos rígidos que no cumplen con los requisitos del tipo 1.

-

TIPO 3. Tanques elevados y chimeneas.

Para estos tipos de estructuración, se tienen factores de alta y baja compresibilidad ilustrados en la tabla siguiente.

COMPRESIBILIDAD. ESTRUCTURACIÓN

ALTA

BAJA

1

0.06

0.04

2

0.08

0.08

3

0.15

0.10

De estos factores, las estructuras del tipo A, se multiplican por 1.3 y las del grupo C no se requiere diseño por sismo.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0

Reglamento de 1976. A fines de 1976 se publicó un nuevo reglamento con variaciones importantes, las cuales se muestran a continuación. Aparecen las Normas Técnicas Complementarias para diseño de estructuras de mampostería, madera, concreto, acero, para el diseño de cimentaciones y por efecto de viento; sismo se mantiene en el título cuarto. Se zonifica al Distrito Federal en tres tipos de suelo, blando cuya profundidad es mayor a los 20.00 m; transición, cuyo manto blando esta entre los 3.00 y los 20.00 m de profundidad, firme, cuyo suelo blando esta referenciado hasta los 3.00m de material compresible. Los coeficientes sísmicos tuvieron un incremento para cada tipo de zona 0.24, 0.20 y 0.16 respectivamente. (Q) Se incluyeron por primera vez los factores de reducción por ductilidad que variaban entre uno y seis. Se aumenta al doble las excentricidades accidentales para efectos de torsión. Este reglamento, considerado el mejor de América Latina y a la par de los mejores reglamentos Europeos y Estadounidenses, fue considerado un notable avance tecnológico a nivel nacional, su revisión se inicio en 1985, la cual, debido al temblor registrado en septiembre de ese año, obligó a legislar y aprobar normas apropiadas a la emergencia urbana registrada durante la segunda quincena de septiembre y los meses subsecuentes.

Normas de emergencia de 1985. Que complementaba al RCDF-76, debía emplearse en la reparación de los edificios dañados por los sismos de septiembre de 1985 y permanecer vigentes hasta la publicación de un nuevo reglamento. Sus principales aportaciones fueron: •

Incremento de los coeficientes sísmicos.

•

Disminución de los factores de reducción.

•

Incremento de las cargas vivas.

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1.4.1 Antecedentes directos de la reglamentación de 1993. CAPITULO 1.0 •

Disminución de los factores de reducción por ductilidad.

•

Limitación de la excentricidad.

•

En las Normas de Cimentación se introdujeron secciones para diseño de pilotes, separación de colindancias, detallado de conexiones y supervisión, entre otros.

Reglamento de 1987. El 3 de julio de 1987, se publica la versión del reglamento que conserva las regulaciones de las normas de emergencia de 1985. En esta reglamentación se aumentaron los coeficientes sísmicos de las normas de emergencia, se redujeron los desplazamientos laterales permisibles, se aumentaron los requisitos para considerar los diferentes valores del factor de comportamiento sísmico, se ajustaron los factores de reducción de resistencia etc. Debido a la importancia que se le da a la seguridad estructural, nosotros como ingenieros debemos tener la certeza de que las construcciones cual sea su función o sistema estructural, debe brindar un buen funcionamiento para las personas que la habitan. Dentro de las principales consideraciones marcadas en el reglamento de 1987 fue el de dejar muy explícito las construcciones pertenecientes al grupo A, B1 y B2, generalizando el factor de carga de 1.5 para todas las estructuras del grupo A; se incluye la revisión de la seguridad de los miembros estructurales de la cimentación.

Reglamento de 1993. Aprobado y publicado por la ALDF en agosto de 1993, con sus respectivas modificaciones autorizadas el 15 de julio de 1994, y el 04 de junio de 1997, la cual tiene como característica determinística el tener una mayor seguridad en el diseño, antes y durante la construcción de edificaciones. Sobre este reglamento hablaremos en el subcapítulo posterior donde se detallará a grosso modo las principales características contenidas en el título VI del RCDF-93, principal apartado de diseño, construcción y seguridad estructural en las edificaciones.

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58

1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

1.4.2 Principales consideraciones marcadas en el Título Sexto del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE LAS CONSTRUCCIONES.

Este título (el Título Sexto del RCDF) es una de las secciones más importante del Reglamento de Construcciones, encaminado a garantizar una mayor seguridad estructural de las construcciones, delimitando consideraciones, factores, análisis y dimensiones que deben cumplirse para tener las recomendaciones mínimas de seguridad en las edificaciones. Para garantizar la seguridad estructural de las edificaciones el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México y la Comisión revisora del RCDF en la Asamblea Legislativa del Distrito Federal (ALDF) aprobó en agosto de 1993 el actual Reglamento de Construcciones, con sus respectivas modificaciones hechas en julio de 1994 y junio de 1997. Así, este Título se compone de 11 capítulos, que habla sobre consideraciones a tomar en las Disposiciones generales, Características generales de las edificaciones, Criterios de diseño estructural, Cargas muertas, Cargas vivas, Diseño por sismo, Diseño por viento, Diseño de cimentaciones, Construcciones dañadas, Obras provisionales y modificaciones, y Pruebas de carga; con sus correspondencias especificadas en las Normas Técnicas Complementarias vigentes.

CAPÍTULO 1

Disposiciones Generales.

TABLA DE DESCRIPCIONES DE ARTÍCULOS DEL TÍTULO SEXTO. Artículo No. 172

Disposición. Hace referencia al presente título, determinando que éste contiene los requisitos que deben cumplirse en el proyecto, ejecución y mantenimiento de una edificación para lograr un nivel de seguridad adecuado contra fallas estructurales, así como un comportamiento estructural aceptable en condiciones normales de operación. Además se deberá cumplir con:

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 a)

La documentación requerida del proyecto estructural deberá cumplir con lo previsto en el artículo 56 del RCDF-93.

b)

En el libro de bitácora deberá anotarse, en lo relativo a la seguridad estructural, los procedimientos de la edificación utilizados, fechas de las distintas operaciones, forma y detalles en que se hayan resultado detalles estructurales no contemplados en el proyecto estructural, así como, cualquier modificación, o adecuación que resulte necesaria.

c)

Toda modificación, adición, o interpretación de los planos estructurales deberá ser aprobada por el Director Responsable de Obra (DRO) o por el (los) Corresponsable(s) de Seguridad estructural (CSE), debiendo elaborar planos que indiquen las modificaciones significativas de proyecto estructural que se hayan aprobado y realizado.

d)

Las

disposiciones

son

aplicables

para

construcciones

nuevas,

ampliaciones, obras de refuerzo, reparaciones y demoliciones de las obras a las que se refiere el RCDF-93. 173

El

Gobierno

del

Distrito

Federal

(GDF)

expedirá

Normas

Técnicas

Complementarias (NTC) para definir los requisitos específicos de ciertos materiales y sistemas estructurales, así como procedimientos de diseño para accidentes particulares, como efectos de sismo y de viento. 174

Para efectos de este Título, las construcciones se clasifican como: I. Grupo A. Edificaciones cuya falla estructural podría causar un número elevado de vidas, daños económicos o culturales excepcionalmente altas, que contengan sustancias tóxicas o explosivas, y edificaciones esenciales ante una emergencia urbana, como lo son: hospitales, escuelas, terminales de transporte, estaciones de bomberos, centrales eléctricas y de telecomunicaciones, estadios, depósitos de sustancias tóxicas, museos y edificios que alojen archivos y registros públicos de particular importancia a juicio del GDF. II. Grupo B. Edificaciones comunes destinadas a vivienda, oficinas y locales comerciales, hoteles y construcciones comerciales e industriales no contempladas en el grupo A, donde, a la vez se subdivide en: a) Subgrupo B1 Edificaciones de más de 30m de altura o con más de 6,000 m2 de área total construida, ubicadas en las zonas I y II que alude el artículo 175, construcciones de más de 15m de altura o 3,000 m2 del área total construida, en zona III, se refiere a un solo cuerpo de edificio que cuente con medios propios de desalojo

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 (accesos y escaleras), incluyendo áreas de anexos (pudiendo ser los propios cuerpos de escalera), al área de un cuerpo que no cuente con medios propios de desalojo, además de templos, salas de espectáculos, edificios que tenga salas de reunión que alojen a más de 200 personas. b) Subgrupo B2 Las demás de este grupo. 175

El Distrito Federal se divide en tres zonas (I, II y III) dependiendo del tipo de suelo, las características de cada zona y los procedimientos para definir la zona que corresponde cada predio se fijan en el capítulo VIII de este título.

CAPÍTULO 2 176

Características Generales de las edificaciones. El proyecto arquitectónico deberá permitir una estructuración eficiente para resistir las acciones que puedan afectar a la estructura, especialmente los efectos sísmicos, dicho proyecto permitirá una estructuración regular que cumple con los requisitos establecidos en las NTC para diseño sísmico (NTC- sismo-96), de no ser una regular, se diseñará con condiciones sísmicas más severas.

177

La separación mínima entre construcciones será la marcada en el Art. 211 que también es aplicable a la separación entre cuerpos distintos de un mismo edificio, la junta deberá estar libre de cualquier obstrucción, las separaciones deberán indicarse claramente en los planos arquitectónicos.

178

Los acabados y recubrimientos cuyo desprendimiento pudiera causar daños deberán fijarse mediante procedimientos autorizados por el DRO o el CSE.

179

Los elementos no estructurales que pudieran restringir las deformaciones de una estructura o que tengan un peso considerable deberán ser aprobados en sus características por el DRO o el CSE; El mobiliario, los equipos y materiales cuyo desprendimiento cause daños físicos o materiales deberán fijarse de tal manera que eviten estos daños.

180

Los anuncios adosados, colgantes de azotea de gran peso y dimensiones requerirán de diseño estructural particularmente por efectos del viento (NTCviento-95), debiendo diseñar sus apoyos y fijaciones a la estructura principal y deberá revisarse su efecto en la estabilidad de dicha estructura, este proyecto deberá ser aprobado por el DRO o el CSE.

181

Cualquier perforación o alteración de elementos por perforación deberá ser aprobado por el DRO o el CSE, quien elaborará los planos de detalle que indique las modificaciones y refuerzos locales necesarios. No permitiendo que las

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61

1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 instalaciones de gas, agua, y drenaje crucen juntas constructivas de un edificio, a menos, que se provea de conexiones y de tramos flexibles.

CAPÍTULO 3 182

Criterios de diseño estructural. Toda estructura deberá

diseñarse para cumplir con los siguientes requisitos

básicos: I. Tener la seguridad adecuada contra la aparición de todo estado límite de falla posible ante la combinación de acciones más desfavorables que puedan presentarse durante la vida esperada. II. No rebasar ningún estado límite de servicio ante combinación de acciones que corresponden a condiciones normales de operación. 183

Se considera como estado límite de falla cualquier situación que corresponda al agotamiento de la capacidad de carga de la estructura o cualesquiera de sus componentes; las NTC establecerán los estado límite de cada material y tipo de estructura.

184

Se considera como estado límite de servicio la ocurrencia de deformaciones, agrietamiento vibraciones o daños que afecten el correcto funcionamiento de la construcción, pero que no perjudiquen su capacidad de soportar cargas; la revisión de los estados límites de deformación se considera cumplida si no excede los siguientes valores:

I. Un desplazamiento vertical en el centro de trabes en el que se incluyan efectos a largo plazo, igual al claro entre 240 más 0.5 cm .En miembros en los cuales sus desplazamientos no afecten a elementos no estructurales como muros de mampostería los cuales no son capaces de soportar desplazamientos apreciables, se considera como estado limite a un desplazamiento vertical, medido después de colocar los elementos no estructurales

igual al claro de la trabe entre 480 más 0.5 cm. Para

elementos en voladizo, los límites anteriores se duplicarán. II. Un desplazamiento horizontal relativo entre dos niveles sucesivos de la estructura, igual a la altura del entrepiso dividido entre 500 para edificaciones en las cuales se hayan unido los elementos no estructurales capaces de sufrir daños bajo pequeños desplazamientos, en otros casos, el límite será igual a la altura del entrepiso divido entre 250, para diseño sísmico se considerará lo dispuesto en el capítulo VI de este reglamento., además se observará lo que dispongan las NTC relativas a los distintos tipos de estructuras. Adicionalmente se respetarán los estados límites de

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62

1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 diseño sísmico, especificados en el capítulo respectivo de este capítulo. 185

Para el diseño de cualquier estructura deberán tomarse en cuenta los efectos de las cargas muertas, vivas, de sismo y del viento, cuando este último sea significativo, las intensidades de diseño y la forma en que deben considerarse se especifica en los capítulos IV, V, VI y VII, la manera de combinación de los efectos se especifican en los artículos 188 y 193. Cuando sean significativos, deberán tomares en cuenta los efectos producidos por otras acciones, como los empujes de tierras y líquidos, los cambios de temperatura, las contracciones de los materiales, los hundimientos de los apoyos y las solicitaciones originadas por el funcionamiento de maquinaria y equipo que no estén tomados en cuenta en las cargas, especificadas en el capítulo V de este título para diferentes destinos de las edificaciones. Las intensidades de estas acciones que deben considerarse para el diseño, la forma en que deben integrarse a las distintas combinaciones de acciones y la manera de analizar sus efectos en las estructuras se apegarán a los criterios generales establecidos.

186

Se consideran tres tipos de acciones de acuerdo a su duración en la obra: I. Las acciones permanentes. Son las que obran en forma continua sobre la estructura y cuya intensidad varía con el tiempo, las principales acciones pertenecientes a esta categoría son: la carga muerta, el empuje estático de tierra y de líquidos, al igual que los desplazamientos y las deformaciones impuestos a la estructura que varían poco con el tiempo, como los debidos a preesfuerzos o movimientos diferenciales permanentes en los apoyos. II. Las acciones variables. Actúan en la estructura con una intensidad que varía significativamente con el tiempo como son la carga viva, los efectos de temperatura, las deformaciones impuestas y los hundimientos diferenciales que tengan una intensidad variable con el tiempo, y las acciones debidas al funcionamiento de maquinaria y equipo, incluyendo los efectos sísmicos que pueden presentarse debido a vibraciones, impacto o frenaje, y III. Las acciones accidentales que no se deben al funcionamiento normal de la construcción, y que pueden alcanzar intensidades significativas sólo durante lapsos breves, como son: las acciones sísmicas, los efectos del viento, los efectos de explosiones, incendios y otros fenómenos que puedan presentarse en casos extraordinarios. Será necesario tomar precauciones en la

estructuración

y

en

los

detalles

constructivos,

para

evitar

un

comportamiento catastrófico de la estructura para el caso que ocurra estas acciones. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

63

1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 187

Cuando se consideren en el diseño acciones cuya intensidad no establezca el RCDF-93 y sus NTC, estas

intensidades deberán establecerse siguiendo

procedimientos aprobados por el GDF con base en: I. Para acciones permanentes se tomarán en cuenta la variabilidad de las dimensiones de los elementos, de sus pesos volumétricos y de otras propiedades relevantes de los materiales, para determinar un valor máximo probable de la intensidad II. Para acciones variables se determinará la intensidad correspondiente para que debe revisarse la estructura: °

La intensidad máxima se determinará con el valor máximo probable, durante la vida esperada de la construcción. Se empleará para combinación con los efectos de acciones permanentes.

°

La intensidad instantánea se determinará como el valor máximo probable en el lapso en que pueda presentarse una acción accidental, como el sismo, y se empleará para combinaciones que incluyan acciones accidentales o más de una acción variable.

°

La intensidad media se estimará como el valor medio que puede tomar la acción en un lapso de varios años y se empleará para estimar efectos de largo plazo, y

°

La intensidad mínima se empleará cuando el efecto de la acción sea favorable a la estabilidad de la estructura y se tomará, en general, igual a cero.

III.

Para acciones accidentales se considerará como intensidad de diseño el valor que corresponde a un periodo de recurrencia de 50 años. Las intensidades supuestas para las acciones no especificadas deberán justificarse en la memoria de cálculo y consignarse caen los planos estructurales.

188

La seguridad de una estructura deberá verificarse para los efectos combinados de todas las acciones que tengan una probabilidad no despreciable de ocurrir simultáneamente, considerándose dos categorías de combinaciones: I.

Para las combinaciones que incluyan acciones permanentes y acciones variables, se considerarán todas las acciones permanentes que actúen sobre la estructura y las distintas acciones variables, de las cuales la más desfavorable se tomará con su intensidad máxima y el resto son su intensidad instantánea, o bien todas ellas con su intensidad media cuando

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 se trate de evaluar efectos a largo plazo. Para la combinación de carga muerta más carga viva, se emplearán la intensidad máxima de la carga viva del artículo 199 del RCDF, considerándola uniformemente repartida en toda el área. Cuando se tomen en cuenta distribuciones de la carga viva más desfavorables que la uniformemente repartida, deberán tomarse los valores de la intensidad instantánea especificada. 189

Las fuerzas internas y las deformaciones producidas por las acciones se determinarán mediante un análisis estructural realizado por un método reconocido que tome en cuenta las propiedades de los materiales ante los tipos de carga que estén considerando.

190

Se entenderá por resistencia la magnitud de una acción, o de una combinación de acciones, que provocaría la aparición de un estado límite de falla de la estructura o cualesquiera de sus componentes; se entenderán como fuerzas internas las fuerzas axiales, cortantes y momentos de flexión y torsión que actúan en una sección de estructura.

191

Cuando se siga un procedimiento no establecido en las NTC, el GDF podrá exigir una verificación directa de la resistencia por medio de una prueba de carga realizada de acuerdo con lo que dispone el capítulo XI, del RCDF Título VI.

192

La determinación de la resistencia podrá llevarse a cabo por medio de ensayes diseñados para simular, en modelos físicos de la estructura o de porciones de ella, el efecto de las combinaciones de acciones que deben considerarse de acuerdo con el artículo 188. Con base en los resultados de los análisis se deducirá una resistencia de diseño, tomando en cuenta las posibles diferencias

entre las

propiedades mecánicas y geométricas medidas en los especimenes de ensayo, el tipo de ensaye, el número de especimenes y el criterio para la determinación de la resistencia de diseño se fijarán con base en criterios probabilísticos aprobados por el GDF. 193

Se revisará que para las distintas combinaciones de acciones especificadas en el art. 188y para cualquier estado límite de falla posible, la resistencia de diseño sea mayor o igual al efecto de las acciones que intervengan en la combinación de cargas en estudio.

194

El factor de carga se tomará igual a alguno de los valores siguientes: I. Para combinaciones de acciones clasificadas en la fracción I del art. 188, se aplicará un factor de carga de 1.4 (estructuras del grupo B) y de 1.5 (estructuras del grupo A). II. Para combinaciones de acciones clasificadas en la fracción II del art. 188 se

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0 considerará un factor de carga de 1.1 aplicando a los efectos de todas las acciones que intervengan en la combinación. III. Para acciones o fuerzas internas cuyo efecto sea favorable a la resistencia o estabilidad de la estructura, el factor de carga se tomará igual a 0.9, además, se tomará como intensidad de la acción el valor mínimo probable. IV. Para revisión de estados límite de servicio se tomará en todos los casos un factor de carga unitario. 195

Se podrán emplear criterios de seguridad de diseño diferentes de los especificados en este capítulo y de las NTC, si se justifica, a satisfacción del GDF, que los procedimientos de diseño empleados den lugar a niveles de seguridad no menores que los que se obtengan empleando los previstos en este ordenamiento.

CAPÍTULO 4

Cargas Muertas.

Este capítulo considera a las cargas muertas como los pesos de todos los elementos constructivos, de los acabados y de los elementos que ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo, empleándose valores mínimos probables

196

Las cargas muertas son los pesos de todos los elementos constructivos, de los acabados y de todos los elementos que ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo; para la evaluación de las cargas muertas, se emplearán las dimensiones especificadas de los elementos constructivos y los pesos unitarios de los materiales. para estos últimos se utilizarán valores mínimos probables

cuando sea más desfavorable para la

estabilidad de la estructura, considerar una carga muerta menor, como en el caso de volteo, flotación, lastre y succión producida por viento. En otros casos se emplearán valores máximos probables. 197

El peso muerto calculado de losas de concreto de peso normal coladas en el lugar se incrementará en 20 kg/m2, cuando sobre una losa colad en el lugar o precolada, se coloque una capa de mortero de peso normal, el peso calculado de esta capa se incrementará también en 20 kg/m2, de manera que el incremento total será de 40 kg/cm2 tratándose de losas y morteros que posean pesos volumétricos diferentes de lo normal, estos pesos se modificaran en proporción de los pesos volumétricos. Los efectos no se aplicarán cuando el efecto de la carga muerta sea favorable a la estabilidad de la estructura.

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 5 198

Cargas Vivas. Son las fuerzas que se producen por el uso y ocupación de las construcciones y que no tienen carácter permanente, las cargas especificadas en el art. 199 no incluyen el peso de los muros divisorios de mampostería o de otros materiales, ni el de muebles, equipos u objetos de peso fuera de lo común, como cajas fuertes de gran tamaño, archivos importantes, libreros pesados o cortinajes de salas de espectáculos. Cuando se prevean tales cargas deberá n cuantificarse y tomarse en cuenta en el diseño en forma independiente de la carga viva especificada. Los valores adoptados deberán especificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales.

199

Para la aplicación de cargas vivas deberán tomarse en cuenta las siguientes disposiciones: I. La carga máxima wm se deberá emplear para diseño estructural por fuerzas gravitacionales y para calcular asentamientos inmediatos en suelos, así como en el diseño estructural de los cimientos ante cargas gravitacionales. II. La carga instantánea wa se deberá usar para el diseño sísmico y por viento y cuando se revisen distribuciones de carga

más desfavorables que la

uniformemente repartida sobre toda el área. III. La carga media w se deberá emplear en el cálculo de asentamientos diferidos, y para el cálculo de flechas diferidas. IV. Cuando el efecto de la carga viva sea favorable a la estabilidad de la estructura, como en el caso de los problemas de flotación, volteo y succión por viento, su intensidad se considerará nula sobre toda el área, a menos que pueda justificarse otro valor de acuerdo con la definición del artículo 187. V. Las cargas vivas especificadas en la tabla correspondiente del reglamento, se consideran distribuidas sobre el área tributaria de cada elemento: 200

Durante el proceso de edificación deberán considerarse las cargas vivas transitorias que puedan producirse, incluirá el peso de materiales que se almacenen temporalmente, el de los vehículos y equipo, el de colado en plantas superiores que se apoyen en la planta que se analiza y del personal necesario, no siendo esto peso menor

de 150 kg/cm2. Se considerará, además, una

concentración de 150 kg en el lugar más desfavorable. 201

El propietario será responsable de los prejuicios que ocasione el cambio de uso de una construcción, cuando produzca cargas muertas o vivas mayores o con una distribución más desfavorable que las de diseño probado.

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 6 202-212

Diseño por sismo. Establece las bases y requisitos generales mínimos de diseño para que las estructuras tengan seguridad adecuadas ante los efectos de los sismos, los métodos de análisis y requisitos para estructuras específicas se detallarán en las NTC-sismo-96, indica que las estructuras se analizarán bajo la acción de dos componentes

ortogonales

no

simultáneos

de

movimiento

del

terreno,

combinándose con las fuerzas gravitacionales de las cargas, se verificará que las vigas o losas y columnas resistan la fuerza cortante, el momento flexionante, las fuerzas axiales y en su caso, las torsiones que en ellas induzcan los muros. El coeficiente sísmico para las construcciones clasificadas en el grupo B será de 0.16 en la zona I, de 0.32 en la zona II, y 0.40 en la zona III, para estructuras del grupo A el coeficiente c se incrementará un 50%. Tanto la estructura como la cimentación deben resistir las fuerzas cortante, momentos torsionantes de entrepiso y momentos de volteo inducidos. La diferencia de desplazamientos laterales de pisos consecutivos no excederá de 0.006 veces la diferencia de elevaciones, toda edificación deberá separarse de los linderos vecinos a una distancia de 5 cm ni menor que el desplazamiento menor calculado, aumentando en 0.001, 0.003 y 0.006 de la altura de dicho nivel sobre el terreno en las zonas I, II y III

CAPÍTULO 7 213-216

Diseño por viento. Establece las bases de la revisión de la seguridad y condiciones de servicio de las estructuras ante los efectos de los vientos, se complementa para el detallado de los procedimientos de diseño con las NTC-viento-95, especificando que toda estructura se diseñará para resistir los efectos de viento provenientes de cualquier dirección horizontal. Se tomará como base una velocidad de viento de 80km/hr en las zonas urbanas y suburbanas del Distrito Federal para el diseño de estructuras del grupo B. Las presiones que se producen para esta velocidad se modificarán tomando en cuenta la importancia de la construcción, las características del flujo del viento en el sitio donde se ubica la estructura y la altura sobre el nivel de terreno

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 8 217-232

Diseño de cimentaciones Se disponen los requisitos mínimos para el diseño y construcción de las cimentaciones. El Distrito Federal se divide en tres zonas: Zona I Lomas, formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, zona II transición, en la que los depósitos profundos se encuentran a 20m. De profundidad

o menos, y que esta constituida

principalmente por estratos arenosos y limoarenosos. Zona III Lacustre, integrada por potentes depósitos de arcillas altamente compresibles, separado por capas arenosas de consistencia firme, suelen estar cubiertos superficialmente por suelos aluviales y rellenos sanitario artificiales, la zona a la que corresponda un predio se determinará a partir de las investigaciones que se realicen del subsuelo del predio objeto de estudio, en caso de construcciones ligeras o medianas clasificadas en las NTC-cimentaciones-95, podrá determinarse la zona mediante el mapa incluido en las NTC. Las exploraciones del subsuelo deberán ser suficiente para definir de manera confiable los parámetro de diseño de cimentación, la variación de los mismos en la planta del predio y los procedimientos de construcción; en la zona I para la ubicación de material suelto, grietas, oquedades naturales., en las zonas II y III por la existencia de restos arqueológicos, grietas, variaciones fuertes de estratigrafía, o

cualquier

otro

factor

que pueda

originar

asentamientos

diferenciales de importancia. En las zonas II y III se tomará en cuenta la evolución final del proceso de hundimiento regional. Para el diseño de toda cimentación se considerarán los siguientes estados límite: i.

Falla: flotación, desplazamiento plástico local o general del suelo bajo la cimentación y falla estructural de pilotes, pilas u otros elementos de la cimentación.

ii.

De servicio: Movimiento vertical medio, asentamiento o emersión con respecto al nivel del terreno circundante. Inclinación media y deformación diferencial.

La seguridad de las cimentaciones contra los estados límite de falla se evaluará en términos de la capacidad de carga neta, es decir, del máximo incremento de esfuerzo que pueda soportar el suelo al nivel de desplante, la memoria de diseño incluirá una justificación del tipo de cimentación proyectado y de los procedimientos de edificación especificados, así como una descripción explícita de los métodos de análisis usados y del comportamiento previsto para cada uno de los estados límite, en edificaciones del grupo A y del subgrupo B1, se realizarán nivelaciones durante la construcción hasta que los movimientos diferidos se estabilicen. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 9 Construcciones Dañadas 233-236

Todo propietario o poseedor de un inmueble tiene obligación de denunciar ante el GDF, los daños que tenga de su conocimiento que se presenten en dicho inmueble, los que deben ser debido al sismo, viento, explosión, incendio, hundimiento, peso propio de la construcción y de las cargas adicionales que obran sobre ella, o a deterioro de los materiales. Los propietarios o poseedores de edificaciones que presenten daños, recabarán un dictamen de estabilidad y seguridad por parte de un CSE, y del buen estado de las instalaciones, por parte de los corresponsables respectivos. Y dichos dictámenes demuestran que no afectan la estabilidad y el buen funcionamiento de las instalaciones, puede dejarse en su situación actual, de lo contrario, el propietario o poseedor, estará obligado a llevar a cabo las obras de refuerzo y renovación de las instalaciones que se especifiquen. El refuerzo estructural y renovaciones de las instalaciones de una edificación deberá cumplir con las siguientes disposiciones: I. Deberá proyectarse para que la edificación alcance cuando menos la seguridad establecida para edificaciones nuevas del RCDF. II. Deberá basarse en la inspección detallada de los elementos estructurales, retirando los recubrimientos y acabados que oculten daños estructurales III. Contendrá las consideraciones hechas sobre la participación de la estructura existente y del refuerzo en la seguridad del conjunto, así como el detalle de liga entre ambas, y las modificaciones de las instalaciones. IV. Se basará en el diagnóstico del estado de la estructura y las instalaciones dañadas. V. Incluirá una revisión detallada de la cimentación y de las instalaciones ante las condiciones que resulten de las modificaciones a la estructura. VI. Será sometido el proceso de revisión que establezca el GDF para la obtención de la licencia respectiva. Se deberá demostrar que el edificio dañado cuenta con la capacidad de soportar las cargas verticales estimadas y 30% de las laterales que se obtendrían aplicando las presentes disposiciones con las cargas vivas previstas durante la ejecución de las obras. Para alcanzar dicha resistencia, será necesario en los casos que se requiera, recurrir al apuntalamiento o rigidización temporal de algunas partes de la estructura.

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1.4.2 Consideraciones marcadas en el Título VI del RCDF. CAPITULO 1.0

CAPÍTULO 10 Obras provisionales y modificaciones 237-238

Las obras provisionales como tribunas para eventos especiales, pasos de carácter temporal para peatones, vehículos, tapiales, obras falsas y cimbras, deberán proyectarse para cumplir los requisitos de seguridad del RCDF, las obras que sean ocupadas por más de 100 personas deberá someterse a pruebas de carga. Las modificaciones de construcciones existentes que impliquen la alteración en su funcionamiento estructural, será objeto de proyecto estructural que garantice que tanto la zona modificada como la estructura en su conjunto y su cimentación, cumplen con los requisitos de seguridad establecidos en el RCDF.

CAPÍTULO 11 Pruebas de Carga. 239-240

Se someterá a pruebas de carga cuando: I. En las edificaciones de recreación, en las que pueda haber aglomeración de personas, así como obras provisionales que alberguen a más de 100 personas. II. Cuando no existe suficiente evidencia teórica o experimental para juzgar de manera confiable la seguridad de la estructura. III. Cuando el GDF lo considere conveniente a razón de dudas en la calidad y resistencia de los materiales o en cuanto a los procedimientos constructivos,

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1.5 Consideraciones estructurales del edificio Durango. CAPITULO 2.0

1.5 Consideraciones estructurales del Edificio Durango. Este edificio esta construido con concreto armado de F´c= 250 kg/cm2, su estructuración es por medio de marcos rígidos, el F´y utilizado es sus armados es de 4200 kg/cm2, y F´y= 2530 kg/cm2 para acero transversal (alambrón), su fachada principal es completamente de cristal, los muros interiores y de protección en entrepisos son a base de block hueco de 12 x 20 x 40 cms. junteado con mortero cemento – arena y aplanado repellado fino de yeso y lechadas de cemento blanco, los muros divisorios son de panel W ® de reciente colocación ( 1 año aproximadamente), decorados con pastas, azulejos o telas. La losa se entrepiso esta considerada de 12 cms de peralte, en todos los niveles las instalaciones en su mayoría se encuentran por encima del plafond falso, el cuarto de maquinas de los elevadores se encuentra localizada de manera conjunta en la planta baja y en la planta de azotea., en todos los niveles existe un cuarto de mantenimiento, tres elevadores cuya cabina es de 1.320 x 1.900 m.

21.50 9.64

2.31

9.56

0.56 0.22 2.7

2.7

13.5

2.7

17.01 2.7

2.7 0.37 1.47 2.95

2.7

1.48

FACHADA PRINCIPAL

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0

CAPITULO 2.0 ANÁLISIS ESTRUCTURAL. En la actualidad, ante la necesidad de hacer más y mejores cosas, la ingeniería se ha unido hoy más que nunca con la computación, el STAAD III V 21.1 es un sofware estructurado completo que abarca todos los aspectos de la ingeniería estructural, - desarrollo de modelos, análisis, diseño, visualización y verificación. Esta versión esta basada en los principios de la ingenieria concurrente , donde lo mismo podemos construir un modelo, verificarlo gráficamente, realizar el análisis y el diseño, revisar los resultados, ordenar/buscar los datos para crear un reporte y más dentro de un mismo ambiente basado en gráficas. Todo esto se hará a partir de la creación de un archivo de entrada ya sea gráfico o por medio de un editor, posteriormente se ejecutará el STAAD III para realizar el análisis y por último verificaremos los modelos para usarlos de acuerdo a la normatividad vigente en esta ciudad. De una manera practica a través de esta sencilla guía entenderemos como se diseña algunos elementos de concreto a partir de este programa, aunque bien, los datos que daremos corresponden a un diseño, no debe olvidarse que habrá que meter todos los datos de construcción del inmueble para así obtener los datos necesarios para su análisis. Este capitulo es de suma importancia para entender la introducción de datos, será una herramienta importante para los nuevos ingenieros civiles que buscan una herramienta rápida, practica y explícita de las revisiones de edificaciones. Se ejecutará STAAD III haciendo doble clic en el icono seleccionado, el cual a abrir, presentará funciones que se describen a continuación:

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0

STAAD PRE

Esta aplicación le permite la creación del archivo de entrada gráficamente.

STAAD MANUAL

Este es el manual de referencia en línea de comando de STAAD III.

STAAD VIEW

Esta aplicación permite visualizas al archivo de salida.

STAAD EDITOR

Esta aplicación es un editor que puede utilizarse para crear el archivo de entrada de STAAD III escribiendo los comandos de STAAD.

Por medio de la siguiente tabla conoceremos los datos necesarios para el análisis de elementos, en la segunda parte analizaremos los datos de salida que se especifican en las hojas de resultados para mayor comprensión de los resultados. Actividad

Tipo de comando a especificarse

Dimensionamiento de miembros

MEMBER PROPERTY

Parámetros de diseño

Serán necesarios para la revisión por cualquier

código,

y

estos

parámetros

pueden ser: el FYMAIN, FYSEC, FC, CLT CLB,

MINMAIN,

MAXMAIN,

SFACE,

WIDTH, DEPTH, etcétera. Efectos de esbeltez y consideración

Tiene dos opciones: la primera es ejecutar

de análisis

un análisis exacto que tome en cuenta la fluencia de carga axiales y el momento de los extremos empotrados, el efecto de deflexiones entre momentos y fuerzas, y el efecto de la duración de las cargas. La

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0 segunda opción es ampliar de manera aproximada los momentos de diseño. El primer tipo de análsis corresponde al comando PDELTA ANALYSIS en lugar de PERFORM ANÁLISIS DESCRIPCIONES

DE

SALIDA

PARA

VIGAS.

LEVEL

Número de serie de nivel de la varilla la cual puede contener una o más barras de grupo.

HEIHGT

Altura del nivel de la varilla desde la parte inferior de la viga.

BAR INFO

Información

de

refuerzo

de

varilla

especificando número de varillas y el tamaño de varilla. FROM

Distancia desde el principio de la viga al principio de la varilla de refuerzo.

TO

Distancia desde el principio de la viga al final de la varilla de refuerzo.

ANCHOR (STA/END)

Plantea si el anclaje, ya sea un gancho o continuo, se necesita al principio o al final

ROW

Refuerzo flexionante real requerido (As/bd).

ROWMN

Refuerzo flexionante mínimo requerido.

ROWMX

Refuerzo flexionante máximo permitido

SPACING

Distancia

entre

centros

de

varillas

adyacentes del refuerzo principal. Vu

Fuerza cortante factorizada en la sección

Vc

Resistencia nominal al cortante del concreto

Vs

Resistencia nominal al cortante del refurzo por cortante-

Tu

Momento torsional factorizado en la sección

Tc

Resistencia nominal al momento torsional provisto por el concreto

Ts

Resistencia nominal por el refuerzo de torsión.

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0 DESCRIPCIONES

DE

SALIDA

PARA

COLUMNAS.

Po

Máxima capacidad de carga puramente axial de la columna (momento cero)

Pnmax

Máxima

carga

axial

permisible

en

la

columna P-bal

Capacidad de carga axial en la condición de deformación balanceada

M-bal

Capacidad de momento uniaxial en la condición de deformación balanaceada.

e-bal

M-bal/P-bal= excentricidad en la condición de deformación balanceada

MO

Capacidad de momento con carga axial cero.

P-tens

Carga axial permisible de tensión en columna

Des.Pn

Pu/PHI donde PHI es el facto de reducción de resistencia y Pu es la carga axial para el caso de carga crítica.

Des Mn=

Mu*MMAG/PHI donde PHI es el factor de reducción de resistencia y Mu es el momento flexionante para el eje apropiado para el caso de la carga drítica para columnas circulares.

⎛ Mn ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ Pn ⎠ donde h es la longitud de la h

e/h

columna. Con TRACK 2.0 se generan salidas con diagramas de momentos.

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0

Señalamientos importantes a tomar en cuenta para la revisión de un edificio de concreto reforzado. Se ha dicho que el objeto del diseño consiste en determinar las dimensiones y las características de los elementos de una estructura para que esta cumpla cierta función con un grado de seguridad razonable, comportándose además satisfactoriamente una vez en condiciones de servicio, siendo preciso el conocer las relaciones que existen entre las características de los elementos de una estructura (dimensiones, refuerzos, etc.), las solicitaciones que debe soportar y los efectos que dichas solicitaciones producen en la estructura, entre otras cosas es necesario conocer las características acción respuesta de la estructura estudiada. Las acciones en una estructura son las solicitaciones a las cuales esta sometida, entre las que se encuentra el peso propio, las cargas vivas, las presiones por viento, las aceleraciones sísmicas, y los asentamientos, la respuesta de un elemento, es su comportamiento bajo el efecto de una acción determinada. Puede expresarse como deformación, agrietamiento, durabilidad, vibración, desde luego las respuestas estarán en función de las características de la estructura, o del elemento estructural considerado. Para todas las combinaciones posibles de acciones y características de una estructura, se contará con una base racional para establecer un método de diseño. Este tendrá por objeto determinar las características que deberá tener una estructura para que, al estar sometida a ciertas acciones, su comportamiento o respuesta sea aceptable desde los puntos de vista de la seguridad frente a la falla y utilidad de las condiciones de servicio. Así, para establecer una base racional de diseño y en este caso de revisión de elementos ya construidos, es necesario entonces obtener las características de acción respuesta correspondiente a las acciones En esta ciudad en vista de la escasez de espacio horizontal y del costo que representa el valor del terreno para la inversión en una edificación, en determinados lugares la altura de los edificios tiende a ser cada vez mayor, respecto a la base, a pesar de lo indicado en el punto 2 de las condiciones de regularidad. Lo anterior podría tener como consecuencia una sobre fatiga en la capacidad de carga del suelo y la posibilidad de considerar el condicionamiento de la altura y carga transmitidas, en algunas zonas con edificaciones similares.

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0 En este capítulo nos dedicaremos a describir el conjunto de modelos conducentes a alguna forma de estimación del posible daño a un sistema estructural pudiera experimentar durante un sismo de magnitud considerable a la registrada en 1985, de hecho nuestro proyecto se ha orientado a detectar alguna forma de patrón con el que pudiera valorarse el grado de riesgo asociable a las edificaciones existentes o por construir, en principio patrón es algo por descubrir, aunque en ocasiones llega a ser un normativo (para regular o controlar una conducta identificada). Definitivamente el RCDF-93 establece un patrón – ahora regulado- de la conducta a seguir por quien , Ingeniero y/o arquitecto o constructor, ha de seguir en cuanto proyecta/diseña o dimensiona/construye alguna edificación. Lamentablemente no todo ocurre por la vía de lo establecido como Norma. Tal es el caso de la composición arquitectónica que suele conducirse de manera muy distinta tal vez a la inspiración. Consecuentemente, corresponde señalar las líneas de acción por las que se realiza tal tarea, tomando en cuenta la realidad estructural aportando diferentes elementos, a fin de, estructuralmente, razonar y alcanzar estructuras sismo-resistentes. El hecho de determinar las cargas o solicitaciones sobre una estructura es un problema complejo. Las consideraciones de carga de una misma estructura pueden modificarse paulatinamente en el tiempo, o bien cambiar rápidamente de un instante a otro.

Diferentes tipos de cargas. Carga permanente. Se refiere al peso propio de la estructura, así como de sus masas aplicadas constantemente sobre ella. Una de las problemáticas, al proyectar una estructura es: que se debe conocer de antemano toda la carga que un elemento puede soportar para obtener las medidas de dicho componente, las cuales no se conocen aún, Por lo cual el especialista está obligado a conjeturar dimensiones para revisar, una vez terminados sus cálculos numéricos, la eficiencia de las medidas propuestas. El peso propio es, en algunos casos, la carga más importante que se aplica a una estructura. Puede superar varias veces a los demás pesos, sobre todo en los elementos de gran tamaño y los construidos con materiales pesados. Los seres humanos, animales, maquinaria, mamparas, pisos (acabados), recubrimientos, instalaciones y mobiliario en general son cargas actuantes cuya importancia radica en el destino de

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0 la edificación. No tiene una misma solicitación un piso destinado a oficinas que otro que acepta una gran cantidad de personas como los templos y salas de estar o mezzanines. La lluvia, el hielo, la nieve y las acciones del viento así como la presión del agua y el empuje de la tierra, son efectos cuantificables que dependen de las condiciones climáticas y topográficas del lugar donde se intenta edificar. Una edificación construida en la costa tiene que considerar los enormes empujes que produce el viento; en zonas demasiado frías, los diseños deben prever la presencia de nieve o grandes precipitaciones pluviales. Algunas de estas cargas son muy difíciles de conocer con precisión, pues medirlas en ocasiones es prácticamente imposible; por esta razón, se requiere la fijación de valores promedio que se especifican en las normas y reglamentos de construcción.

Carga accidental dinámica Es la que se aplica en forma brusca, o bien, la que cambia de valor con rapidez. Puede ser sumamente peligrosa por lo que es necesario comprender su acción con claridad. Las estructuras tienden a oscilar; el tiempo que demora una estructura en describir una oscilación completa, lateral o vertical, el tiempo de aplicación de una carga se mide por comparación condicho periodo fundamental, si es breve, la carga posee efectos dinámicos, si es largo, habrá solo efectos estáticos. Los edificios más sólidos oscilan con rapidez; un edificio bajo tiene un periodo corto de oscilación. Las estructuras flexibles oscilan con lentitud. El periodo fundamental de una estructura es, en verdad, una buena medida de rigidez, haciendo una aclaración sobre los conceptos estático y dinámico el primero no se refiere a que se mantenga estabilidad y equilibrio en las construcciones que es la aceptación usual del término, sino que las acciones o cargas sean constantes y permanentes. Dinámico en otra situación se entenderá como movimiento, significa en este caso la variación radical de una carga o acción que provoca efectos variables y no permanentes.

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2.0 Análisis estructural CAPITULO 2.0 La rigidez sin embargo, no solo depende de las relaciones de esbeltez, sino también de las características de los materiales usados y de las condiciones de apoyos o conexiones que se tengan.

Carga por asentamiento. Esta condición cuyos efectos equivalen a los de cargas pesadas, puede obedecer al asentamiento irregular en terrenos donde se desplanta un edificio, ya que son altamente compresibles, pues los elementos estructurales van a variar de posición y tratar de ejecutar un trabajo para el que no fueron diseñados , debe preverse, entonces, asentamientos (flechas) proporcionales a áreas de cimentación sobre terrenos homogéneos y, en caso de incertidumbre o de conocimiento de un terreno de material compresible, diseñar la estructura con la capacidad de aceptar dichos hundimientos diferenciales a través del tiempo.

Carga equivalente o de codificación. El RCDF-93 estipula dos tipos de cargas: viva y muerta. Las cargas muertas son las que originan los materiales que actúan permanentemente sobre la estructura, incluyendo su peso propio. Las cargas vivas son las originadas por elementos en móviles, así como por efectos naturales como pueden ser la lluvia, nieve, viento o sismo. Para obtener las cargas muertas, el RCDF-93 enuncia una serie de consideraciones básicas en el capítulo IV del título VI, asimismo en el capítulo V define las cargas vivas y considera varios tipos de ellas para analizar diferentes situaciones teóricas.

Wm

Carga máxima

Se utiliza para análisis estructural gravitacional.

Wa

Carga accidental

Se utiliza para análisis sísmico y eólico (viento).

W

Carga mínima

Se utiliza para análisis por asentamiento.

Se realizará una memoria descriptiva, la cual contendrá el análisis y revisión del edificio Durango.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

2.1 ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN Y ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

EDIFICIO DURANGO.

Calle Nueva No. 98-A Fraccionamiento Industrial Alce Blanco. Naucalpan de Juárez, México.

Septiembre de 2003. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

CONTENIDO 1

TRABAJOS 1.1 1.2 1.3

DE CAMPO Y LABORATORIO El sitio y sus alrededores Exploración geotécnica Trabajos de laboratorio, resultados de laboratorio.

II

MODELO GEOTÉCNICO II.1 Información geotécnica II.2 Hundimiento regional II.3 Cimentación existente II.4 Estratigrafía y propiedades

III

ANÁLISIS

I TRABAJOS DE CAMPO Y LABORATORIO 1.1 El sitio y sus alrededores

Como parte inicial de los trabajos se realizó una visita al sitio con objeto de hacer un reconocimiento y observar las características y estado que guarda actualmente el lugar, así como sus alrededores. Durante la visita se observó que entre las estructuras típicas

de la zona,

predominan aquellas de tipo industrial y comercial. En general estas edificaciones son de un solo nivel; sin embargo por su uso, son de doble o triple altura, también existen edificaciones destinadas a la administración de las empresas, sobre todo en el área cercana al Periférico Norte. Debido a que la mayoría de las estructuras de la zona son 1igeras, se infiere que estas construcciones se encuentran apoyadas principalmente sobre zapatas de cimentación.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Particularmente, el inmueble de interés tiene una cimentación que se encuentra apoyado sobre un cajón de cimentación., en ella no existen daños evidentes asociados a un mal comportamiento del suelo.

Un rasgo geohidrológico que destaca en la zona es la presencia del Río Hondo, o Río de los Remedio. Dada la cercanía que presenta con respecto al sitio, se considera que el nivel freático del subsuelo en los alrededores queda definido por el nivel de agua en el río. El río se encuentra confinado por bordos con trazo paralelo a la calle Nueva.

1.2 Exploración geotécnica Con objeto de observa las características de los rellenos superficiales y conocer la composición de los materiales del subsuelo a mayor profundidad, se realizó un Sondeo Exploratorio (SE), adicionalmente, se obtuvieron muestras cúbicas inalteradas de los PCA los cuales se realizaron en la parte exterior del edificio, se extrajeron muestras inalteradas a profundidad mediante un Sondeo de Muestreo Selectivo (SMS). La profundidad máxima de los PCA fue de 3.00 mts. Estas excavaciones se ejecutaron próximas a algunas columnas exteriores de la estructura, con el interés de observar las condiciones geométricas de la cimentación. Adicionalmente en las paredes de cada PCA se midió la resistencia al esfuerzo cortante con penetrómetro de bolsillo y se realizo una descripción detallada de la estratigrafía observada. Adicionalmente, se obtuvieron muestras integrales y muestras cúbicas inalteradas.

Con el SE se investigaron los materiales del subsuelo hasta 15 m de profundidad. Este sondeo se ejecutó con la técnica de -penetración estándar (SPT) siguiendo la norma establecida en el ASTM (Designation D 1585-67). Con ello se determinó de forma cualitativa, la resistencia del suelo a la penetración, mediante el número de golpes necesario para hincar el penetrómetro estándar. Adicionalmente, se obtuvieron muestras alteradas del subsuelo del sitio en toda la profundidad explorada, en tramos continuos de 60 cm. Con la ayuda de las propiedades índice determinadas en las muestras alteradas recogidas, se determinaron las condiciones estratigráficas del sitio, estableciendo con ello,

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

un perfil estratigráfico preliminar con el que se ubicaron los estratos más vulnerables del depósito. Por otra parte, y con base en la información obtenida del SE, se estableció un programa de muestreo selectivo inalterado, ejecutado con el SMS. Este sondeo se ejecutó muy cerca del SE. El muestreo inalterado a profundidad se realizó mediante el empleo de tubos de pared delgada, o tubos Shelby, hincados a presión en los estratos de interés. Las muestras alteradas e inalteradas obtenidas de los trabajos de exploración fueron empacadas y enviadas al laboratorio para su estudio.

1.3 Trabajos de laboratorio En todas las muestras obtenidas se efectuaron los siguientes ensayes índice: a) contenido de humedad natural y, b) contenido de finos. Con estos resultados se identificó la naturaleza de los materiales, utilizando para ello el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Adicionalmente, en muestras seleccionadas se determinaran las siguientes propiedades: a) Densidad de sólidos. b) Límites de consistencia. c) Peso volumétrico natural. En las muestras inalteradas se realizaron, además de las pruebas anteriores, los siguientes ensayes mecánicos y de deformación: a) Compresión simple. b) Compresión triaxial. Las gráficas y resultados ce los ensayes efectuados en laboratorio se consignan en el Anexo correspondiente y algunos de los resultados se incluyen también en el perfil estratigráfico.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

III MODELO GEOTÉCNICO

2.1 Información geotécnica Geotécnicamente, el sitio de interés se correlaciona con la Zona II o de Transición, de acuerdo con la Zonificación Geotécnica establecida en las Normas Técnicas Complementarias (NTC) para el diseño y construcción de cimentaciones del Reglamento del Construcciones para el Distrito Federal (RCDF-93). El subsuelo de la zona de Transición que se observa en el Valle de México se caracteriza por presentar una estratigrafía de cambio donde se encuentran materiales compresibles, constituidos por arcilla' y limos, interestratificados con horizontes y lentes arenosos o limo arenosos. El basamento local se localiza, generalmente, a profundidades que no exceden los 20 m; el espesor de los materiales compresibles contenidos en esta profundidad se acuña hasta desaparecer conforme se aproxima a la zona de lomeríos. El acuñamiento en estas regiones algunas veces es gradual y otras, es abrupto.

2.2 Hundimiento regional Se ha observado que para los suelos de la Zona de Lago y Transición del Valle de México, la velocidad de hundimiento puede correlacionarse con el periodo dominante de vibración del suelo. Ello debido a que ambas características son función principalmente de su espesor y consistencia. La expresión que relaciona ambas propiedades se expresa como:

log 10 V H =

(Ts + 1) 4

Aplicando esta relación a partir del periodo de vibración del suelo inferido para el sitio, el hundimiento para el sitio de interés es inferior a 2 cm/año, que igualmente resulta ser despreciable.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

2. 3 Cimentación existente Durante los trabajos de exploración se detectaron que las condiciones de cimentación que presenta la estructura, corresponde a un cajón de cimentación, “ compensado” .

2.4 Estratigrafía y propiedades Con base en la información recopilada, los trabajos de exploración y los resultados de laboratorio, se establece el marco geotécnico que caracterizo al sitio.

La estratigrafía observada en el sitio se compone por tres unidades estratigráficas dominantes. La primera corresponde a una capa superficial de rellenos de espesor variable en un amplio rango, constituida por materiales diversos dentro de una matriz de arcilla arenosa en estado suelto a compacto. Bajo los rellenos y hasta 11.5 m de profundidad se encuentra un estrato de arcilla arenosa de consistencia firme con arcillas y capas de arena. La última unidad estratigráfica detectada corresponde a una arena limosa compacta, cementada con gravas. Una descripción detallada de las unidades que forman el perfil estratigráfico se presenta a continuación:

Rellenos Toda la zona, incluyendo el área que ocupa el inmueble, esta formada por rellenos de espesor variable, los que según información de vecinos fueron colocados para conformar el terreno que ocuparon antiguas ladrilleras, por tal razón los materiales fueron de diversos orígenes y composición, colocados en estado suelto y cuyo espesor varia en rangos muy amplios. En el SE se detectaron rellenos constituidos por materiales diversos, entre los que destacan cascajo y basura embebidos en una arcilla arenosa de color café oscuro, con espesor aproximado de 6 5 m.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Durante la ejecución de los PCA se observó que la cimentación para la estructura de almacenamiento se encuentra desplantada en esta capa, debido a esta condición se estudiaron las propiedades que presentan los rellenos. El contenido de humedad se localiza generalmente entre el 20 y 30%, salvo a la profundidad de 4.5 m donde alcanza el 60%. Por su parte, el contenido de finos se localiza alrededor del 65% en prácticamente todo el espesor. Durante la prueba de penetración estándar el número de golpes registrado se ubicó entre 7 y 22, asociándose principalmente con materiales finos de consistencia dura. Los resultados de los ensayes de laboratorio practicados en muestras inalteradas recogidas de esta unidad estratigráfica, fueron los siguientes:

Característica valuada.

Unidad

PCA-1

PCA-2

PCA-3

m

2.50

2.50

2.00

3.00

6.00

Kg/m3

1708

1767

1563

1762

1738

7.80

34.5

8.70

9.2

9.4

t/m2

3.80

9.30

3.90

3.00

4.40

Ángulo de fricción interna φu

Grados

9

13

10

14

12

Módulo elástico Me

Cm2/kg

Profundidad de muestreo Peso volumétrico Resistencia

a

la

compresión

t/m2

simple, qu Cohesión simple, Cuu

SMS

SMS

0.0194 0.0062 0.0184 0.0188 0.0176

Como se observa, a pesar de tratarse de materiales de relleno, las propiedades determinadas presentan en general, variaciones en un intervalo restringido.

Arcilla arenosa Bajo los materiales de relleno y hasta la profundidad de 11.5 m, se presenta un estrato de arcilla arenosa de color café a café oscuro. En la estructura de estos materiales se detectan poros y grumos, además de gravillas redondeadas y capas de arena gruesa.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Por la composición que acusan estos materiales, el estrato de arcilla arenosa se asocia con un depósito de río, formado por la configuración natural que antiguamente presentaba el Río de Los Remedios. El contenido de agua para este estrato se ubica entre el 20 y 40%. Por su parte, el contenido de finos se encuentra entre el 50 y 75%, aproximadamente. El número de golpes registrado durante la prueba de penetración estándar fue variable ubicándose, en términos generales, entre 15 y 38. Ello se asocia con un material cohesivo de consistencia muy dura Se destaca que en esta unidad se localizó la posición del nivel de aguas freáticas a 8.8 m de profundidad.

Arena limosa Como basamento a este depósito de suelos, se presentan materiales areno limosos en color café y café claro, con gravas y cementados.

El contenido de humedad en estos materiales se observó entre 20 y 50%, mientras que el contenido de finos se detectó entre el 30 y 60%. En ambos casos, la magnitud de estos índices disminuye con la profundidad. El estado altamente denso que acusan estos materiales, se puso de manifiesto durante la ejecución de la prueba de penetración estándar, donde en todo el espesor explorado se necesitaron más de 50 golpes en el avance de cada tramo. Por sus propiedades estos materiales presentan características de baja deformabilidad y alta resistencia al esfuerzo cortante.

Las características de esta unidad corresponden con las que típicamente presentan los depósitos profundos del valle de México. Como se observa la configuración y características de los materiales anteriormente descritos, corresponden con los comúnmente observados en sitios pertenecientes a la Zona Geotécnica de Transición

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

III. ANÁLISIS 3.l Cimentación Con base en la información del subsuelo recabada, los resultados de la exploración y las características del proyecto, se determinaron las condiciones de resistencia y deformación en que se encuentra el sistema suelo-rellenos.

Resistencia Entendiéndose como cimentación compensada aquellas a las que se busca minimizar el incremento neto de carga, aplicado al subsuelo mediante excavación del terreno y uso de un cajón desplantado a cierta profanidad. Según que el incremento neto de carga aplicado al suelo en la base del cajón resulte positivo, nulo o negativo, la cimentación se denomina parcialmente compensada, compensada o sobrecompensada, respectivamente.

Para el cálculo del incremento de carga transmitido por este tipo de cimentación y la revisión de los estados límite de servicio, el peso de la estructura a considerar será: la suma de la carga muerta incluyendo el peso de la subestructura, más la carga viva con intensidad media, menos el peso total del suelo excavado. Esta combinación será afectado por un factor de carga unitario.

La porción de las celdas del cajón de cimentación que esté por debajo del nivel freático y que no constituya un espacio funcionalmente útil, deberá considerarse como llena de agua y el peso de esta deberá sumarse al de la subestructura. A menos que dicho espacio se rellene con material ligero no saturable que garantice la permanencia del efecto de flotación.

Estados límite de falla. La estabilidad de las cimentaciones compensadas se verificará con las ecuaciones que se verificarán más adelante, comprobará además que no pueda ocurrir flotación de la cimentación durante ni después de la construcción. Para ello se adoptará una posición conservadora del nivel freático.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Se prestará especial atención a la revisión de las posibilidad de falla local generalizada del suelo bajo la combinación de carga que incluya el efecto de sismo.

Estado límite de servicio. En este tipo de cimentación se calcularán: a) Los movimientos instantáneos debidos a la carga total transmitida al suelo por la cimentación. b) Las deformaciones transitorias y permanentes del suelo de cimentación bajo la segunda combinación de acciones. c) Los movimientos diferidos debido al incremento o decremento neto de carga en el contacto cimentación-suelo. Los movimientos instantáneos y los debidos a sismos se calcularán a través de la formula de: H ⎡ ⎛ e ∆H = ∑ ⎢∆⎜⎜ 0 ⎣ ⎝ 1 + en

⎞⎤ ⎟⎟⎥∆z ⎠⎦

donde: ∆H

Asentamiento de un estrato de espesor H.

eo

Relación de vacío final.

∆e

Variación de la relación bajo incremento de esfuerzo vertical ∆p inducido a la profanidad z por la carga superficial. Esta variación se estimará a partir de la prueba de consolidación unidimensional realizada

con

material

representativo

del

existente

a

esa

profundidad. ∆z

Espesor de los estratos elementales en los cuales los esfuerzos pueden considerarse uniformes.

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103

2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Verificación de seguridad de cimentaciones someras (zapatas y losas) Suelos cohesivos-friccionantes. De acuerdo con el criterio propuesto por L. Zeevaert, la resistencia del terreno para cimentaciones someras desplantadas en suelos cohesivo-friccionante, se determina al evaluar la capacidad de carga última (qu) mediante la siguiente expresión:

α γBN γ ⎤ ⎡ qu = ⎢α 1cN C + α 1'σ Z N q + 2 ⎥ (C r + 0.1) 2 ⎦ ⎣

Donde, para una zapata o cajón de cimentación con ancho B, Nc, Nq y Nγ son

factores de capacidad de carga que dependen del ángulo de fricción interna (() del material de apoyo y de la geometría de la superficie potencial de deslizamiento asumida. El valor de c es la cohesión del material en cuestión; ( EMBED Equation.3 ; y (2 son factores de forma de la superficie de contacto de la cimentación con el suelo y (Z Y Cr , corresponden al esfuerzo vertical efectivo a la profundidad de desplante y la consistencia relativa del material, respectivamente. Adicionalmente, el esfuerzo neto máximo transmitido al suelo ante cualquier condición de carga, no debe exceder a (qa) capacidad de carga admisible (qa) definida por la relación siguiente: EMBED Equation.3 Donde Fs, representa al factor de seguridad, al que generalmente se le asigna valores ubicados entre 2 y 4. De acuerdo con las propiedades mecánicas observadas en el material donde se apoya el cajón de cimentación, la profundidad de desplante que presentan estos elementos y asumiendo un Factor de seguridad Fs=3, se tiene que la capacidad de carga admisible del terreno es de 22.70 ton/m2 y constante de resorte de 4 ton/m2

El cálculo de los movimientos diferidos se llevará a cabo en forma indicada en dicho inciso, tomando en cuenta, además, la interacción con el hundimiento regional, en la zona III y en presencia de consolidación regional la sobrecompensación no será superior

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

de 1.5 t/m2, a menos que se demuestre que el valor mayor no dará lugar a una emersión inaceptable ni daños a construcciones vecinas o servicios públicos.

Deformación Asumiendo que la relativa: uniformidad de los materiales de apoyo se mantiene en todo el predio y, considerando la- posición a la que se encuentra el nivel de aguas freáticas, las deformaciones esperadas .serán principalmente de tipo elástico, es decir se presentarán durante la reestructuración de la nave de almacenamiento. Para este caso, la deformación esperada se evalúa a través de la teoría de elasticidad, por lo que el asentamiento adicional ( δ e ) generado por las zapatas puede estimarse mediante la siguiente expresión:

δ e = α e B(1 − v 2 )M e q0 En la que αe es un factor que depende de la geometría de la cimentación, y es la Relación de Poisson Me es el módulo de elasticidad definido en las pruebas de laboratorio y q0 el incremento de esfuerzo debido a las cargas adicionadas por la modificación a la estructura. Con base en las propiedades del suelo y considerando que el incremento de cargas en las columnas, no excederá a 40 t, se espera que los asentamientos adicionales a los existentes, sean inferiores a 4 cm.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

ANEXO ÚNICO. Resultados del laboratorio.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig A registro de sondeo exploratorio José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig C. Curvas granulométricas

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig D. prueba triaxial rápida 1 José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig E. prueba triaxial rápida 2 José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig F. prueba triaxial rápida 3

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig G. prueba triaxial rápida 4

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.1 Estudios de mecánica de suelos CAPITULO 2.0

Fig H. prueba triaxial rápida 5 José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

2.2 Criterios de análisis utilizados.

INTRODUCCIÓN DE DATOS AL STAAD III V 21.1

EDIFICIO DURANGO.

Calle Nueva No. 98-A Fraccionamiento Industrial Alce Blanco Naucalpan de Juárez, México

Septiembre de 2003.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

DESCRIPCIÓN GENERAL. El proyecto denominado “ REVISIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DURANGO” , consiste en un edificio de concreto armado de forma rectangular de 37.50m de largo por un ancho de 21.00m, para un área total aproximada de 787.50 m2

La construcción esta estructurada a base de marcos rígidos, formado por trabes y columnas de concreto de sección 80 x 50 cms, las trabes en el sentido longitudinal son de 40 x 50 cms y el sentido transversal de 40 x 80. Los armados de las columnas fueros referenciados en el subcapítulo 1.5 Las losas de entrepiso tiene un espesor de 12 cms en todos los niveles, incluyendo la actual losa de azotea, que es en este último nivel (N-6) donde se pretende acondicionar para la como gimnasio. En base a estas consideraciones se procedió a la revisión de la estructura existente, de acuerdo con el estudio de mecánica de suelos, el suelo se clasifica como tipo II, según el RCDF y tiene una capacidad de carga admisible de 27.70 t/m2 con una constante de resorte de 4ton/m2 Según datos de referencia obtenidos los elementos de concreto reforzado, de la estructura se llevó a cabo por el método de resistencia última, en base a lo establecido por el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal y las NTC. Para los efectos de revisión deberá de ponerse especial atención en las siguientes combinaciones de cargas (CM+CV) (CM+Cvr+ S) En una y otra dirección. Deberá considerarse que para efectos de revisión de estados límite, estas combinaciones serán multiplicadas por un factor de carga de 1.00

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

ANÁLISIS DE CARGAS: Factores a utilizar: ZONA GEOTÉCNICA CLASIFICADA POR EL RCDF FACTOR DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO CLASIFICACIÓN DE LA CONSTRRUCCIÓN FACTOR DE CARGA PARA DISEÑO FACTOR DE CARGA PARA REVISIÓN VALOR DE COEFICIENTE SÍSMICO (ART 206 RCDF-93) CONDICIONES DE REGULARIDAD

ZONA II Q=2 B, SUBGRUPO B-1 1.4 1.0 0.32 CUMPLIDAS.

Análisis de cargas muertas. 1.

2.

3.

Entrepisos. a) Panel W b) Alfombra, loseta vinílica c) bajo alfombra d) fino pulido e) losa de concreto de 12 cm esp. f) plafond falso e instalaciones elec. g) Art. 197 RCDF-93

Piso 6, GYM y Auditorio. a) tablaroca ó panel W b) loseta vinílica c) fino pulido d) losa de concreto de 12 cm esp. e) plafond falso e instalaciones elec. f) Art. 197 RCDF-93

sótano

a) acabado antiderrapante d) losa de concreto de 14 cm esp. e) plafond falso e instalaciones elec. f) Art. 197 RCDF-93

85 6 6 30 288 10 40 465

kg/m2 kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

85 6 30 288 10 40 459

kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

30 336 10 40 416

kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

Cálculo de cargas vivas unitarias. José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

116

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 De la tabla de cargas vivas unitarias del RCDF-93 Cargas Destino de piso o cubierta. Sótano/ estacionamiento Mezzanine Entrepisos N-6

w

wa

wm

40 0.80wm

100 0.90wm

250 wm

40 40

150 350

350 450

40 40

250 150

350 350

Clasificación. Estacionamiento Comercio (wm= 350 kg/cm2) CV=350kg/m2 mín. Oficinas. Despachos. Auditorio sin asientos individuales. GYM Escaleras, pasillos, rampas, vestíbulos, intercomunicación mezaanines,

Estacionamiento y sótano. Nivel Sótano

Tipo carga CM CV

W 416 40 456 kg/m2

Wa 416 100 516 kg/m2

Wm 416 250 666 kg/m2

destino estacionamiento

Tipo carga CM CV

W 465 0.80 (350) 745 kg/m2

Wa 465 0.90 (350) 780 kg/m2

Wm 465 350 815 kg/m2

destino Oficinas Despachos

Tipo carga CM CV

W 459 40 499 kg/m2

Wa 459 350 809 kg/m2

Wm 459 450 909 kg/m2

destino auditorio

Tipo carga CM CV

W 459 40 499 kg/m2

Wa 459 250 709 kg/m2

Wm 459 350 809 kg/m2

destino Gymnasio.

Nivel mezzanine Wm= 350 kg/cm2 mín. Nivel Entrepisos 1-5

Nivel 6 auditorio. Nivel Nivel 6

Nivel 6 gym Nivel Nivel 6

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

ANÁLISIS ESTRUCTURAL CON AYUDA DEL STAAD III V. 21.1 INTRODUCCIÓN DE DATOS DE ELEMENTOS DE CONCRETO. REVISIÓN ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE CONCRETO ARMADO.

ENTRADA DE DATOS A TRAVÉS DEL EDITOR.

El STAAD III, cuenta con los medios necesarios para realizar el diseño en concreto de una edificicación y por ende una revisión como la que nos interesa; también tiene como particularidad la de calcular el refuerzo necesario para cualquier sección de concreto.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

El siguiente recuadro que aparece cuando el programa esta activado, nos sirve para crear un archivo con un nombre determinado.

1) Inicio y título Se procederá a insertar los datos a través del editor, el cual crea la familiaridad con los comandos de STAAD III, alternativamente puede hacerse de manera gráfica José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

119

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

ENTRADA DE DATOS A TRAVÉS DEL EDITOR

•

En este renglón se esta verificando que la estructura es del tipo espacial.

STAAD SPACE REVISIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIO DE 5 NIVELES

•

Especifica el ancho de entrada y salida de caracteres.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

120

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

INPUT WIDTH 72

•

Se introducen algunas notas que hagan referencia al análisis en cuestión, deberá preverse que valla acompañado por un asterisco al pricipio, esto indica que solo es un comentario.

**NAUCALPAN DE JUAREZ, ESTADO DE MEXICO **CALLE NUEVA NO. 98-A **FRACCIONAMIENTO INDUSTRIAL ALCE BLANCO ** **JOSE DE JESUS RUIZ VAZQUEZ. **

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

ƒ

Especifica las unidades de longitud y fuerza. Se puede trabajar en una gran cantidad de unidades, por cuestiones de familiarización

seguiremos utilizando el metro y la tonelada métrica.

UNIT METER MTON

•

Coordenadas de los nodos.

forma general: i1, x1, y1, z1,

JOINT COORDINATES 1 2

21.000 21.000

24.100 24.100

37.500 30.000

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122

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 3 4 5 6 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

21.000 21.000 21.000 21.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

24.100 24.100 24.100 24.100 16.000 16.000 16.000 18.700 18.700 18.700 21.400 21.400 21.400 24.100

22.500 15.000 7.500 0.000 37.500 30.000 22.500 37.500 30.000 22.500 37.500 30.000 22.500 37.500

Nodos a analizarse en esta revisión 1 21. 24.1 37.5; 2 21. 24.1 30.; 3 21. 24.1 22.5; 4 21. 24.1 15. 5 21. 24.1 7.5; 6 21. 24.1 0.; 13 0. 16. 37.5; 14 0. 16. 30. 15 0. 16. 22.5; 16 0. 18.7 37.5; 17 0. 18.7 30.; 18 0. 18.7 22.5 19 0. 21.4 37.5; 20 0. 21.4 30.; 21 0. 21.4 22.5; 22 0. 24.1 37.5 23 0. 24.1 30.; 24 0. 24.1 22.5; 25 7. 0. 37.5; 26 7. 0. 30. 27 7. 0. 22.5; 28 7. 2.6 37.5; 29 7. 2.6 30.; 30 7. 2.6 22.5 31 7. 5.2 37.5; 32 7. 5.2 30.; 33 7. 5.2 22.5; 34 7. 7.9 37.5 35 7. 7.9 30.; 36 7. 7.9 22.5; 37 7. 10.6 37.5; 38 7. 10.6 30. 39 7. 10.6 22.5; 40 7. 13.3 37.5; 41 7. 13.3 30.; 42 7. 13.3 22.5 43 7. 16. 37.5; 44 7. 16. 30.; 45 7. 16. 22.5; 46 7. 18.7 37.5 47 7. 18.7 30.; 48 7. 18.7 22.5; 49 7. 21.4 37.5; 50 7. 21.4 30. 51 7. 21.4 22.5; 52 7. 24.1 37.5; 53 7. 24.1 30.; 54 7. 24.1 22.5 55 14. 0. 37.5; 56 14. 0. 30.; 57 14. 0. 22.5; 58 14. 2.6 37.5 59 14. 2.6 30.; 60 14. 2.6 22.5; 61 14. 5.2 37.5; 62 14. 5.2 30. 63 14. 5.2 22.5; 64 14. 7.9 37.5; 65 14. 7.9 30.; 66 14. 7.9 22.5 67 14. 10.6 37.5; 68 14. 10.6 30.; 69 14. 10.6 22.5; 70 14. 13.3 37.5 71 14. 13.3 30.; 72 14. 13.3 22.5; 73 14. 16. 37.5; 74 14. 16. 30. 75 14. 16. 22.5; 76 14. 18.7 37.5; 77 14. 18.7 30.; 78 14. 18.7 22.5 79 14. 21.4 37.5; 80 14. 21.4 30.; 81 14. 21.4 22.5; 82 14. 24.1 37.5 83 14. 24.1 30.; 84 14. 24.1 22.5; 85 21. 0. 37.5; 86 21. 0. 30. 87 21. 0. 22.5; 88 21. 2.6 37.5; 89 21. 2.6 30.; 90 21. 2.6 22.5 91 21. 5.2 37.5; 92 21. 5.2 30.; 93 21. 5.2 22.5; 94 21. 7.9 37.5 95 21. 7.9 30.; 96 21. 7.9 22.5; 97 21. 10.6 37.5; 98 21. 10.6 30. 99 21. 10.6 22.5; 100 21. 13.3 37.5; 101 21. 13.3 30. 102 21. 13.3 22.5; 103 21. 16. 37.5; 104 21. 16. 30.; 105 21. 16. 22.5 106 21. 18.7 37.5; 107 21. 18.7 30.; 108 21. 18.7 22.5 109 21. 21.4 37.5; 110 21. 21.4 30.; 111 21. 21.4 22.5; 112 0. 0. 15. 113 0. 2.6 15.; 114 0. 5.2 15.; 115 0. 7.9 15.; 116 0. 10.6 15. 117 0. 13.3 15.; 118 0. 16. 15.; 119 0. 18.7 15.; 120 0. 21.4 15. 121 0. 24.1 15.; 122 7. 0. 15.; 123 7. 2.6 15.; 124 7. 5.2 15. 125 7. 7.9 15.; 126 7. 10.6 15.; 127 7. 13.3 15.; 128 7. 16. 15. 129 7. 18.7 15.; 130 7. 21.4 15.; 131 7. 24.1 15.; 132 14. 0. 15. 133 14. 2.6 15.; 134 14. 5.2 15.; 135 14. 7.9 15.; 136 14. 10.6 15. 137 14. 13.3 15.; 138 14. 16. 15.; 139 14. 18.7 15.; 140 14. 21.4 15. 141 14. 24.1 15.; 142 21. 0. 15.; 143 21. 2.6 15.; 144 21. 5.2 15. 145 21. 7.9 15.; 146 21. 10.6 15.; 147 21. 13.3 15.; 148 21. 16. 15. 149 21. 18.7 15.; 150 21. 21.4 15.; 151 0. 0. 7.5; 152 0. 2.6 7.5 153 0. 5.2 7.5; 154 0. 7.9 7.5; 155 0. 10.6 7.5; 156 0. 13.3 7.5 157 0. 16. 7.5; 158 0. 18.7 7.5; 159 0. 21.4 7.5; 160 0. 24.1 7.5 161 7. 0. 7.5; 162 7. 2.6 7.5; 163 7. 5.2 7.5; 164 7. 7.9 7.5 165 7. 10.6 7.5; 166 7. 13.3 7.5; 167 7. 16. 7.5; 168 7. 18.7 7.5 169 7. 21.4 7.5; 170 7. 24.1 7.5; 171 14. 0. 7.5; 172 14. 2.6 7.5 173 14. 5.2 7.5; 174 14. 7.9 7.5; 175 14. 10.6 7.5; 176 14. 13.3 7.5 177 14. 16. 7.5; 178 14. 18.7 7.5; 179 14. 21.4 7.5; 180 14. 24.1 7.5 181 21. 0. 7.5; 182 21. 2.6 7.5; 183 21. 5.2 7.5; 184 21. 7.9 7.5 185 21. 10.6 7.5; 186 21. 13.3 7.5; 187 21. 16. 7.5; 188 21. 18.7 7.5 189 21. 21.4 7.5; 190 0. 0. 0.; 191 0. 2.6 0.; 192 0. 5.2 0. 193 0. 7.9 0.; 194 0. 10.6 0.; 195 0. 13.3 0.; 196 0. 16. 0. 197 0. 18.7 0.; 198 0. 21.4 0.; 199 0. 24.1 0.; 200 7. 0. 0. 201 7. 2.6 0.; 202 7. 5.2 0.; 203 7. 7.9 0.; 204 7. 10.6 0. 205 7. 13.3 0.; 206 7. 16. 0.; 207 7. 18.7 0.; 208 7. 21.4 0. 209 7. 24.1 0.; 210 14. 0. 0.; 211 14. 2.6 0.; 212 14. 5.2 0. 213 14. 7.9 0.; 214 14. 10.6 0.; 215 14. 13.3 0.; 216 14. 16. 0. 217 14. 18.7 0.; 218 14. 21.4 0.; 219 14. 24.1 0.; 220 21. 0. 0. 221 21. 2.6 0.; 222 21. 5.2 0.; 223 21. 7.9 0.; 224 21. 10.6 0. 225 21. 13.3 0.; 226 21. 16. 0.; 227 21. 18.7 0.; 228 21. 21.4 0. 368 0. 0. 37.5; 369 0. 0. 30.; 370 0. 0. 22.5; 371 0. 2.6 37.5

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

123

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 372 0. 2.6 30.; 373 0. 2.6 22.5; 374 0. 5.2 37.5; 375 0. 5.2 30. 376 0. 5.2 22.5; 377 0. 7.9 37.5; 378 0. 7.9 30.; 379 0. 7.9 22.5 380 0. 10.6 37.5; 381 0. 10.6 30.; 382 0. 10.6 22.5; 383 0. 13.3 37.5 384 0. 13.3 30.; 385 0. 13.3 22.5

•

Especificación de incidencia de miembros.

MEMBER INCIDENTES 1 368 371 2 369 372 3 370 373 4 371 372 5 372 373 6 371 374 7 372 375 8 373 376 9 374 375 10 375 376 11 374 377 12 375 378 13 376 379 14 377 380 15 378 381 16 379 382 17 380 381 18 381 382 19 380 383 20 381 384 21 382 385 22 383 384 23 384 385 24 383 13 25 384 14 26 385 15 27 13 14 28 14 15 29 13 16 30 14 17

Nodos a analizarse en esta revisión: MEMBER INCIDENCES 1 368 371; 2 369 372; 3 370 373; 4 371 372; 5 372 373; 6 371 374 7 372 375; 8 373 376; 9 374 375; 10 375 376; 11 374 377; 12 375 378 13 376 379; 14 377 380; 15 378 381; 16 379 382; 17 380 381; 18 381 382 19 380 383; 20 381 384; 21 382 385; 22 383 384; 23 384 385; 24 383 13 25 384 14; 26 385 15; 27 13 14; 28 14 15; 29 13 16; 30 14 17; 31 15 18 32 16 17; 33 17 18; 34 16 19; 35 17 20; 36 18 21; 37 19 20; 38 20 21 39 19 22; 40 20 23; 41 21 24; 42 22 23; 43 23 24; 44 25 28; 45 26 29 46 27 30; 47 28 29; 48 29 30; 49 371 28; 50 372 29; 51 373 30; 52 28 31 53 29 32; 54 30 33; 55 31 32; 56 32 33; 57 374 31; 58 375 32; 59 376 33 60 31 34; 61 32 35; 62 33 36; 63 34 37; 64 35 38; 65 36 39; 66 37 38 67 38 39; 68 380 37; 69 381 38; 70 382 39; 71 37 40; 72 38 41; 73 39 42 74 40 41; 75 41 42; 76 383 40; 77 384 41; 78 385 42; 79 40 43; 80 41 44 81 42 45; 82 43 44; 83 44 45; 84 13 43; 85 14 44; 86 15 45; 87 43 46 88 44 47; 89 45 48; 90 46 47; 91 47 48; 92 16 46; 93 17 47; 94 18 48 95 46 49; 96 47 50; 97 48 51; 98 49 50; 99 50 51; 100 19 49; 101 20 50 102 21 51; 103 49 52; 104 50 53; 105 51 54; 106 52 53; 107 53 54 108 22 52; 109 23 53; 110 24 54; 111 55 58; 112 56 59; 113 57 60 114 58 59; 115 59 60; 116 28 58; 117 29 59; 118 30 60; 119 58 61 120 59 62; 121 60 63; 122 61 62; 123 62 63; 124 31 61; 125 32 62 126 33 63; 127 61 64; 128 62 65; 129 63 66; 130 64 67; 131 65 68

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 132 66 69; 133 67 68; 134 68 69; 135 37 67; 136 38 68; 137 39 69 138 67 70; 139 68 71; 140 69 72; 141 70 71; 142 71 72; 143 40 70 144 41 71; 145 42 72; 146 70 73; 147 71 74; 148 72 75; 149 73 74 150 74 75; 151 43 73; 152 44 74; 153 45 75; 154 73 76; 155 74 77 156 75 78; 157 76 77; 158 77 78; 159 46 76; 160 47 77; 161 48 78 162 76 79; 163 77 80; 164 78 81; 165 79 80; 166 80 81; 167 49 79 168 50 80; 169 51 81; 170 79 82; 171 80 83; 172 81 84; 173 82 83 174 83 84; 175 52 82; 176 53 83; 177 54 84; 178 85 88; 179 86 89 180 87 90; 181 88 89; 182 89 90; 183 58 88; 184 59 89; 185 60 90 186 88 91; 187 89 92; 188 90 93; 189 91 92; 190 92 93; 191 61 91 192 62 92; 193 63 93; 194 91 94; 195 92 95; 196 93 96; 197 94 97 198 95 98; 199 96 99; 200 97 98; 201 98 99; 202 67 97; 203 68 98 204 69 99; 205 97 100; 206 98 101; 207 99 102; 208 100 101; 209 101 102 210 70 100; 211 71 101; 212 72 102; 213 100 103; 214 101 104 215 102 105; 216 103 104; 217 104 105; 218 73 103; 219 74 104 220 75 105; 221 103 106; 222 104 107; 223 105 108; 224 106 107 225 107 108; 226 76 106; 227 77 107; 228 78 108; 229 106 109 230 107 110; 231 108 111; 232 109 110; 233 110 111; 234 79 109 235 80 110; 236 81 111; 237 109 1; 238 110 2; 239 111 3; 240 1 2 241 2 3; 242 82 1; 243 83 2; 244 84 3; 245 112 113; 246 373 113 247 113 114; 248 376 114; 249 114 115; 250 115 116; 251 382 116 252 116 117; 253 385 117; 254 117 118; 255 15 118; 256 118 119 257 18 119; 258 119 120; 259 21 120; 260 120 121; 261 24 121 262 122 123; 263 30 123; 264 113 123; 265 123 124; 266 33 124 267 114 124; 268 124 125; 269 125 126; 270 39 126; 271 116 126 272 126 127; 273 42 127; 274 117 127; 275 127 128; 276 45 128 277 118 128; 278 128 129; 279 48 129; 280 119 129; 281 129 130 282 51 130; 283 120 130; 284 130 131; 285 54 131; 286 121 131 287 132 133; 288 60 133; 289 123 133; 290 133 134; 291 63 134 292 124 134; 293 134 135; 294 135 136; 295 69 136; 296 126 136 297 136 137; 298 72 137; 299 127 137; 300 137 138; 301 75 138 302 128 138; 303 138 139; 304 78 139; 305 129 139; 306 139 140 307 81 140; 308 130 140; 309 140 141; 310 84 141; 311 131 141 312 142 143; 313 90 143; 314 133 143; 315 143 144; 316 93 144 317 134 144; 318 144 145; 319 145 146; 320 99 146; 321 136 146 322 146 147; 323 102 147; 324 137 147; 325 147 148; 326 105 148 327 138 148; 328 148 149; 329 108 149; 330 139 149; 331 149 150 332 111 150; 333 140 150; 334 150 4; 335 3 4; 336 141 4; 337 151 152 338 113 152; 339 152 153; 340 114 153; 341 153 154; 342 154 155 343 116 155; 344 155 156; 345 117 156; 346 156 157; 347 118 157 348 157 158; 349 119 158; 350 158 159; 351 120 159; 352 159 160 353 121 160; 354 161 162; 355 123 162; 356 152 162; 357 162 163 358 124 163; 359 153 163; 360 163 164; 361 164 165; 362 126 165 363 155 165; 364 165 166; 365 127 166; 366 156 166; 367 166 167 368 128 167; 369 157 167; 370 167 168; 371 129 168; 372 158 168 373 168 169; 374 130 169; 375 159 169; 376 169 170; 377 131 170 378 160 170; 379 171 172; 380 133 172; 381 162 172; 382 172 173 383 134 173; 384 163 173; 385 173 174; 386 174 175; 387 136 175 388 165 175; 389 175 176; 390 137 176; 391 166 176; 392 176 177 393 138 177; 394 167 177; 395 177 178; 396 139 178; 397 168 178 398 178 179; 399 140 179; 400 169 179; 401 179 180; 402 141 180 403 170 180; 404 181 182; 405 143 182; 406 172 182; 407 182 183 408 144 183; 409 173 183; 410 183 184; 411 184 185; 412 146 185 413 175 185; 414 185 186; 415 147 186; 416 176 186; 417 186 187 418 148 187; 419 177 187; 420 187 188; 421 149 188; 422 178 188 423 188 189; 424 150 189; 425 179 189; 426 189 5; 427 4 5; 428 180 5 429 190 191; 430 152 191; 431 191 192; 432 153 192; 433 192 193 434 193 194; 435 155 194; 436 194 195; 437 156 195; 438 195 196 439 157 196; 440 196 197; 441 158 197; 442 197 198; 443 159 198 444 198 199; 445 160 199; 446 200 201; 447 162 201; 448 191 201 449 201 202; 450 163 202; 451 192 202; 452 202 203; 453 203 204 454 165 204; 455 194 204; 456 204 205; 457 166 205; 458 195 205 459 205 206; 460 167 206; 461 196 206; 462 206 207; 463 168 207 464 197 207; 465 207 208; 466 169 208; 467 198 208; 468 208 209 469 170 209; 470 199 209; 471 210 211; 472 172 211; 473 201 211 474 211 212; 475 173 212; 476 202 212; 477 212 213; 478 213 214 479 175 214; 480 204 214; 481 214 215; 482 176 215; 483 205 215 484 215 216; 485 177 216; 486 206 216; 487 216 217; 488 178 217 489 207 217; 490 217 218; 491 179 218; 492 208 218; 493 218 219 494 180 219; 495 209 219; 496 220 221; 497 182 221; 498 211 221 499 221 222; 500 183 222; 501 212 222; 502 222 223; 503 223 224 504 185 224; 505 214 224; 506 224 225; 507 186 225; 508 215 225 509 225 226; 510 187 226; 511 216 226; 512 226 227; 513 188 227

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 514 217 227; 515 227 228; 516 189 228; 517 218 228; 518 228 6; 519 5 6 520 219 6

Especificación de propiedades de los miembros. El formato general comprende también el de algunos países diferentes a Los Estados Unidos, sin embargo por omisión, sólo tenemos la versión estadounidense

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 •

En este apartado se esta dando las dimensiones según los ejes locales de los elementos de concreto como son las columnas, y trabes 1 y 2.

MEMBER PROPERTY AMERICAN 178 179 186 187 194 195 197 198 205 206 213 214 221 222 229 230 237 238 PRI YD 0.8 ZD 0.5 181 182 189 190 200 201 208 209 216 217 224 225 232 233 240 241 PRI YD 0.4 ZD 0.8 111 112 119 120 127 128 130 131 138 139 146 147 154 155 162 163 170 171 PRI YD 0.8 ZD 0.5 114 115 122 123 133 134 141 142 149 150 157 158 165 166 173 174 PRI YD 0.4 ZD 0.8 44 45 52 53 60 61 63 64 71 72 79 80 87 88 95 96 103 104 PRI YD 0.8 ZD 0.5 47 48 55 56 66 67 74 75 82 83 90 91 98 99 106 107 PRI YD 0.4 ZD 0.8 1 2 6 7 11 12 14 15 19 20 24 25 29 30 34 35 39 40 PRI YD 0.8 ZD 0.5 4 5 9 10 17 18 22 23 27 28 32 33 37 38 42 43 PRI YD 0.4 ZD 0.8 49 57 68 76 84 92 100 108 116 124 135 143 151 159 167 175 183 191 202 210 218 226 234 242 PRI YD 0.4 ZD 0.5 50 58 69 77 85 93 101 109 117 125 136 144 152 160 168 176 184 192 203 211 219 227 235 243 PRI YD 0.4 ZD 0.5 3 8 13 16 21 26 31 36 41 245 247 249 250 252 254 256 258 260 337 339 341 342 344 346 348 350 352 429 431 433 434 436 438 440 442 444 PRI YD 0.8 ZD 0.5 246 248 251 253 255 257 259 261 338 340 343 345 347 349 351 353 430 432 435 437 439 441 443 445 PRI YD 0.4 ZD 0.8 46 54 62 65 73 81 89 97 105 262 265 268 269 272 275 278 281 284 354 357 360 361 364 367 370 373 376 446 449 452 453 456 459 462 465 468 PRI YD 0.8 ZD 0.5 263 266 270 273 276 279 282 285 355 358 362 365 368 371 374 377 447 450 454 457 460 463 466 469 PRI YD 0.4 ZD 0.8 113 121 129 132 140 148 156 164 172 287 290 293 294 297 300 303 306 309 379 382 385 386 389 392 395 398 401 471 474 477 478 481 484 487 490 493 PRI YD 0.8 ZD 0.5 288 291 295 298 301 304 307 310 380 383 387 390 393 396 399 402 472 475 479 482 485 488 491 494 PRI YD 0.4 ZD 0.8 180 188 196 199 207 215 223 231 239 312 315 318 319 322 325 328 331 334 404 407 410 411 414 417 420 423 426 496 499 502 503 506 509 512 515 518 PRI YD 0.8 ZD 0.5 313 316 320 323 326 329 332 335 405 408 412 415 418 421 424 427 497 500 504 507 510 513 516 519 PRI YD 0.4 ZD 0.8 51 59 70 78 86 94 102 110 118 126 137 145 153 161 169 177 185 193 204 212 220 228 236 244 PRI YD 0.4 ZD 0.5 264 267 271 274 277 280 283 286 289 292 296 299 302 305 308 311 314 317 321 324 327 330 333 336 PRI YD 0.4 ZD 0.5 356 359 363 366 369 372 375 378 381 384 388 391 394 397 400 403 406 409 413 416 419 422 425 428 PRI YD 0.4 ZD 0.5 448 451 455 458 461 464 467 470 473 476 480 483 486 489 492 495 498 501 505 508 511 514 517 520 PRI YD 0.4 ZD 0.5

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 •

Especificación de constantes:

CONSTANT E CONCRETE MEMB 1 TO 520 DENSITY CONCRETE MEMB 1 TO 520 POISSON CONCRETE MEMB 1 TO 520

En este apartado puede verificarse los módulos de elasticidad aplicables en México al igual que los módulos de elasticidad y de poisson. Ejem: Para concretos clase 2 estructura tipo B: E del concreto = 8000 f ' c = 8000 250 = 1264910 TONM

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

SUPPORT 25 26 55 56 85 86 368 369 FIXED 27 57 87 112 122 132 142 151 161 171 181 190 200 210 370 FIXED

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

ANÁLISIS ESTRUCTURAL CON AYUDA DEL STAAD III V. 21.1 INTRODUCCIÓN DE DATOS DE ELEMENTOS DE CONCRETO. REVISIÓN ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE CONCRETO ARMADO.

ENTRADA DE DATOS A TRAVÉS DEL STAAD PRE

El STAAD III, cuenta con los medios necesarios para realizar el diseño en concreto de una edificicación y por ende una revisión como la que nos interesa; también tiene como particularidad la de calcular el refuerzo necesario para cualquier sección de concreto. El siguiente recuadro que aparece cuando el programa esta activado, nos sirve para crear un archivo con un nombre determinado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

2) Inicio y título Se procederá a insertar los datos a través del editor, el cual crea la familiaridad con los comandos de STAAD III, alternativamente puede hacerse de manera gráfica

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

•

En este renglón se esta verificando que la estructura es del tipo espacial.

STAAD SPACE REVISIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIO DE 5 NIVELES

•

Especifica el ancho de entrada y salida de caracteres.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

INPUT WIDTH 72

•

Se introducen algunas notas que hagan referencia al análisis en cuestión, deberá preverse que valla acompañado por un asterisco al pricipio, esto indica que solo es un comentario.

**NAUCALPAN DE JUAREZ, ESTADO DE MEXICO **CALLE NUEVA NO. 98-A **FRACCIONAMIENTO INDUSTRIAL ALCE BLANCO ** **JOSE DE JESUS RUIZ VAZQUEZ. **

ƒ

Especifica las unidades de longitud y fuerza.

ƒ Se puede trabajar en una gran cantidad de unidades, por cuestiones de familiarización seguiremos utilizando el metro y la tonelada métrica. UNIT METER MTON

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 •

Coordenadas de los nodos.

forma general: i1, x1, y1, z1,

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135

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

JOINT COORDINATES 1 2 3 4 5 6 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

21.000 21.000 21.000 21.000 21.000 21.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

•

24.100 24.100 24.100 24.100 24.100 24.100 16.000 16.000 16.000 18.700 18.700 18.700 21.400 21.400 21.400 24.100

37.500 30.000 22.500 15.000 7.500 0.000 37.500 30.000 22.500 37.500 30.000 22.500 37.500 30.000 22.500 37.500

Especificación de incidencia de miembros.

MEMBER INCIDENTES 1 368 371 2 369 372 3 370 373 4 371 372 5 372 373 6 371 374 7 372 375 8 373 376 9 374 375 10 375 376 11 374 377 12 375 378 13 376 379 14 377 380

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

378 379 380 381 380 381 382 383 384 383 384 385 13 14 13 14

381 382 381 382 383 384 385 384 385 13 14 15 14 15 16 17

Para verificar la numeración de nodos, elementos, es necesario activar la siguiente pantalla, en ella observaremos si existen omisiones o si nuestra retícula de trazo es la correcta.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0

STAADEDIT DEL EDIFICIO DE CONCRETO REFORZADO DE 5 NIVELES. STAAD SPACE REVISION ESTRUCTURAL DE EDIFICIO DE 5 NIVELES INPUT WIDTH 72 **ANALISIS SISMICO DINAMICO **NAUCALPAN DE JUAREZ, ESTADO DE MEXICO **CALLE NUEVA NO. 98-A **FRACCIONAMIENTO INDUSTRIAL ALCE BLANCO ** **JOSE DE JESUS RUIZ VAZQUEZ. ** UNIT METER MTON JOINT COORDINATES 1 21. 24.1 37.5; 2 21. 24.1 30.; 3 21. 24.1 22.5; 4 21. 24.1 15. 5 21. 24.1 7.5; 6 21. 24.1 0.; 13 0. 16. 37.5; 14 0. 16. 30. 15 0. 16. 22.5; 16 0. 18.7 37.5; 17 0. 18.7 30.; 18 0. 18.7 22.5 19 0. 21.4 37.5; 20 0. 21.4 30.; 21 0. 21.4 22.5; 22 0. 24.1 37.5 23 0. 24.1 30.; 24 0. 24.1 22.5; 25 7. 0. 37.5; 26 7. 0. 30. 27 7. 0. 22.5; 28 7. 2.6 37.5; 29 7. 2.6 30.; 30 7. 2.6 22.5 31 7. 5.2 37.5; 32 7. 5.2 30.; 33 7. 5.2 22.5; 34 7. 7.9 37.5 35 7. 7.9 30.; 36 7. 7.9 22.5; 37 7. 10.6 37.5; 38 7. 10.6 30. 39 7. 10.6 22.5; 40 7. 13.3 37.5; 41 7. 13.3 30.; 42 7. 13.3 22.5 43 7. 16. 37.5; 44 7. 16. 30.; 45 7. 16. 22.5; 46 7. 18.7 37.5 47 7. 18.7 30.; 48 7. 18.7 22.5; 49 7. 21.4 37.5; 50 7. 21.4 30. 51 7. 21.4 22.5; 52 7. 24.1 37.5; 53 7. 24.1 30.; 54 7. 24.1 22.5 55 14. 0. 37.5; 56 14. 0. 30.; 57 14. 0. 22.5; 58 14. 2.6 37.5 59 14. 2.6 30.; 60 14. 2.6 22.5; 61 14. 5.2 37.5; 62 14. 5.2 30. 63 14. 5.2 22.5; 64 14. 7.9 37.5; 65 14. 7.9 30.; 66 14. 7.9 22.5 67 14. 10.6 37.5; 68 14. 10.6 30.; 69 14. 10.6 22.5; 70 14. 13.3 37.5 71 14. 13.3 30.; 72 14. 13.3 22.5; 73 14. 16. 37.5; 74 14. 16. 30. 75 14. 16. 22.5; 76 14. 18.7 37.5; 77 14. 18.7 30.; 78 14. 18.7 22.5 79 14. 21.4 37.5; 80 14. 21.4 30.; 81 14. 21.4 22.5; 82 14. 24.1 37.5 83 14. 24.1 30.; 84 14. 24.1 22.5; 85 21. 0. 37.5; 86 21. 0. 30. 87 21. 0. 22.5; 88 21. 2.6 37.5; 89 21. 2.6 30.; 90 21. 2.6 22.5 91 21. 5.2 37.5; 92 21. 5.2 30.; 93 21. 5.2 22.5; 94 21. 7.9 37.5 95 21. 7.9 30.; 96 21. 7.9 22.5; 97 21. 10.6 37.5; 98 21. 10.6 30. 99 21. 10.6 22.5; 100 21. 13.3 37.5; 101 21. 13.3 30. 102 21. 13.3 22.5; 103 21. 16. 37.5; 104 21. 16. 30.; 105 21. 16. 22.5

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 106 21. 18.7 37.5; 107 21. 18.7 30.; 108 21. 18.7 22.5 109 21. 21.4 37.5; 110 21. 21.4 30.; 111 21. 21.4 22.5; 112 0. 0. 15. 113 0. 2.6 15.; 114 0. 5.2 15.; 115 0. 7.9 15.; 116 0. 10.6 15. 117 0. 13.3 15.; 118 0. 16. 15.; 119 0. 18.7 15.; 120 0. 21.4 15. 121 0. 24.1 15.; 122 7. 0. 15.; 123 7. 2.6 15.; 124 7. 5.2 15. 125 7. 7.9 15.; 126 7. 10.6 15.; 127 7. 13.3 15.; 128 7. 16. 15. 129 7. 18.7 15.; 130 7. 21.4 15.; 131 7. 24.1 15.; 132 14. 0. 15. 133 14. 2.6 15.; 134 14. 5.2 15.; 135 14. 7.9 15.; 136 14. 10.6 15. 137 14. 13.3 15.; 138 14. 16. 15.; 139 14. 18.7 15.; 140 14. 21.4 15. 141 14. 24.1 15.; 142 21. 0. 15.; 143 21. 2.6 15.; 144 21. 5.2 15. 145 21. 7.9 15.; 146 21. 10.6 15.; 147 21. 13.3 15.; 148 21. 16. 15. 149 21. 18.7 15.; 150 21. 21.4 15.; 151 0. 0. 7.5; 152 0. 2.6 7.5 153 0. 5.2 7.5; 154 0. 7.9 7.5; 155 0. 10.6 7.5; 156 0. 13.3 7.5 157 0. 16. 7.5; 158 0. 18.7 7.5; 159 0. 21.4 7.5; 160 0. 24.1 7.5 161 7. 0. 7.5; 162 7. 2.6 7.5; 163 7. 5.2 7.5; 164 7. 7.9 7.5 165 7. 10.6 7.5; 166 7. 13.3 7.5; 167 7. 16. 7.5; 168 7. 18.7 7.5 169 7. 21.4 7.5; 170 7. 24.1 7.5; 171 14. 0. 7.5; 172 14. 2.6 7.5 173 14. 5.2 7.5; 174 14. 7.9 7.5; 175 14. 10.6 7.5; 176 14. 13.3 7.5 177 14. 16. 7.5; 178 14. 18.7 7.5; 179 14. 21.4 7.5; 180 14. 24.1 7.5 181 21. 0. 7.5; 182 21. 2.6 7.5; 183 21. 5.2 7.5; 184 21. 7.9 7.5 185 21. 10.6 7.5; 186 21. 13.3 7.5; 187 21. 16. 7.5; 188 21. 18.7 7.5 189 21. 21.4 7.5; 190 0. 0. 0.; 191 0. 2.6 0.; 192 0. 5.2 0. 193 0. 7.9 0.; 194 0. 10.6 0.; 195 0. 13.3 0.; 196 0. 16. 0. 197 0. 18.7 0.; 198 0. 21.4 0.; 199 0. 24.1 0.; 200 7. 0. 0. 201 7. 2.6 0.; 202 7. 5.2 0.; 203 7. 7.9 0.; 204 7. 10.6 0. 205 7. 13.3 0.; 206 7. 16. 0.; 207 7. 18.7 0.; 208 7. 21.4 0. 209 7. 24.1 0.; 210 14. 0. 0.; 211 14. 2.6 0.; 212 14. 5.2 0. 213 14. 7.9 0.; 214 14. 10.6 0.; 215 14. 13.3 0.; 216 14. 16. 0. 217 14. 18.7 0.; 218 14. 21.4 0.; 219 14. 24.1 0.; 220 21. 0. 0. 221 21. 2.6 0.; 222 21. 5.2 0.; 223 21. 7.9 0.; 224 21. 10.6 0. 225 21. 13.3 0.; 226 21. 16. 0.; 227 21. 18.7 0.; 228 21. 21.4 0. 368 0. 0. 37.5; 369 0. 0. 30.; 370 0. 0. 22.5; 371 0. 2.6 37.5 372 0. 2.6 30.; 373 0. 2.6 22.5; 374 0. 5.2 37.5; 375 0. 5.2 30. 376 0. 5.2 22.5; 377 0. 7.9 37.5; 378 0. 7.9 30.; 379 0. 7.9 22.5 380 0. 10.6 37.5; 381 0. 10.6 30.; 382 0. 10.6 22.5; 383 0. 13.3 37.5 384 0. 13.3 30.; 385 0. 13.3 22.5 MEMBER INCIDENCES 1 368 371; 2 369 372; 3 370 373; 4 371 372; 5 372 373; 6 371 374 7 372 375; 8 373 376; 9 374 375; 10 375 376; 11 374 377; 12 375 378 13 376 379; 14 377 380; 15 378 381; 16 379 382; 17 380 381; 18 381 382 19 380 383; 20 381 384; 21 382 385; 22 383 384; 23 384 385; 24 383 13 25 384 14; 26 385 15; 27 13 14; 28 14 15; 29 13 16; 30 14 17; 31 15 18 32 16 17; 33 17 18; 34 16 19; 35 17 20; 36 18 21; 37 19 20; 38 20 21 39 19 22; 40 20 23; 41 21 24; 42 22 23; 43 23 24; 44 25 28; 45 26 29 46 27 30; 47 28 29; 48 29 30; 49 371 28; 50 372 29; 51 373 30; 52 28 31 53 29 32; 54 30 33; 55 31 32; 56 32 33; 57 374 31; 58 375 32; 59 376 33 60 31 34; 61 32 35; 62 33 36; 63 34 37; 64 35 38; 65 36 39; 66 37 38 67 38 39; 68 380 37; 69 381 38; 70 382 39; 71 37 40; 72 38 41; 73 39 42 74 40 41; 75 41 42; 76 383 40; 77 384 41; 78 385 42; 79 40 43; 80 41 44 81 42 45; 82 43 44; 83 44 45; 84 13 43; 85 14 44; 86 15 45; 87 43 46 88 44 47; 89 45 48; 90 46 47; 91 47 48; 92 16 46; 93 17 47; 94 18 48 95 46 49; 96 47 50; 97 48 51; 98 49 50; 99 50 51; 100 19 49; 101 20 50 102 21 51; 103 49 52; 104 50 53; 105 51 54; 106 52 53; 107 53 54 108 22 52; 109 23 53; 110 24 54; 111 55 58; 112 56 59; 113 57 60 114 58 59; 115 59 60; 116 28 58; 117 29 59; 118 30 60; 119 58 61 120 59 62; 121 60 63; 122 61 62; 123 62 63; 124 31 61; 125 32 62 126 33 63; 127 61 64; 128 62 65; 129 63 66; 130 64 67; 131 65 68 132 66 69; 133 67 68; 134 68 69; 135 37 67; 136 38 68; 137 39 69 138 67 70; 139 68 71; 140 69 72; 141 70 71; 142 71 72; 143 40 70 144 41 71; 145 42 72; 146 70 73; 147 71 74; 148 72 75; 149 73 74 150 74 75; 151 43 73; 152 44 74; 153 45 75; 154 73 76; 155 74 77 156 75 78; 157 76 77; 158 77 78; 159 46 76; 160 47 77; 161 48 78 162 76 79; 163 77 80; 164 78 81; 165 79 80; 166 80 81; 167 49 79 168 50 80; 169 51 81; 170 79 82; 171 80 83; 172 81 84; 173 82 83 174 83 84; 175 52 82; 176 53 83; 177 54 84; 178 85 88; 179 86 89 180 87 90; 181 88 89; 182 89 90; 183 58 88; 184 59 89; 185 60 90 186 88 91; 187 89 92; 188 90 93; 189 91 92; 190 92 93; 191 61 91

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

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2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 192 62 92; 193 63 93; 194 91 94; 195 92 95; 196 93 96; 197 94 97 198 95 98; 199 96 99; 200 97 98; 201 98 99; 202 67 97; 203 68 98 204 69 99; 205 97 100; 206 98 101; 207 99 102; 208 100 101; 209 101 102 210 70 100; 211 71 101; 212 72 102; 213 100 103; 214 101 104 215 102 105; 216 103 104; 217 104 105; 218 73 103; 219 74 104 220 75 105; 221 103 106; 222 104 107; 223 105 108; 224 106 107 225 107 108; 226 76 106; 227 77 107; 228 78 108; 229 106 109 230 107 110; 231 108 111; 232 109 110; 233 110 111; 234 79 109 235 80 110; 236 81 111; 237 109 1; 238 110 2; 239 111 3; 240 1 2 241 2 3; 242 82 1; 243 83 2; 244 84 3; 245 112 113; 246 373 113 247 113 114; 248 376 114; 249 114 115; 250 115 116; 251 382 116 252 116 117; 253 385 117; 254 117 118; 255 15 118; 256 118 119 257 18 119; 258 119 120; 259 21 120; 260 120 121; 261 24 121 262 122 123; 263 30 123; 264 113 123; 265 123 124; 266 33 124 267 114 124; 268 124 125; 269 125 126; 270 39 126; 271 116 126 272 126 127; 273 42 127; 274 117 127; 275 127 128; 276 45 128 277 118 128; 278 128 129; 279 48 129; 280 119 129; 281 129 130 282 51 130; 283 120 130; 284 130 131; 285 54 131; 286 121 131 287 132 133; 288 60 133; 289 123 133; 290 133 134; 291 63 134 292 124 134; 293 134 135; 294 135 136; 295 69 136; 296 126 136 297 136 137; 298 72 137; 299 127 137; 300 137 138; 301 75 138 302 128 138; 303 138 139; 304 78 139; 305 129 139; 306 139 140 307 81 140; 308 130 140; 309 140 141; 310 84 141; 311 131 141 312 142 143; 313 90 143; 314 133 143; 315 143 144; 316 93 144 317 134 144; 318 144 145; 319 145 146; 320 99 146; 321 136 146 322 146 147; 323 102 147; 324 137 147; 325 147 148; 326 105 148 327 138 148; 328 148 149; 329 108 149; 330 139 149; 331 149 150 332 111 150; 333 140 150; 334 150 4; 335 3 4; 336 141 4; 337 151 152 338 113 152; 339 152 153; 340 114 153; 341 153 154; 342 154 155 343 116 155; 344 155 156; 345 117 156; 346 156 157; 347 118 157 348 157 158; 349 119 158; 350 158 159; 351 120 159; 352 159 160 353 121 160; 354 161 162; 355 123 162; 356 152 162; 357 162 163 358 124 163; 359 153 163; 360 163 164; 361 164 165; 362 126 165 363 155 165; 364 165 166; 365 127 166; 366 156 166; 367 166 167 368 128 167; 369 157 167; 370 167 168; 371 129 168; 372 158 168 373 168 169; 374 130 169; 375 159 169; 376 169 170; 377 131 170 378 160 170; 379 171 172; 380 133 172; 381 162 172; 382 172 173 383 134 173; 384 163 173; 385 173 174; 386 174 175; 387 136 175 388 165 175; 389 175 176; 390 137 176; 391 166 176; 392 176 177 393 138 177; 394 167 177; 395 177 178; 396 139 178; 397 168 178 398 178 179; 399 140 179; 400 169 179; 401 179 180; 402 141 180 403 170 180; 404 181 182; 405 143 182; 406 172 182; 407 182 183 408 144 183; 409 173 183; 410 183 184; 411 184 185; 412 146 185 413 175 185; 414 185 186; 415 147 186; 416 176 186; 417 186 187 418 148 187; 419 177 187; 420 187 188; 421 149 188; 422 178 188 423 188 189; 424 150 189; 425 179 189; 426 189 5; 427 4 5; 428 180 5 429 190 191; 430 152 191; 431 191 192; 432 153 192; 433 192 193 434 193 194; 435 155 194; 436 194 195; 437 156 195; 438 195 196 439 157 196; 440 196 197; 441 158 197; 442 197 198; 443 159 198 444 198 199; 445 160 199; 446 200 201; 447 162 201; 448 191 201 449 201 202; 450 163 202; 451 192 202; 452 202 203; 453 203 204 454 165 204; 455 194 204; 456 204 205; 457 166 205; 458 195 205 459 205 206; 460 167 206; 461 196 206; 462 206 207; 463 168 207 464 197 207; 465 207 208; 466 169 208; 467 198 208; 468 208 209 469 170 209; 470 199 209; 471 210 211; 472 172 211; 473 201 211 474 211 212; 475 173 212; 476 202 212; 477 212 213; 478 213 214 479 175 214; 480 204 214; 481 214 215; 482 176 215; 483 205 215 484 215 216; 485 177 216; 486 206 216; 487 216 217; 488 178 217 489 207 217; 490 217 218; 491 179 218; 492 208 218; 493 218 219 494 180 219; 495 209 219; 496 220 221; 497 182 221; 498 211 221 499 221 222; 500 183 222; 501 212 222; 502 222 223; 503 223 224 504 185 224; 505 214 224; 506 224 225; 507 186 225; 508 215 225 509 225 226; 510 187 226; 511 216 226; 512 226 227; 513 188 227 514 217 227; 515 227 228; 516 189 228; 517 218 228; 518 228 6; 519 5 6 520 219 6 MEMBER PROPERTY AMERICAN 178 179 186 187 194 195 197 198 205 206 213 214 221 222 229 230 237 -

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

141

2.2 Introducción de datos para STAAD III V 21.1 CAPITULO 2.0 238 PRI YD 0.8 ZD 0.5 181 182 189 190 200 201 208 209 216 217 224 225 232 233 240 241 PRI YD 0.4 ZD 0.8 111 112 119 120 127 128 130 131 138 139 146 147 154 155 162 163 170 171 PRI YD 0.8 ZD 0.5 114 115 122 123 133 134 141 142 149 150 157 158 165 166 173 174 PRI YD 0.4 ZD 0.8 44 45 52 53 60 61 63 64 71 72 79 80 87 88 95 96 103 104 PRI YD 0.8 ZD 0.5 47 48 55 56 66 67 74 75 82 83 90 91 98 99 106 107 PRI YD 0.4 ZD 0.8 1 2 6 7 11 12 14 15 19 20 24 25 29 30 34 35 39 40 PRI YD 0.8 ZD 0.5 4 5 9 10 17 18 22 23 27 28 32 33 37 38 42 43 PRI YD 0.4 ZD 0.8 49 57 68 76 84 92 100 108 116 124 135 143 151 159 167 175 183 191 202 210 218 226 234 242 PRI YD 0.4 ZD 0.5 50 58 69 77 85 93 101 109 117 125 136 144 152 160 168 176 184 192 203 211 219 227 235 243 PRI YD 0.4 ZD 0.5 3 8 13 16 21 26 31 36 41 245 247 249 250 252 254 256 258 260 337 339 341 342 344 346 348 350 352 429 431 433 434 436 438 440 442 444 PRI YD 0.8 ZD 0.5 246 248 251 253 255 257 259 261 338 340 343 345 347 349 351 353 430 432 435 437 439 441 443 445 PRI YD 0.4 ZD 0.8 46 54 62 65 73 81 89 97 105 262 265 268 269 272 275 278 281 284 354 357 360 361 364 367 370 373 376 446 449 452 453 456 459 462 465 468 PRI YD 0.8 ZD 0.5 263 266 270 273 276 279 282 285 355 358 362 365 368 371 374 377 447 450 454 457 460 463 466 469 PRI YD 0.4 ZD 0.8 113 121 129 132 140 148 156 164 172 287 290 293 294 297 300 303 306 309 379 382 385 386 389 392 395 398 401 471 474 477 478 481 484 487 490 493 PRI YD 0.8 ZD 0.5 288 291 295 298 301 304 307 310 380 383 387 390 393 396 399 402 472 475 479 482 485 488 491 494 PRI YD 0.4 ZD 0.8 180 188 196 199 207 215 223 231 239 312 315 318 319 322 325 328 331 334 404 407 410 411 414 417 420 423 426 496 499 502 503 506 509 512 515 518 PRI YD 0.8 ZD 0.5 313 316 320 323 326 329 332 335 405 408 412 415 418 421 424 427 497 500 504 507 510 513 516 519 PRI YD 0.4 ZD 0.8 51 59 70 78 86 94 102 110 118 126 137 145 153 161 169 177 185 193 204 212 220 228 236 244 PRI YD 0.4 ZD 0.5 264 267 271 274 277 280 283 286 289 292 296 299 302 305 308 311 314 317 321 324 327 330 333 336 PRI YD 0.4 ZD 0.5 356 359 363 366 369 372 375 378 381 384 388 391 394 397 400 403 406 409 413 416 419 422 425 428 PRI YD 0.4 ZD 0.5 448 451 455 458 461 464 467 470 473 476 480 483 486 489 492 495 498 501 505 508 511 514 517 520 PRI YD 0.4 ZD 0.5 CONSTANT E CONCRETE MEMB 1 TO 520 DENSITY CONCRETE MEMB 1 TO 520 POISSON CONCRETE MEMB 1 TO 520 SUPPORT 25 26 55 56 85 86 368 369 FIXED 27 57 87 112 122 132 142 151 161 171 181 190 200 210 370 FIXED

LAS COMBINACIONES DE LAS CARGAS DEPENDERÁ DEL TIPO DE ANÁLISIS A EFECTUAR ( ESTÁTICO Y DINÁMICO).

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

142

2.2 Análisis estructural, memoria descriptiva. CAPITULO 2.0

MEMORIA DE CÁLCULO ANÁLISIS ESTRUCTURAL.

EDIFICIO DURANGO.

Calle Nueva No. 98-A Fraccionamiento Industrial Alce Blanco. Naucalpan de Juárez, México.

Septiembre de 2003.

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

144

2.2 Análisis estructural, memoria descriptiva. CAPITULO 2.0

I DATOS ANTECEDENTES AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL. Análisis de cargas muertas. 1.

Entrepisos. a) Panel W b) Alfombra, loseta vinílica c) bajo alfombra d) fino pulido e) losa de concreto de 12 cm esp. f) plafond falso e instalaciones elec. g) Art. 197 RCDF-93

2.

Piso 6, GYM y Auditorio. a) tablaroca ó panel W b) loseta vinílica c) fino pulido d) losa de concreto de 12 cm esp. e) plafond falso e instalaciones elec. f) Art. 197 RCDF-93

3.

85 6 6 30 288 10 40 465

kg/m2 kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

85 6 30 288 10 40 459

kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

30 336 10 40 416

kg/m2. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 carga muerta.

sótano a) acabado antiderrapante d) losa de concreto de 14 cm esp. e) plafond falso e instalaciones elec. f) Art. 197 RCDF-93

Cálculo de cargas vivas unitarias. De la tabla de cargas vivas unitarias del RCDF-93 Cargas Destino de piso o cubierta. Sótano/ estacionamiento Mezzanine Entrepisos N-6

w

wa

wm

40 0.80wm

100 0.90wm

250 wm

40 40

150 350

350 450

40 40

250 150

350 350

José de Jesús Ruiz Vázquez. Revisión estructural de un edificio de concreto reforzado.

Clasificación. Estacionamiento Comercio (wm= 350 kg/cm2) CV=350kg/m2 mín. Oficinas. Despachos. Auditorio sin asientos individuales. GYM Escaleras, pasillos, rampas, vestíbulos, intercomunicación mezaanines,

145

2.2 Análisis estructural, memoria descriptiva. CAPITULO 2.0

Estacionamiento y sótano. Nivel Sótano

Tipo carga CM CV

W 416 40 456 kg/m2

Wa 416 100 516 kg/m2

Wm 416 250 666 kg/m2

destino estacionamiento

Tipo carga CM CV

W 465 0.80 (350) 745 kg/m2

Wa 465 0.90 (350) 780 kg/m2

Wm 465 350 815 kg/m2

destino Oficinas Despachos

Tipo carga CM CV

W 459 40 499 kg/m2

Wa 459 350 809 kg/m2

Wm 459 450 909 kg/m2

destino auditorio

Tipo carga CM CV

W 459 40 499 kg/m2

Wa 459 250 709 kg/m2

Wm 459 350 809 kg/m2

destino Gymnasio.

Nivel mezzanine Wm= 350 kg/cm2 mín. Nivel Entrepisos 1-5

Nivel 6 auditorio. Nivel Nivel 6

Nivel 6 gym Nivel Nivel 6

Datos específicos para realizar la revisión estructural: ZONA GEOTÉCNICA CLASIFICADA POR EL RCDF FACTOR DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO CLASIFICACIÓN DE LA CONSTRRUCCIÓN FACTOR DE CARGA VALOR DE COEFICIENTE SÍSMICO (ART 206 RCDF-93) CONDICIONES DE REGULARIDAD

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ZONA II Q=2 B, SUBGRUPO B-1 1.4 0.32 CUMPLIDAS.

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2.3.1 Datos convencionales para el análisis símico CAPITULO 2.0

2.3.1 Datos convencionales para el análisis sísmico Dado que el subsuelo del sitio se ha correlacionado con un terreno de tipo II y, por su ubicación geográfica se ve influido por las mimas fuentes sismogénicas que afectan a la ciudad de México, se propone aplicar los lineamientos establecidos en las NTC para Diseño por Sismo del RCDF. Con base en lo anterior y siempre que se utilice el análisis dinámico modal para el análisis estructural, la configuración del espectro de diseño sísmico que regirá durante el análisis estará definida por las siguientes expresiones:

⎛ 3T ⎞ c ⎟⎟ si T