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INGENIERIA

ANTISISMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL HUANCAVELICA

TRABAJO MONOGRAFICO

1. 2. 3. 4.

VERIFICAR ESPESOR EFECTIVO. VERIFICAR DENSIDAD MININA DE MUROS EN LAS DOS DIRECCIONES. VERIFICAR ESFUERZO AXIAL POR CARGAS DE GRAVEDAD APLASTAMIENTO DE LOS BORDES

CATEDRA: INGENIERIA ANTISISMICA DOCENTE: Ing. OMAR CABALLERO SANCHEZ ESTUDIANTES:  

RIVEROS CANALES, David Y.

CICLO Y SECCIÓN: IX Ciclo, Sección “A”

FECHA DE ENTREGA:

25 de febrero de 2019

HUANCAVELICA - 2019

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INGENIERIA

ANTISISMICA

INDICE

OBJETIVOS………………………………………………………………..4 ESTRUCTURACION……………………………………………………...4 MUESTRA DE ESTUDIO………………………………………………...5 DESCRPCION DEL PROYECTO………………………………………..7 PREDIMENSIONAMIENTO…………………………………….………8 ESPESOR EFECTIVO……………………………………………………8 DENSIDAD DE MUROS…………………………………………………9 ESQUEMA DE MUROS……………………………………….…....…..10 VERIFICACION DEL MURO POR CARGA VERTIAL…………...….12 AREAS TRIBUTARIAS…………………………………………...……14 APLASTAMIENTO EN MUROS……………………………………....16 CONCLUSIONES……………………………………………..………..19

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INTRODUCCION

El Perú por su ubicación geográfica, al encontrarse en la zona del Cinturón de Fuego, constituye un país altamente sísmico, y ello lo demuestra los diferentes sismos ocurridos a lo largo de nuestra historia. Sismos de mediana a gran intensidad, los cuales causaron graves daños en nuestra infraestructura e incluso en algunos casos se llegó a la condición de colapso total.

Se tiene entonces la necesidad de diseñar y construir edificios más resistentes a las solicitaciones sísmicas (edificios sismo-resistentes), esto se logrará siempre en cuando se cumplan con los reglamentos existentes en la actualidad en nuestro país tales como el RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones). Sin embargo, no sucede así, se observa la construcción indiscriminada de edificios que no cuentan con la asesoría de un profesional (Ingeniero Civil), así como el incumplimiento de las normas existentes. Urge entonces por parte de las autoridades la supervisión de las viviendas por construirse, es decir prohibir las construcciones de estas en caso no cuenten con la asesoría de profesionales. En el presente informe se sigue la metodología a seguir para el diseño de edificaciones de albañilería confinada empleando la Norma E-070 del RNE, y el uso de bibliografía cuya referencia se hace más adelante.

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL, Diseñar una vivienda de albañilería confinada cumpliendo con todo el parámetro de la NORMA E 070.

DESCRIPCION DEL PROYECTO El proyecto contempla una vivienda de tres pisos con un área de 82.88 m2 ubicado en la ciudad de Huancavelica. Adicionalmente se tiene los siguientes datos  SISTEMA DE TECHADO: losa maciza de e=15 cm  PARAPETO: 1m de altura (en la azotea)  TANQUE ELEVADO: no considera  ALTURA DE PISO A TECHO:2.40m  ALTURA DE ALFEIRZARES:1m ESTRUCTURACION La estructuración de la vivienda consistió en disponer y distribuir los elementos estructurales de forma adecuada, es decir, ubicarlos de tal manera que la vivienda presente un buen comportamiento frente a cargas de gravedad y/o sismo.

CRITERIOS DE ESTRUCTURACION Y DISEÑO SIMPLICIDAD Y SIMETRIA La edificación se diseñó de forma simple que cuenta con elementos verticales dispuestos de manera simétrica para que la estructura reduzca los efectos torsores en los elementos estructurales RESISTENCIA Y DUCTILIDAD Establecimos trayectorias continuas para poder transmitir bien las cargas sísmicas. UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA El edificio debe ser continuo tanto en planta como en elevación. RIGIDEZ LATERAL Absorbe bastante la fuerza sísmica mediante muros estructurales en un proceso mixto de pórticos y muros. por cual obstaremos por placas previamente requeridas en el análisis DIAFRAGMA RIGIDO Son las losas las cuales pueden ser aligeradas o macizas en ciertas zonas donde se requiera previo al análisis

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MUESTRA DE ESTUDIOS VISTA PLANTA

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PLANTA ELEVACION

NORMAS UTILIZADAS     

Norma E 020 (Cargas) Norma E 030 (Diseño sísmico) Norma E 050 (Suelos y cimentaciones) Norma E 060 (Concreto armado) Norma E 070 (Albañilería)

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ZONAS SÍSMICA

FACTORES DE ZONA “Z” ZONA

Z

4

0,45

3

0,35

2

0,25

1

0,10

FACTORES DE ZONA “Z”

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla . Este factor se interpreta como la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años. El factor Z se expresa como una fracción de la aceleración de la gravedad.

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1 .- DESCRIPCION DEL PROYECTO A) CARACTERISTICAS GENERALES UBICACIÓN DEL PROYECTO DEPARTAMENTO : HUANCAVELICA PROVINCIA : HUANCAVELICA DISTRITO : HUANCAVELICA B) CARACTERISTICAS ARQUITECTONICAS USO

VIVIENDA

NUMEROS DE PISOS

3

AREA NETA

(planta tipica)

108

m2

100%

AREA TECHADA

82.88

m2

76.74%

AREA LIBRE

25.12

m2

23%

2.4

m

82.88

m2 (zona 3)

ALTURA ENTRE PISO

C) PARAMETROS SISMICOS AREA TECHADA Z=

0.35

U=

1

(vivienda)

S=

1

(suelo: Roca )

N=

3

(pisos tipicos)

D) CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES TIPO DE ESTRUCTURA

:

ALBAÑILERIA CONFINADA

SISTEMA DE TECHADO

:

LOSA SOLIDA

USO

:

VIVIENDA

ESCALERA

: 2 TRAMOS POR CADA NIVEL

1.1-CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES CONCRETO : f`c = 210 kg/cm2 CONCRETO : f`c = 175 kg/cm2 ACERO : fy = 4200 kg/cm2 ALBAÑILERI: PILAS : f’m = 65 kg/cm2 MUERETES : v’m = 8.1 kg/cm2 MORTERO : 1:4 (cemento: arena gruesa) LADRILLO: Sólido de arcilla tipo IV. Máximo 30% de perforaciones.

1.2 PESOS UNITARIOS Concreto Albañileria Aligerado Piso terminado S/c sobrecarga s/c escalera S/c Azotea

2.4 1.8 0.3 0.1 0.2 0.2 0.15

Tn/m3 Tn/m3 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m3 Tn/m2

8

650 ton/m2 81 ton/m2

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2.- PREDIMENSIONAMIENTO

•

LOSA LOSA MACIZA e = L/40 long. Critica=

5.7 m

PERALTE DE LA LOSA e = 0.1425 m e = 15 cm e = 0.15 m

OK

PROPIEDADES DEL CONCRETO Resistencia a la compresion f`c 175 Resistencia a la compresion f`c 210 Modulo de elasticidad Ec=1500(f`c^1/2) 19843.13483 Modulo de elasticidad Ec=1500(f`c^1/2) 21737.06512 Modulo de poison v 0.15 Modulo de corte G=Ec/2.3 9450.897878

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MUROS LADRILLO TIPO IV:solido king kong de arcilla industrial DIMMENSIONES: ancho :0.13m largo :0.23m altura :0.09m Resistencia a la compresion axial de las unidadesf`b = 145kg/cm2 Resistencia a la compresion f`m = 65kg/cm2 Modulo de elasticidad E m =500f`m Modulo de corte Gm=0.40E m f`m = 65 kg/cm2 Em= 32500 kg/cm2 Gm= 13000 kg/cm2 a.-ESPESOR EFECTIVO : t >= h/20 (zoma sismica 2 ,3 y 4) h= 2.4 m t>= 0.12 m t>= 12 cm ESPESOR EFECTIVO metros 0.13 t >= h/20 0.12 m (t escogido) = 0.13 m OK

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

“L” es la longitud total del muro (incluyendo columnas, si existiesen), y “t” es el espesor del muro.

DATOS DEL PROYECTO EN ANALISIS Z = factor de zona (Huancavelica esta en zona 3): U = factor de uso (vivienda): S = factor de suelo (suelo intermedio): N = número de pisos del edificio: Ap = área de la planta típica: L = longitud total del muro confinado

0.35 1 1 3 82.88 m2

ESQUEMA DE MUROS A continuación, se muestran los esquemas de la notación de muros portantes y el sentido del techado, que serán utilizados en adelante para los cálculos.

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DENSIDAD MINIMA DE MUROS REFORZADOS EN CADA DIRECCION

EJE X-X

EJE Y-Y

MUROS X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 SUMA

LONGITUD ESPESOR (m) AREA (m2) MURO (m)

2.000 1.370 1.380 1.500 3.000 3.150 2.700 3.150 3.150 21.400 Area Placa = Area Albañileria = Em = Ec = Ec/Em =

0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130

0.260 0.178 0.179 0.195 0.390 0.410 0.351 0.410 0.410 2.782

m 0.000 2.782 325000 2173706.512 6.68833

m2 m2 ton/m2 ton/m2

MUROS

LONGITUD MURO (m)

ESPESOR (m)

AREA (m2)

PLY1 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 SUMA

2.500 1.650 4.000 2.850 2.600 4.000 4.000 1.300 4.000 26.900

0.15 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130 0.130

0.375 0.215 0.520 0.371 0.338 0.520 0.520 0.169 0.520

Area Placa = 0.375 Area Albañileria = 3.172 Em = 325000 Ec = 2173706.512 Ec/Em = 6.68833

Se debe cumplir entonces para cada dirección: =

0.0188

En X-X: =

0.034

>

0.0188

OK ¡

=

0.069

>

0.0188

OK ¡

En Y-Y:

13

3.547

m m2 m2 ton/m2 ton/m2

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c.-VERIFICACION DE LOS MUROS POR CARGA VERTICAL El esfuerzo axial actuante (σ) producido por la carga de gravedad maxima de servicio (Pm) , incluyendo el 100% de sobrecarga debera ser calculado con la expresion que acontinuacion . mostramos .El analisis se realizara para un metro lineal de muro

ESFUERZO ACTUANTE

ESFUERZO ADMISIBLE

Chekeo del axial maximo al muro mas cargado DONDE :

L= wlosa pt= t(con tarrajeo) cv(100%) cv(100%) azotea Pg h f`m =

2.93 0.3 0.1 0.13 0.20 0.15

m ton/m2 ton/m2 m ton/m2 ton/m2

longitud total del muro incluyendo columnas

espesor efectivo

carga axial actuante altura libre del muro

2.40 65

ESFUERZO AXIAL ADMISIBLE ES:

=0.2x65

.=

9.38304553 kg/cm2 9.750000

kg/cm2

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EL MURO MAS DESFAVORABLE ( es decir que recibe mas carga) Ancho tributario para el muro seleccinado: At =

8.55 m2

peso Descripcion unitario Losa Maciza 2.4 Tarrajeo 0.1 Albañileria 1.35 s/c(Vivienda) 0.2

t(losa) =

Area tributaria (m2) 8.55 8.55 8.55 8.55

Espesor (m) 0.15 ….. 0.13 …..

0.15 m

Peso (Tn/m) 3.08 0.86 1.50 1.71

Carga proveniente de las Losas = 9.23 Tn Peso propio del muro en piso tipico ( 1° piso) = Peso propio del muro en piso tipico ( 2°y3° piso) = Peso propio del muro en piso tipico ( azotea) =

4.13 Tn 7.20 Tn 1.50 Tn

RESUMEN PISO Pm = (Pd + Pl) 1° 7.14 Tn 2° 7.14 Tn 3° 8.64 Tn

Datos: h(1°piso) = h(2°piso) = h(3°piso) = t= f'm = L=

2.75 m 2.40 m 2.40 m 0.13 m 650 Tn/m2 2.85 m

PISO 1 2 3

Pm (Tn) 7.14 7.14 8.64

t (m) 0.13 0.13 0.13

σm (Tn/m2) 19.28 19.28 23.33

f´m (Tn/m2) 650 650 650

15

Fa OBSERVACION (Tn/m2) σm < Fa 82.51 OK 93.83 OK 93.83 OK

Fb (Tn/m2) 97.5 97.5 97.5

OBSERVACION σm < Fb

OK OK OK

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DISEÑO POR CARGA VERTICAL DIRECCION XX peso losa maciza e =15cm

peso acabados

total carga muerta P p

total carga viva P L

Pp+P L

σ:esfuerzo axial actuante

ton 0.272 0.546 0.539 0.601 2.654 1.543 1.966 1.648 0.665

ton 4.621 4.820 4.806 5.293 17.263 12.404 13.592 12.886 8.367

ton 0.499 1.001 0.989 1.102 4.866 2.829 3.604 3.021 1.219

ton 5.120 5.821 5.795 6.395 22.129 15.233 17.196 15.907 9.586

ton/m2 19.693 32.683 32.303 32.794 56.741 37.199 48.992 38.844 23.409

total carga viva P L

Pp+P L

σ:esfuerzo axial actuante

ton 0.671 0.818 2.094 3.759 3.402 2.070 1.883 1.690 1.892

ton 7.971 5.650 14.089 17.993 16.318 14.002 13.346 8.119 13.378

ton/m2 24.525 26.340 27.094 48.565 48.277 26.927 25.665 48.043 25.728

muro

area tributaria

L(longitud)

t (espesor)

peso propio muros

1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x 8x 9x

m2 0.907 1.820 1.798 2.004 8.847 5.143 6.553 5.492 2.217

m 2.00 1.37 1.38 1.50 3.00 3.15 2.70 3.15 3.15

m 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

ton 3.370 2.308 2.325 2.527 5.054 5.307 4.549 5.307 5.307

ton 0.980 1.966 1.942 2.164 9.555 5.554 7.077 5.931 2.394

peso losa maciza e =15cm

peso acabados

total carga muerta P p

ton 1.318 1.606 4.113 7.382 6.680 4.064 3.697 3.318 3.715

ton 0.366 0.446 1.142 2.051 1.856 1.129 1.027 0.922 1.032

ton 7.300 4.832 11.994 14.234 12.916 11.932 11.463 6.430 11.486

esfuerzo axial admisible σ adm ton/m2 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830

esfuerzo axial CHEQUEO maximo σm ton/m2 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500

ok!! ok!! ok!! ok!! ok!! ok!! ok!! ok!! ok!!

DISEÑO POR CARGA VERTICAL DIRECCION XX muro

PLy1 1y 2y 3y 4y 5y 6y 7y 8y

area tributaria

L(longitud)

t (espesor)

peso propio muros

m2 1.22 1.487 3.808 6.835 6.185 3.763 3.423 3.072 3.44

m 2.50 1.65 4.00 2.85 2.60 4.00 4.00 1.30 4.00

m 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

ton 5.616 2.780 6.739 4.802 4.380 6.739 6.739 2.190 6.739

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esfuerzo axial admisible σ adm ton/m2 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830 93.830

esfuerzo axial CHEQUEO maximo σm ton/m2 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500 97.500

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d) APLASTAMIENTO EN MUROS

Pesos Unitarios: Losa Maciza= Tarrajeo = Albañileria hueca = s/c (vivienda)=

2.4 0.1 1.35 0.2

Tn/m3 Tn/m2 Tn/m3 Tn/m2

METRADO DE CARGAS Area tributaria del muro seleccionado: At = A1+4(t) A1= 4(t) = At = t(losa) =

Descripcion Losa Maciza Tarrajeo Albañileria s/c(Vivienda)

OJO: dos veces mas el ancho efectivo a cada lado 8.55 m2 1.48 m 10.03 m2 0.15 m

peso unitario 2.4 0.1 1.35 0.2

Area tributaria (m2) 10.032 10.032 10.032 10.032

Espesor (m) Peso (Tn/m) 0.15 3.61 ….. 1.00 0.13 1.76 ….. 2.01

Carga proveniente de las Losas = 10.83 Tn Peso propio del muro en piso tipico ( 1° piso) = Peso propio del muro en piso tipico ( 2°y3° piso) = Peso propio del muro en piso tipico ( azotea) =

0.23 Tn 8.45 Tn 1.76 Tn

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RESUMEN PISO Pm = (Pd + Pl) 1° 8.38 Tn 2° 8.38 Tn 3° 10.14 Tn

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Datos: h(1°piso) = h(2°piso) = h(3°piso) = t= f'm = L= PISO

2.75 m 2.40 m 2.40 m 0.13 m 650 Tn/m2 2.85 m Pm (Tn) 1 7.14 2 7.14 3 8.64

t (m) 0.13 0.13 0.13

σm (Tn/m2) 19.28 19.28 23.33

f´m (Tn/m2) 650 650 650

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Fa OBSERVACION Fb OBSERVACION (Tn/m2) σm < Fa (Tn/m2) σm < Fb 82.51 OK 97.5 OK 93.83 OK 97.5 OK 93.83 OK 97.5 OK

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CONCLUCIONES 

Las dimensiones de un cálculo de predimencionamiento, en las normas establecidas no son exactas en la realidad con las dimensiones correctas.



El diseño es función a la norma establecida con todos los parámetros que esta exigen

SUGERENCIAS 

Utilizar bibliografía adicional, de otras normas de construcción a nivel Latinoamérica.



Optimizar los recursos de los materiales de construcción en el momento del predimencionamiento

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BIBLIOGRAFIA

 NORMA E 020 (Cargas)  NORMA E 030 (Diseño sísmico)

 NORMA E 050 (Suelos y cimentaciones)  NORMA E 060 (Concreto armado)

 NORMA E 070 (Albañilería)  ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL (Héctor Gallegos Carlos Casabnne)

 ANÁLISIS Y DISEÑO DE EDIFICACIONES DE ALBAÑILERIA (Ingeniero Tomas Flavio Abanto Castillo.)  ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL (Quilli Dueñas Fernando)

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