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INGENIERIA SISMORESISTENTE II

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

‘’DIFERENCIAS EN EL ANALISIS NO-LINEAL Y LINEAL EN UNA EDIFICACION DE 21 PISOS’’

Asignatura : INGENIERIA SISMORESISTENTE II Alumno

: Carrillo Saldaña Carlos

Codigo

: 2011000157

Docente

: Ing. Omart Tello Malpartida

“Año la lucha contra la corrupcion”

2017

CAPITULO I: INTRODUCCION INGENIERIA SISMORESISTENTE II

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1.1 Planteamiento del Problema Para comenzar a estructurar una edificación se es necesario un predimensionamiento que vaya de la mano con esta, este predimensionamiento debe tener en cuenta al menos los requerimientos minimos que se necesitara para que la estructura pueda soportar las cargas de gravedad y cargas sísmicas principalmente (a pesar de que sabemos que hay otros tipos de cargas estas no se tomara en cuenta en este informe puesto que sus efectos son mínimos). Para tener una idea clara de cómo es que se debe empezar a estructurar se ha tomado un proyecto de una edificación de 3 torres(A ,B , C) con sótano compartido, de la cual se seleccionara la torre B para corroborar que el sistema este estructurado adecuadamente. 1.2 Formulación del Problema ¿Cuál es el procedimiento adecuado para comenzar a realizar una estructuración y predimensionamiento adecuado en una edificación? 1.3 Justificación El presente trabajo toma en consideración los cálculos mínimos que se deben aplicar en la estructuración y predimensionamiento de elementos estructurales de una edificación basándose en libros, artículos y datos recopilados. 1.4 Objetivo Generales  Predimensionar adecuadamente una edificación tomando en cuenta las cargas de gravedad y las cargas sísmicas.  Verificar si los planos estructurales del proyecto escogido, están adecuadamente dimensionados.

1.5 Objetivo Específicos

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 Aplicar las fórmulas adecuadas para el predimensionamiento de elementos estructurales.  Comprobar que las dimensiones de las estructuras del proyecto escogido estén dentro del rango de los cálculos para el predimensionamiento, 1.6 Arquitectura La edificación consta de un sótano para estacionamientos, tres torres de ocho pisos destinadas a departamentos de viviendas y un nivel de cisternas por debajo del sótano. El edificio se ubica en la Av. Los Gorriones Nº 470, Urbanización Parcelación La Campiña, Manzana G, Lote2, distrito de Chorrillos, provincia de Lima, departamento de Lima

Torre A

Torre B

Torre C

Fig 1.Elevacion

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Fig 2 - Sótano de las 3 Torres

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Fig 3 Torre B-Planta Típica 1er piso

Fig 4 Torre B-Planta Típica 2do al 7mo piso

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Fig 5 Torre B-Planta 8vo piso

CAPITULO II: ESTRUCTURACION La estructuración de una edificación es esencial para tener una idea a priori del comportamiento que tendrá esta, las características estructurales del edificio serán los principales factores que determinaran el grado de vulnerabilidad del edificio, así como la simetría que tendrá el edificio, la ubicación de las columnas, placas y losas, o la uniformidad vertical del edificio. La estructuración de nuestro trabajo está compuesta por columnas, placas, vigas losas aligeradas y losas macizas.

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Fig 6 – Encofrado de Techo Sótano de las 3 Torres

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Fig 7- Torre B - Encofrado de Techo del 1er Piso

Fig 8 – Torre B Encofrado de Techo Típico del 2do al 7mo piso

Fig 9 – Torre B Encofrado de Techo 8vo piso

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CAPITULO III: PREDIMENSIONAMIENTO El pre dimensionamiento nos brindara dimensiones aproximadas de nuestros elementos estructurales(losas, vigas, columnas y placas), los cuales mediante los respectivos análisis y diseño comenzaremos a modificarlos si esto así lo requiere. 3.1 CARGAS POR GRAVEDAD 3.1.1 LOSAS  La estructura emplea como sistema de techado losas aligeradas, losas macizas en una dirección y losas macizas en 2 direcciones.  Las losas aligeradas se empleara en lugares de pocas luces mientras que las losas macizas, se aplicara en grandes luces generalmente mayor a 5m y en las llegadas de las escaleras a un siguiente nivel, para rigidizar dicha zona. Se evaluara las losas más críticas en cada nivel I.

Sótano

Losa aligerada 1-2 ; A-B Siendo L AB =4.77m El ensanche permite reducir la luz con la cual se va a trabajar, entonces L AB= 4.27 h = L/25 = 0.17 m ≈ 20 cm ok La altura de losa coincide con la del plano Losa aligerada 1-2 ; H-I Siendo L HI =5.10m El ensanche permite reducir la luz con la cual se va a trabajar ,entonces L AB= 4.60 h = L/25 h = 0.18m ≈ 20 cm ok La altura de losa coincide con la del plano

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Losa aligerada 1-2 ; G-H Siendo L GH =4.98m h = L/25 h = 0.20m ≈ 20 cm ok La altura de losa coincide con la del plano Luces menores a esta losa se consideraran el mismo espesor, lo mismo se cumplirá en los demás pisos. II.

Piso 1 al 8

Losa maciza (2 d) 2-3 ; A-B Siendo L 23 =8:10m h = L/35 = 0.23m ≈ 25 cm no cumple Según la leyenda el achurado que indica diagonales hacia la derecha tiene 20 cm de espesor el cual no cumple con lo calculado, se tendrá que modificar el espesor Losa maciza (2 d) 1-2 ; B-C Siendo L BC =5:67m h = L/35 = 0.16m ≈ 20 cm OK Según la leyenda el achurado que indica diagonales hacia la derecha tiene 20 cm de espesor, por lo tanto cumple, y las demás losas que sean de igual o menor dimensión también cumplirán.

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3.1.1 VIGAS Para la verificación de vigas se tomaran aquellas que abarquen grandes luces I.

Sótano Viga Principal Eje 3; D-F Siendo L= 6.75m h = L/12 = 0.56m ≈ 60 cm b = h/2 = 0.30m ≈ 30 cm La viga en el plano indica 30 x 60 por lo tanto; cumple

Viga Principal Eje 4; G-I Siendo L= 6.7m h = L/12 = 0.56m ≈ 60 cm b = h/2 = 0.30m ≈ 30 cm La viga en el plano indica 30 x 60 por lo tanto; cumple

Viga Secundaria Eje E-F Siendo L= 6.85m h = L/14 = 0.49m ≈ 50 cm b = h/2 = 0.25m ≈ 25 cm La viga en el plano indica 25x 60 por lo tanto; cumple

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II.

Pisos Viga Principal Eje 4;B-D Siendo L= 7.30m h = L/12 = 0.61m ≈ 60 cm b = h/2 = 0.30m ≈ 30 cm La viga en el plano indica 30 x 60 por lo tanto; cumple

Viga Principal Eje 3; B-D Siendo L= 6.00m h = L/12 = 0.50m ≈ 50 cm b = h/2 = 0.25m ≈ 25 cm La viga en el plano indica 30 x 60 por lo tanto; cumple

Viga Secundaria Eje C Siendo L= 5.50m h = L/14 = 0.39m ≈ 40 cm b = h/2 = 0.20m ≈ 20 cm La viga en el plano indica 25x 60 por lo tanto; cumple

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3.1.3 COLUMNAS En nuestro proyecto están ubicadas en los extremos de la estructura, las cuales comprobaremos si esta dimensionado correctamente. Las columnas que se tomaran serán las más críticas o con mayor área tributaria

Area= BxD=

1.25𝑃𝑡 𝑛𝐹 ′ 𝑐

Columna C8

At sótano=18.48m2

At pisos=18.98m2

Pt =1Tn/m2 x (18.48 + 8x18.98)m2 Pt =170.32Tn F’c=210Kg/cm2 n =0.45 (Columna exterior) 1.25𝑃𝑡

Area C8 =

𝑛𝐹 ′ 𝑐

Area C8 =2252.91 cm2 Area C8 en el plano = 30 x 105 = 3150cm2 Cumple

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Columna C10

At sótano=21.15m2

At pisos=23.51m2

Pt =1Tn/m2 x (21.15+ 8x23.51)m2 Pt =209.23Tn F’c=210Kg/cm2 n =0.45 (Columna exterior) 1.25𝑃𝑡

Área C10 =

𝑛𝐹 ′ 𝑐

Área C10 =2767.59 cm2 Área C10 en el plano = 30 x 145 = 4350cm2 Cumple Comprobación de la columna cuando el área se reduce Pt = 1Tn/m2 x 8x 23..51m2 Pt = 188.08 Área C10 =

1.25𝑃𝑡 𝑛𝐹 ′ 𝑐

Área C10 =2487.83 cm2 Área C10 en el plano = 30 x 85 = 2550cm2 Cumple

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3.2 CARGAS POR SISMO 3.2.1 PLACAS  Las placas serán los elementos verticales que nos ayudaran a resistir el sismo por su alta rigidez  Estas placas en el proyecto estan ubicados en la parte central  A continuación procederemos a verificar las dimensiones por los dos ejes. CALCULO DE LA CORTANTE VASAL Factor de Zona (Z4) = 0.45 Uso (U) = 1.00 Factor de Suelo (S2)= 1.10 Ct = 45 Reduccion  Rx=7  Ry=7 Tp = 0.6 TL = 2.0 T = Hn/Ct = 22/45 = 0.48 < 0.6  C=2.5 Peso de la Estructura P = At x 1Tn/m2 P = (501.41+6x495.29+494.72)m2x 1Tn/m2 P= 3967.87 Tn V=

𝑍𝑈𝐶𝑆 𝑅

𝑥𝑃 =

0.45𝑥1.00𝑥2.5𝑥1.10 7

𝑃

V= 0.18P V= 701.46 Tn

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CALCULO DEL AREA DE MUROS EJE X

Am =

𝑉 701.46 = =7.02 m2 [𝜏 ] [100]

Para t=0.25

L=28.08 m

PL1

PL4

PL5

PL6

Las longitudes de los muros en los planos son las que se muestran en el cuadro

PLACA 1 PLACA 4 PLACA 5 PLACA 6 TOTAL

Longitud Nº de veces 8.4 m 2.3 m 3.0 m 3.0 m

2 2 1 1

Subtotal 16.70 m 4.50 m 2.95 m 2.95 m 27.10 m

Cumple

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CALCULO DEL AREA DE MUROS EJE Y Am =

𝑉 701.46 = =7.02 m2 [𝜏 ] [100]

Para t=0.25

L=28.08 m

PL4

PL5

PL6

PLACA 4 PLACA 5 PLACA 6 TOTAL

Longitud Nº de veces Subtotal 2.2 m 4 8.60 m 2.0 m 2 4.00 m 7.0 m 1 7.00 m 19.60 m

No cumple Se tendrá que añadir placas adicionales INGENIERIA SISMORESISTENTE II

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CONCLUSIONES  Las placas o muros nos brindan una gran ayuda contra los sismos ya que su rigidez es una gran característica que tienen  Como se pudo apreciar el tener un predimensinamiento adecuado puede ayudar en mucho para verificar si los planos tienes algún error, o intuir si hay alguno.  Un calculo rápido nos brinda una gran ventaja para estimar la dimensión que tendrá nuestra estructura y asi saber a que nos estamos preparando  La estructuración y el predimensionamiento no se deben tampoco tomar a la ligera puesto que de aquí parte los verdaderos cálculos estructurales

RECOMENDACIONES  El usar cálculos técnicos nos brindaría mucho mas precisión, aunque disminuye la rapidez de cálculo, nos brinda una estructura mas sincera  Siempre tener el reglamento o alguna norma que nos pueda decir los minimos parámetros requeridos que uno debe considerar en el predimensionamiento.  No forzar cálculos ya que nos puede inducir a un grave error.

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