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Diseño de un edificio de albañilería confinada de 4 piso; evaluado por la Norma E 0.70
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DIMENSIONES, CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LA ALBAILERIA
DIMENSION DE SOGA = cm
DIMENSION DE CABEZA = cm
DIMENSION DE CANTO = cm
RESISTENCIA A LA COMPRESION DE LAS UNIDADES DE ALBAILERIA (UNIDAD) = kg/cm2
RESISTENCIA A LA COMPRESION DE LA ALBAILERIA (PILAS) = kg/cm2
RESISTENCIA AL CORTE DE LA ALBAILERIA (MURETES) = kg/cm2
}
= kg/cm2
X
= kg/cm2
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL ACERO DE REFUERZO
ESFUERZO DE FLUENCIA DEL ACERO = kg/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD = kg/cm2
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL CONCRETO
= kg/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD = kg/cm2
RELACION DE MODULOS DE ELASTICIDAD =
MODULO DE CORTE: = kg/cm2
PARAMETROS SISMICOS
ZONIFICACION =
X
CONDICIONES GEOTECNICAS
seg
TIPO TP (S) S
S1 0.4 1.0
S2 0.6 1.2
S3 0.9 1.4 X
S4 * *
PERIODO FUNDAMENTAL = seg
=
X
= pisos
m
m
FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA
Ec / Em 6.11
60 CT = 35
CT = 45
CT = 60
he promedio 2.52
N
hn
T = hn / CT 0.13
Gc 79,373
FACTORES DE ZONA
Z
0.3
2.52
3
CT
3
T
2
he1
1.4
8.1
32,500
fy
Es
Gc = 0.4 Ec
2,000,000
f'c
Gm = 0.4 Em
SOGA 13
Em = 600 fm
CABEZA
65
Em = 700 fm
Em = 500 fm
23
Em
Gm 13,000
f'b 145
f'm
CANTO 9
v'm
0.9
4,200
Ec 198,431
0.4
175
7.56
Suelos intermedios
Suelos flexibles o con estratos de gran espesor
Para edificios de concreto armado cuyos elementos sismoresistentes sean prticos y las cajas de ascensores y escaleras
Para edificios cuyos elementos resistentes en la direccin considerada sean unicamente prticos
he2
he3 2.52
PARAMETROS DEL SUELO
Condixiones excepcionales
he4
DESCRIPCION
Roca o suelos muy rgidos
ZONA Z
1 0.15
0.4
MODULO DE CORTE:
he5
S Tp
2.52
Para estructuras de mampostera y para todos los edificios de concreto armado cuyos elementos sismoresistentes sean fundamentalmente muros de corte.
DISEO DE UN EDIFICIO DE ALBAILERIA CONFINADA - EXAMEN
ARCILLA
SILICO-CALCAREAS
CONCRETO VIBRADO
MODULO DE ELASTICIDAD DE LAS UNIDADES DE:
LADRILLO KK ARCILLA 30% TIPO VI M. "REX"
ACERO CORRUGADO GRADO 60
=
CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES
=
U
1.5
1.3
1.0 X
*
SISTEMA ESTRUCTURAL
=
R
9.5
6.5
6.0
8.0
7.0
6.0
4.0
3.0 X
7.0
VERIFICACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL A UTILIZAR CONFIGURACION ESTRUCTURAL
VERIFICACION
X
VERIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE ANALISIS SISMICO ESTATICO
X
ANALISIS SISMICO ESTATICO
=
= PARA CALCULO DE DESPLAZAMIENTOS
= =
PREDIMENSIONAMIENTO
X = m
= m
= m
DENSIDAD MINIMA DE MUROS REFORZADOS
=
Area de planta: = m PROPORCION ENTRE DIMENSION MAYOR Y MENOR
= m
= m2
VERIFICACION ESPESOR EFECTIVO t
Z U S C / R 0.467
PARA ZONA SSMICA 1
56.70
t
L t / Ap Z U S N / 56 Z U S N / 56
Ap
Cualquier sistema
SISTEMA ESTRUCTURAL
1
ZONA
3
t h/20
t h/25 t
ALBAILERIA CONFINADA - CUMPLE
REGUL. ESTRUCT. hn
Acero, Prticos de concreto armado, Muros de concreto armado, Dual, Alabailera armada o confinada, Madera.
CATEGORIA Y ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES
A - Esenciales
B - Importantes
C - Comunes
REGUL. ESTRUCT.
Regular/Irregular
Regular/Irregular
Regular
3, 2 y 1
2 y 1
t
Concreto Armado
CATEGORIA
Regular/Irregular 3 y 2
Acero, Prticos de concreto armado, Muros de concreto armado, Dual, Alabailera armada o confinada.
Madera
Muros estructurales (> 80 % cortante en la base es resistido por los muros estructurales)
Regular
Cualquier sistema
Acero, Prticos de concreto armado, Muros de concreto armado, Dual, Alabailera armada o confinada, Madera.
MATERIAL DESCRIPCION
Prticos dctiles con uniones resistentes a momentos
Prticos (> 80 % cortante en la base acta sobre las columnas de los prticos)
Madera (por esfuerzoa admisibles)
Albailera
Acero
R
Otras Estrucruras de
Acero
3.0
Edificaciones esenciales cuya funcin no deber interrumpirse inmediatamente despues que ocurra un sismo, como hospitales, centrales de comunicacin, cuarteles de
bomberos y polica, subestaciones elctricas, reservorios de agua. Centros educativos y edificaciones que puedan servir de refugio despues de un desastre. Tambin se incluyen
edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, como grandes hornos, depsitos o materiales inflamables o txicos.
1.0
REGULAR
DESCRIPCION
COEFICIENTE DE USO E IMPORTANCIA U
C = 2.5 (Tp / T) 2.5
Regular/Irregular 15 m
Arriostres excentricos
Arriostres en cruz
Dal (las acciones ssmicas son resisitdas por un acombinacin de prticos y muros estructurales, los prticos debern tomar > 25 % cortante en la base)
SISTEMA ESTRUCTURAL
C - Comunes
D - Menores
COEFICIENTE DE REDUCCION PARA ESTRUCTURAS REGULARES (Para estructuras irregulares x 3/4)
C / R 0.125
V / P = Z U C S / R
Z U S
Edificaciones donde se renen gran cantidad de personas como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como
museos, bibliotecas y archivos especiales. Tambien se considerarn depsitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.
Categora de edif.
0.466 V / P
0.5600
Edificaciones comunes cuya falla ocasionara perdidas de menor cuanta y normalmente la probabilidad de causar vctimas es baja, como cercos de 1.50 m de altura, depsitos
temporales, pequeas viviendas temporales, y construcciones similares.
Edificaciones comunes cuya falla ocasionara perdidas de cuanta intermeda como viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depsitos e instalaciones industriales cuya falla no
acarree peligros adicionales de incendios, fugas de contaminantes, etc.
hn CUMPLE ANALISIS ESTATICO
A - Esenciales
B - Importantes
Albailera armada o confinada
0.10
0.13
Muros portantes
0.13
Muros de ductilidad limitada.
Regular 45 mCualquier sistema
C
0.0300
C / R 0.833
Ancho YY 6.00
ESPESOR EFECTIVO t
PARA ZONAS SSMICAS 2 Y 3
L MAYOR/L MENOR ENTRE 1 A 4
Largo XX 9.45
2.50
DIRECCION XX
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
=
DIRECCION YY
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
=
METRADO DE CARGAS
kg
PESO TOTAL DEL EDIFICIO kg
CALCULO DEL CENTRO DE RIGIDECES
N
PISO TIPICO
130,000
30,000
30,000 50,000
AZOTEA
2 1
100,000
OK DIRECCION XX!
0.0421 OK DIRECCION YY!2.389 L t / Ap
- -
- -
- -
- -
- -
0.13 0.410 Y8 1
3' B-C
3.15 0.13
Y7 1 2.70 0.13
0.13
2.165 0.13
0.13
Y6 1 2.165 0.13 0.281
0.351
0.13 0.351
0.13
0.281
Y4 1 2.70 0.13
Y5 1
0.281
Y3 1 1.715 0.13 0.223
1
L t / Ap 2.111
CONCRETO (m) (m)
0.13
MURO
1 2.165 0.13
0.0372
VECES MATERIAL L t n n t L n t
- -
(m) (m2)
- -
- -
- -
- -
DIR
EC
CIO
N X
X
0.13
2.065
-
-
Y1 1 1.615
0.13
MATERIAL
0.13 0.158
0.13 0.476
0.13 0.268
-
0.13
- -
6.11 0.13 0.223
0.13 0.333
0.13 0.13 0.262
n t
(m)
0.13 0.13 0.390
X7 C 3'-4
X5
X6
3.00
2.565
2.015
1.715
CONCRETO (m)
t
(m)
n
1
3.665
1.215
0.13
- -
X3 1
X4 1
1
1
MURO
X2 1 0.13
TRAMO VECES L L n t
(m2)
0.210
X1 1
Y2
- -
-
0.13
- -
TRAMOEJE
MURO L t COORD.
A 1-2
A 3-4
B 1-2
B 2-3
B 3-4
C 1-2
0.13 0.13
EJE TRAMO TRAMO
1 A-B
B-C
1 A-B
2 A-B
DIR
EC
CIO
N Y
Y
3 A-B
3
4 A-B
A-B
CENTRO DE RIGIDEZ
h RIGIDEZ
LATERAL
DISTANCIA
A CG MURO
RIGIDEZ
LATERAL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
3.50
DIR
EC
CIO
N Y
Y
456,942
1.033 43,261
X7 1.215 0.130 2.40 11,495 8.758
X6 2.065 0.130 2.40
X5 3.665 0.130 2.40 136,830
1.715 0.130 X4
X3 2.015 0.130
X1 3.000 0.130
X2 2.565 0.130
(m) (m)
2.40
69,448
40,892
27,868
DIR
EC
CIO
N X
X
Y1 0.130
0.130 2.165
Y4
(m)
2.40
2.40
2.40
2.40
K
(kg/cm)
94,987
348
279
279
348
208
406
d
(m)
1.575
6.008
1.008
3.933
7.533
9.375
0.075
3.075
4.725
4.725
6.075
Y2
K * d
(kg/cm * m)
417,244
44,689
149,604
41,220
109,606
1,030,742
1.615 2.40
100,673
16
21
679
1,644
1,318
1,695
3,261
3,805
279 0.075
221 Y3 0.130 1.715 2.40
0.130 2.700 2.40
Y5 0.130 2.165 2.40
Y6 0.130 2.165 2.40
Y7 0.130 2.700 2.40
Y8 0.130 3.150 2.40 9.375
29
X2 0.130 2.565 2.40 330 0.075 25
X1 0.130
0.130 2.015 2.40 260 2.775
3.000 2.40 387 0.075
1,310
720
X4 0.130 1.715 2.40 221 2.775 613
X3
X5 0.130 3.665 2.40 472 2.775
X6 0.130
928
2.065 2.40 266 5.925
X7 0.130 1.215 2.40 157 5.925
K
(kg/cm) (m)
4.46 427,149
1,576
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
CALCULO DEL CORTANTE BASAL
PARA CALCULO DE DESPLAZAMIENTOS
= kg = kg = kg
= =
= kg = kg = kg
= kg = kg = kg
= kg = kg = kg
RESUMEN DE DATOS OBTENIDOS
NIVEL
5
4
3
2
1
FUERZAS CORTANTES DE ENTREPISO
SISMO MODERADO
NIVEL
5
4
3
2
1
SISMO SEVERO
NIVEL
% SISMO SEVERO 100%
H 60,710
T < 0.7
SISMO SEVERO
3.50
y
3.00
-
30,290
hi
(m)
2.52
(m)
2.52
2.52
2.40
2.40
604,800 130,000
60,710
H - Fa 60,710
SIMO MODERADO
NO APLICAR Fa
Fa
P/CALCULO
(kg)
3.50 D
IRE
CC
ION
YY
3.50
CENTRO DE MASAS
3.00 4.46
RIGIDEZ LATERAL
3.50
(m) (m)
3.00 4.46 427,149
456,942
y
4.46
x
(kg/cm)
30,290
(m)
0.21
5.04
50,000
1.00
2.52 2.52
50,000
hi acumulado
4.725
6,310
252,000
126,000
427,149
2.52 7.56 11,359 0.38 226,800
12,621 0.42
(m) (m)
30,000
2.52
30,000
(kg)
2.40
hei
(kg)
hi
PD + P25%L
Fa = 0.07 T H 0.15 H
x
0.009
H 30,290
50%
11,359
Wi hi / Wi hi
T < 0.7
% SISMO SEVERO
Fa / H
(kg-m) (kg)
Wi hi Fi + Fa
12,621
6,310
11,359
23,980
Fa / H
H - Fa
% SISMO SEVERO 100%
H 60,580
Fa 545
NO APLICAR Fa
Fa -
H - Fa 60,580
Fa 273
- Fa
30,290
Fa
Y3 1.715 0.130
Y1 1.615 0.130
Y2 2.165 0.130
Y4 2.700 0.130
Y5 2.165 0.130
Y6 2.165 0.130
Y7 2.700 0.130
Y8 3.150 0.130
2.40
2.40
2.40
2.40
2.40
2.40
2.40
2.40
24,025
48,150
27,868
77,155
48,150
48,150
77,155
104,196
2.625
0.808
4.833
0.858
2.775
4.833
4.833
4.200
19,413
232,709
23,911
214,105
232,709
232,709
202,532
437,624
Fa
456,942
YY
(kg)
Fi
50,000
(kg)
PD + P25%L
50,000
Hi
CENTRO DE RIGIDECES
456,942
456,942
-
30,290
546
Wi
(kg)
Wi
(m)
4.725
4.725
XX
(kg/cm)
427,149
C/R 0.125
MODERADO(kg)
C/R 0.125
SEVERO(kg)
SISMO SISMO DESP. LAT.
CORTANTE BASAL
60,580
HiPD + P25%L
(m) (m) (kg) (kg-m) (kg) (kg) (kg) (kg)
hi hi acumulado Wi Wi hi Wi hi / Wi hi Fi Fa Fi + Fa
5
4
3
2
1
VERIFICACION DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES
=
SISMO SEVERO XX
NIVEL
5
4
3
2
1
SISMO SEVERO YY
NIVEL
5
4
3
2
1
CALCULO DEL PERIODO FUNDAMENTALSISMO MODERADO XX
NIVEL
5
4
3
2
1
SISMO MODERADO YY
NIVEL
5
4
3
2
1
EXCENTRICIDADES
Wihi acumuladohi Wi hi / Wi hi Fi + Fa
(kg) (kg/cm)
Hi / Ki
PD + P25%L Ki Hi / Ki 0.75 R
Fa Fi + Fa Hidi di / hei VERIF.
(m) (m) (kg) (kg-m) (m)(kg) (kg) (kg) (kg) (kg/cm) (cm)
2.25 2.52 7.56 30,000 226,800 0.38 22,766 456,942 0.00112 0.0004 OK
2.52 5.04 50,000 252,000 0.42
22,766
2.25 0.00237 0.0009 OK25,296 25,296 48,062 456,942 0.105
50,000 126,000 0.21
12,648
12,648
1.00 130,000 604,800
0.21
60,710 456,942
25,296
0.133
427,149 0.142 12,648
22,766 0.050
2.25 0.00299 0.0012 OK
22,766
0.0013
60,710
60,710
12,648
1.00 60,710
2.52 2.52
2.52 2.52 50,000 126,000
2.52 7.56 30,000 226,800
0.00253 25,296
22,766
48,062 427,149
Wi hi Fa
2.25 0.00320
0.0010
OK
OK
OK
0.00120
0.113 2.25 2.52 5.04 50,000 252,000 0.42
0.0005
VERIF.
(cm)
22,766 427,149 0.053 2.25 0.38
(m)
0.75 R di / heiKi (m) (m) (kg) (kg-m) (kg)
HiPD + P25%L
Fi
Fi SISMO MODERADO YY
130,000 604,800
22,718 22,718 2.52 7.56 30,000 226,800 0.38 22,718
2.52 5.04 50,000 252,000 0.42 25,242
2.52 2.52 50,000 126,000 0.21 12,621
130,000 604,800 1.00 60,581
25,242
0.0050
SISMO MODERADO XX
hi hi acumulado Wi Wi hi Wi hi / Wi hi
di (kg) (kg)
Wi hi Wi hi / Wi hi Fi
MAX di / hei
12,621 60,581
47,960
PD + P25%L
hi hi acumulado Wi Fa Fi + Fa Hi
(m) (m) (kg) (kg-m) (kg) (kg) (kg) (kg)
SISMO MODERADO XX
Fi Di T = 2(Wi Di2 )/(g Fi di )
(ton/cm)
Ki Hi / Ki Di Wi Di2
2.52 7.56 30,000 226,800 0.38 11,359 11,359 11,359 17.452
2.52 5.04 50,000 252,000 0.42 12,621 12,621 23,980
2.52 2.52 50,000 126,000 0.21 6,310 6,310 30,290
427,149 0.00027 0.00154 0.071
130,000 604,800 1.00 30,290
hi hi acumulado Wi Wi hi Wi hi / Wi hi PD + P25%L
Fi Fa Fi + Fa Hi
(m) (m) (kg) (kg-m) (kg) (kg) (kg) (kg) (seg)(ton/cm) (m) (m)
2.52 7.56 30,000 226,800 0.38 11,359 11,359 11,359
2.52 5.04 50,000 252,000 0.42 12,621 12,621 23,980
2.52 2.52 50,000 126,000 0.21 6,310 6,310 30,290
0.00052 0.00119 0.071 14.990
130,000 604,800 1.00 30,290
0.00144 0.062 16.315
456,942
(m) (m) (seg)
0.14
427,149 0.00056 0.00127 0.081 16.035
427,149 0.00071 0.00071 0.025 4.475
0.177 37.962
SISMO MODERADO YY
Ki Hi / Ki Di Wi Di2 Fi Di T = 2(Wi Di
2 )/(g Fi di )
0.13
456,942 0.00025
456,942 0.00066 0.00066 0.022 4.183
0.154 35.487