Predimensionamiento Estructural _ Trabajo de Pregrado

7/25/2019 Predimensionamiento Estructural _ Trabajo de Pregrado

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTA DE ARQUITECTURA URBANISMO Y ARTES

ESTRUCTURAS ESPECIALES

INFORME FINALTRABAJO ESCALONADO

NUEVA SEDE DEL MINISTERIODE AGRICULTURA Y RIEGO

F A C U L T A D D EARQUITECTURA

URBANISMO YA R T E S

Catedra: Ing. Pedro Moscoso BazalarIng. Carmen Pacora PerezIng. Manuel Chilet Cama

Alumnos: Bardales Garca, Walter PierreCastro Prez, David lvaro

Palacios Lazarte, Joel Ricardo

2015 - II


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UNVIERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE ARQUITECTURA URBANSMO Y ARTES


INFORME FINAL TRABAJO ESCALONADO NUEVA SEDE DEL MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO 1

NDICEINTRODUCCIN.............................................................................................................................. 3

OBJETIVOS....................................................................................................................................... 4

1. DESCRIPCIN DEL PROYECTO............................................................................................... 5

2. JUNTA DE SEPARACIN SSMICA.......................................................................................... 7

3. FUERZA CORTANTE EN LA BASE.............................................................................................. 8

3.1. FACTORES DE ZONA........................................................................................................ 8

3.2. CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES............................................................................. 9

3.3. CONDICIONES GEOTCNICAS..................................................................................... 10

3.4. SISTEMAS ESTRUCTURALES............................................................................................. 10

3.5. FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA........................................................................ 11

3.5.1. Perodo Fundamental............................................................................................. 113.6. PESO DE LA EDIFICACIN............................................................................................. 12

4. DISTRIBUCIN DE LA FUERZA SSMICA POR PISO............................................................... 13

5. DISTRIBUCIN DE LA FUERZA CORTANTE POR PISO........................................................... 14

6. LONGITUD MNIMA DE PLACAS........................................................................................... 15

6.1. UBICACIN DE LAS PLACAS......................................................................................... 16

7. CENTRO DE MASA................................................................................................................. 18

8. MOMENTO DE INERCIA Y RIGIDEZ....................................................................................... 19

8.1. COLUMNAS..................................................................................................................... 198.1.1. C-01.......................................................................................................................... 19

8.1.2. C-02.......................................................................................................................... 19

8.1.3. C-03.......................................................................................................................... 19

8.1.4. C-04.......................................................................................................................... 20

8.1.5. C-05.......................................................................................................................... 20

8.1.6. C-06.......................................................................................................................... 20

8.1.7. C-07.......................................................................................................................... 20

8.1.8. C-08.......................................................................................................................... 21

8.1.9. C-09.......................................................................................................................... 21

8.1.10. C-10.......................................................................................................................... 21

8.2. PLACAS........................................................................................................................... 22

8.2.1. P-01........................................................................................................................... 22

8.2.2. P-02........................................................................................................................... 23


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8.2.3. P-03........................................................................................................................... 24

8.2.4. P-04........................................................................................................................... 26

8.2.5. P-05........................................................................................................................... 28

8.2.6. P-06........................................................................................................................... 308.2.7. P-07........................................................................................................................... 31

8.2.8. P-08........................................................................................................................... 32

8.3. RIGIDEZ POR PRTICO Y CENTRO DE RIGIDEZ............................................................ 34

8.4. MOMENTO TORSOR....................................................................................................... 35

8.5. RIGIDEZ TORSIONAL POR PRTICOS............................................................................ 36

8.6. FUERZA TORSIONAL POR PRTICOS............................................................................. 36

9. ESTABILIDAD ESTRUCTURAL................................................................................................... 37

9.1. VOLTEO........................................................................................................................... 37

9.2. PRESIN.......................................................................................................................... 38

10. PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL.......................................................................... 38

10.1. COLUMNA CENTRAL C-3........................................................................................... 38

10.1.1. VIGA......................................................................................................................... 39

10.1.2. LOSA......................................................................................................................... 39

10.1.3. COLUMNA................................................................................................................ 39

10.1.4. ZAPATA..................................................................................................................... 40

10.2. COLUMNA MEDIANERA B-1...................................................................................... 40

10.2.1. VIGAS....................................................................................................................... 40

10.2.2. LOSA......................................................................................................................... 41

10.2.3. COLUMNA................................................................................................................ 41

10.2.4. ZAPATA..................................................................................................................... 41

11. CONCLUSIONES:................................................................................................................ 42

12. ANEXOS:............................................................................................................................. 43


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INTRODUCCIN

El presente Trabajo Escalonado corresponde a la aplicacin de manera prctica sobretodo el conocimiento adquirido a lo largo del curso de Estructuras Especialesaplicndolo en un edificio de 22 pisos con 4 stanos, edificio Salaverry, que es una nuevaedificacin que forma parte del proyecto de remodelacin y ampliacin de la Sede delMinisterio de Agricultura y Riego MINAGRI, pudiendo calcular la fuerza ssmica que actasobre el edificio, junta ssmica, fuerzas cortantes, predimensionando columnas, vigas,

zapatas, entre otros.


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OBJETIVOS

Conocer las caractersticas principales de la edificacin: ubicacin, materialestructural, nmero de pisos, sistema estructural, entre otros.

Conocer la situacin ssmica en la que se encuentra sometida la edificacin: Juntassmica, fuerza ssmica basal, fuerzas ssmicas por piso, fuerzas cortantes por piso.

Reconocer las cualidades fsicas de la edificacin mediante el clculo de su centrode gravedad, centro de rigidez, excentricidad, Torsor, rigidez torsional, fuerzatorsional de prticos.

Evaluar la estabilidad estructural de la edificacin: aplicacin de deslizamiento,volteo y presin.

Corregir y encontrar las verdaderas dimensiones de una zapata.

Analizar que sucede internamente con el edificio frente a una fuerza ssmica, ycomo este responde.


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1.

DESCRIPCIN DEL PROYECTO

El edificio de estudio tiene un rea aproximada de 850 m por piso con 22 pisos con4 stanos, el uso del mismo es para oficinas y la edificacin que forma parte delproyecto de remodelacin y ampliacin de la Sede del Ministerio de Agricultura yRiego MINAGRI.

Teniendo en los stanos 1, 2, 3 y 4 (Ver imagen N 1) estacionamientos y zonas deservicios generales, el primer piso (Ver imagen N 2), Hall de recepcin y salas dereuniones y en los piso superiores o tpicos (Ver imagen N 3) oficinas.

Imagen N1: Planta Stanos


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Imagen N2: Planta Primer Piso

Imagen N3: Planta Tpica


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2.

JUNTA DE SEPARACIN SSMICA

3 + 0.004 500

Este valor nos indica, que la separacin con la edificacin vecina debe ser de40cmcomo mnimo con ello evitamos el contacto durante el movimiento ssmico;para poder llegar a esta distancia mnima cada edificacin est obligada a dejarla mitad de la distancia obtenida dentro de su lote.

1 396.00 12 396.00

2 396.00 13 396.00

3 396.00 14 396.00

4 396.00 15 396.00

5 396.00 16 396.00

6 396.00 17 396.00

7 396.00 18 396.00

8 396.00 19 396.00

9 396.00 20 396.00

10 396.00 21 396.00

11 396.00 22 396.00

CUADRO N1: ALTURAS (cm)

ALTURA TOTAL 8,712.00

S= 3+0.004(8712-500)

S= 3+0.004(8212)

S= 35.848

S 40 cm

CUADRO N 2: JUNTA DESEPARACIN SSMICA

H=ALTURATOTAL

ENCM


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3.

FUERZA CORTANTE EN LA BASE

.

3.1.

FACTORES DE ZONA

Z (Ver Cuadro N 4) 3 0.400U (Ver Cuadro N 5) B 1.300S (Ver Cuadro N 6) Tipo 1 1.000R (Ver Cuadro N 7) Dual 5.250C (Ver Cuadro N 9) Factor de Ampliacin 0.689Tp (Ver Cuadro N 6) Tipo 1 0.400T (Ver Cuadro N 8) Periodo Fundamental 1.452P (Ver Cuadro N 10) Peso total 23,907.321

CUADRO N3: DATOS CORTANTE EN LA BASE

ZONA Z3 0.402 0.30

1 0.15

CUADRO N4: FACTORES DE ZONA

Segn el Artculo 5, del Captulo II:

Parmetros de Sitio, de la Norma

E.030: Diseo Sismo resistente del

Reglamento Nacional de

Edificaciones, nos indica en la

Tabla N1, que factor le

corresponde a cada zona, en

nuestro caso la edificaciones se

ubica en la Lima, y a su vez,

pertenece a la Zona N 3 y

podemos observar en el Cuadro

N 4, que tenemos un factor Z de

0.40.


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3.2.

CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES

Segn el Artculo 10, del Captulo II: Parmetros de Sitio, de la Norma E.030: DiseoSismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones, nos indica en la TablaN3, lo siguiente:

Se considera la categora B Edificaciones Importantes, debido a que la

edificacin es la nueva sede del Ministerio de Agricultura y RiegoMINAGRI

CATEGORA DESCRIPCIN FACTOR U

A

Edificaciones Esenciales Edificaciones esenciales cuya

funcin no debera interrumpirse inmediatamente despus

que ocurra un sismo, como hospitales, centrales de

comunicaciones, cuarteles de bomberos y polica,

subestaciones elctricas, reservorios de agua. Centros

educativos y edificaciones que puedan servir de refugio

despus de un desastre. Tambin se incluyen edificaciones

cuyo colapso puede representar un riesgo adicional,como grandes hornos, depsitos de materiales

inflamables o txicos

1.50

B

Edif icaciones Importantes Edificaciones donde se renengran cantidad de personas como teatros, estadios,

centros comerciales, establecimientos penitenciar ios, oque guardan patr imonios valiosos como museos,

bibliotecas y archivos especiales. Tambin seconsiderarn depsitos de granos y otros almacenes

importantes para el abastecimiento

1.30

C

Edificaciones Comunes Edificaciones comunes, cuya falla

ocasionara prdidas de cuanta intermedia comoviviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depsitos e

instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros

adicionales de incendios, fugas de contaminantes, etc.

1.00

D

Edificaciones Menores Edificaciones cuyas fallas causan

prdidas de menor cuanta y normalmente la

probabilidad de causar vctimas es baja, como cercos de

menos de 1,50m de altura, depsitos temporales, queas

viviendas temporales y construcciones similares.

(*)

CUADRO N5: CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES


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3.3.

CONDICIONES GEOTCNICAS

Segn el Numeral 6.2. Del Artculo 6, del Captulo II: Parmetros de Sitio, de laNorma E.030: Diseo Sismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones,nos indica en la Tabla N2, lo siguiente:

La edificacin a estudiar se encuentra en el distrito de Salaverry, cuya tipologa delsuelo es de roca o un suelo muy rgido, con este dato podemos observar que es eltipo de suelo es S1, y que cuentan con un Tp(S) de 0.40 y el factor S de 1.00.

3.4.SISTEMAS ESTRUCTURALES

Segn el Artculo 12, del Captulo III: Requisitos Generales, de la Norma E.030:Diseo Sismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones, nos indica en laTabla N6, lo siguiente:

TIPO DESCRIPCIN Tp(S) S

S1 Roca o suelo my rgidos 0.40 1.00

S2 Suelos Intermedios 0.60 1.20

S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.90 1.40

S4 Condiciones excepcionales * *

CUADRO N6: PARMETROS DEL SUELO

SISTEMA ESTRUCTURAL Coeficiente de reduccin R paraestructuras regularesACERO

Prticos dctiles con uniones

resistentes a momentos9.50

OTRAS ESTRUCTURAS DE ACEROAriostres Excntricos 6.50

Ariostres en Cruz 6.00

CONCRETO ARMADO

Prticos 8.00Dual (*) 7.00De muros estructural 6.00

Muros de ductilidad 4.00

ALBAILERA ARMADA OCONFINADA

3.00

MADERA (por esfuerzos admisibles) 7.00

CUADRO N7: SISTEMAS ESTRUCTURALES


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Nota: (*) Las acciones ssmicas son resistidas por una combinacin de prticos ymuros estructurales. Los prticos debern para tomar por lo menos el 25% delcortante en la base. Los muros estructurales sern diseados para las fuerzasobtenidas del anlisis segn Artculo 16 (16.2).

El edificio en estudio cuenta con un sistema estructural dual (columnas y placas)

3.5.

FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA

2,5.() ; 2,5

3.5.1.

Perodo Fundamental

Ct = 60 para estructuras de mampostera y para todos los edificios de concretoarmado cuyos elementos sismo resistentes sean fundamentalmente muros decorte.

Hn= Altura total del edifico, para nuestro caso sera un edifico de 22 pisos, con3.96 m de altura cada uno de ellos, lo que nos da un total de 87.12 m.

El factor de amplificacin ssmica es de 0.689, y a su vez este es aceptable, debidoa que no supero el 2.50, que indica la formula.

T= Hn/Ct

T= 87.12/60

T= 1.452

CUADRO N 8: PER ODOFUNDAMENTAL

C= 2,5.(Tp/T)

C= 2,5.(0,40/1.452)

C= 0.689

CUADRO N 9: FACTOR DEAMPLIACIN SSMICA


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3.6.

PESO DE LA EDIFICACIN

Notas: Para el clculo de la carga viva se tom el porcentaje del rea que ocupa cada

zona de acuerdo al proyecto de arquitectura, segn la Tabla N1, del Artculo6, del Captulo III: Carga Viva, de la Norma E.020: Cargas del ReglamentoNacional de Edificaciones.

Se adiciono 50 kgf/m por el peso de los tabiques mviles segn el Numeral 6.3del Artculo 6, del Captulo III: Carga Viva, de la Norma E.020: Cargas delReglamento Nacional de Edificaciones.

Reemplazando los datos obtenidos en la frmula de Fuerza Cortante en la Basetenemos lo siguiente:

Corredores

escaleras %

Salas de

archivos % Oficinas %

Tabiqueria

Movil1 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

2 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.923 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.924 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

5 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.926 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.927 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.928 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

9 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9210 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9211 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

12 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9213 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9214 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

15 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9216 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9217 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9218 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

19 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9220 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.9221 400.00 25% 500.00 10% 250.00 65% 50.00 1,100.00 849.89 1,281.25 1,088,921.56 1,088.92

22 100.00 25% 100.00 10% 100.00 65% 0.00 1,100.00 904.32 1,150.00 1,039,968.00 1,039.97

CUADRO N 10: PESO TOTAL DE EDIFICIO

N

PISO

CM

(kg/m)

REACV = CE*25%+SA*10%+Of*65%+TM(kg/m) (CM +

50%CV)

PESO (kg)PESO

(Tn)

23,907.32PESO TOTAL EN TONELADAS

V=

V=

V=

ZUCS .P / R

0.40*1.30*0.689*1.00*23,907.32/7*0.75

1,631.53

CUADRO N 11: FUERZA CORTANTE EN LA BASE


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4.

DISTRIBUCIN DE LA FUERZA SSMICA POR PISO

Si el Periodo Fundamental es mayor a 0.7 s, en nuestro caso es de 1.452 s, se debeconsiderar una fuerza adicional (Fa) al ltimo piso.

0.07; 0.15

El resto de la Fuerza cortante, VFa, se distribuir en el resto de los pisos segundola siguiente formula:

. .= .

Fa= 0.07xTxV

Fa= 0.07X1.452x1,631.53

Fa= 165.83

CUADRO N 12: FUERZA Fa

PISO hi Pi Pi x hi Fi Fi1 3.96 777,875.00 3,080,385.00 F1 4.282 7.92 1,053,125.00 8,340,750.00 F2 11.603 11.88 1,053,125.00 12,511,125.00 F3 17.404 15.84 1,053,125.00 16,681,500.00 F4 23.205 19.80 1,053,125.00 20,851,875.00 F5 29.006 23.76 1,053,125.00 25,022,250.00 F6 34.80

7 27.72 1,053,125.00 29,192,625.00 F7 40.598 31.68 1,053,125.00 33,363,000.00 F8 46.399 35.64 1,053,125.00 37,533,375.00 F9 52.1910 39.60 1,053,125.00 41,703,750.00 F10 57.9911 43.56 1,053,125.00 45,874,125.00 F11 63.7912 47.52 1,053,125.00 50,044,500.00 F12 69.5913 51.48 1,053,125.00 54,214,875.00 F13 75.3914 55.44 1,053,125.00 58,385,250.00 F14 81.1915 59.40 1,053,125.00 62,555,625.00 F15 86.9916 63.36 1,053,125.00 66,726,000.00 F16 92.79

17 67.32 1,053,125.00 70,896,375.00 F17 98.5918 71.28 1,053,125.00 75,066,750.00 F18 104.3919 75.24 1,053,125.00 79,237,125.00 F19 110.1920 79.20 1,053,125.00 83,407,500.00 F20 115.9921 83.16 1,053,125.00 87,577,875.00 F21 121.7822 87.12 1,053,125.00 91,748,250.00 F22 127.58

1,054,014,885.00 Fa 165.83Pj.hj

CUADRO N13: FUERZAS SSMICA POR PISO


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5.

DISTRIBUCIN DE LA FUERZA CORTANTE POR PISO

Fi Fi Vi Vi

F1 4.28 V1 = V 1,631.53F2 11.60 V2 1,627.24F3 17.40 V3 1,615.64F4 23.20 V4 1,598.25F5 29.00 V5 1,575.05F6 34.80 V6 1,546.05F7 40.59 V7 1,511.26F8 46.39 V8 1,470.66F9 52.19 V9 1,424.27F10 57.99 V10 1,372.08

F11 63.79 V11 1,314.08F12 69.59 V12 1,250.29F13 75.39 V13 1,180.70F14 81.19 V14 1,105.31F15 86.99 V15 1,024.12F16 92.79 V16 937.13F17 98.59 V17 844.34F18 104.39 V18 745.75F19 110.19 V19 641.37F20 115.99 V20 531.18

F21 121.78 V21 415.20F22 127.58 V22 293.41Fa 165.83

CUADRO N14: FUERZAS CORTANTE POR PISO


16/44




6.

LONGITUD MNIMA DE PLACAS

Para el proyecto en estudio, se estn considerando 2 factores importantes: laresistencia de placas v = 15kg/cm y un espesore = 30cm. Cabe sealar que lasplacas en un sistema dual deben tomar el 75% de la fuerza ssmica.

%.

PISO Vi (Tn) 75%Vi e (cm) v (Kg/cm) L mn (cm) L mn (m)1 1,631.53 1,223.64 30.00 15.00 2,719.21 27.19

2 1,627.24 1,220.43 30.00 15.00 2,712.07 27.12

3 1,615.64 1,211.73 30.00 15.00 2,692.74 26.93

4 1,598.25 1,198.69 30.00 15.00 2,663.74 26.645 1,575.05 1,181.29 30.00 15.00 2,625.08 26.25

6 1,546.05 1,159.54 30.00 15.00 2,576.76 25.77

7 1,511.26 1,133.44 30.00 15.00 2,518.76 25.19

8 1,470.66 1,103.00 30.00 15.00 2,451.10 24.51

9 1,424.27 1,068.20 30.00 15.00 2,373.78 23.74

10 1,372.08 1,029.06 30.00 15.00 2,286.79 22.87

11 1,314.08 985.56 30.00 15.00 2,190.14 21.90

12 1,250.29 937.72 30.00 15.00 2,083.82 20.84

13 1,180.70 885.52 30.00 15.00 1,967.83 19.6814 1,105.31 828.98 30.00 15.00 1,842.18 18.42

15 1,024.12 768.09 30.00 15.00 1,706.87 17.07

16 937.13 702.85 30.00 15.00 1,561.88 15.62

17 844.34 633.26 30.00 15.00 1,407.24 14.07

18 745.75 559.32 30.00 15.00 1,242.92 12.43

19 641.37 481.03 30.00 15.00 1,068.95 10.69

20 531.18 398.39 30.00 15.00 885.30 8.85

21 415.20 311.40 30.00 15.00 691.99 6.92

22 293.41 220.06 30.00 15.00 489.02 4.89

CUADRO N14: LONGITUD MNIMA DE PLACA POR PISO


17/44




6.1.

UBICACIN DE LAS PLACAS


18/44




Se han ubicado placas en los extremos o esquinas, para mejor la rigidez de laedificacin en caso de sismos.


19/44




7.

CENTRO DE MASA

Zona CGx CGy REA REA.X REA.Y1 10.475 21.050 806.580 8,448.926 16,978.5092 10.475 0.900 22.590 236.630 20.331

3 21.850 21.050 54.180 1,183.833 1,140.4894 10.475 41.200 22.590 236.630 930.708

905.940 10,106.019 19,070.037

CUADRO N15: CENTRO DE MASA - LOSAS

Zona CGx CGy REA REA.X REA.Y1 1.550 6.250 6.750 10.463 42.1882 1.550 4.400 0.100 0.155 0.440

3 3.500 4.450 0.640 2.240 2.848

4 3.300 5.825 0.660 2.178 3.8455 3.500 7.200 0.640 2.240 4.608

6 0.900 8.750 3.060 2.754 26.7757 3.000 8.750 3.060 9.180 26.775

8 0.550 10.600 0.700 0.385 7.4209 0.550 16.300 0.700 0.385 11.41010 1.300 21.050 15.000 19.500 315.750

11 1.625 25.875 4.110 6.679 106.346

12 1.300 27.750 3.200 4.160 88.80013 1.300 29.400 2.200 2.860 64.680

14 1.550 35.850 6.750 10.463 241.98815 1.550 37.700 0.100 0.155 3.770

16 3.500 37.650 0.640 2.240 24.096

17 3.300 36.275 0.660 2.178 23.94218 3.500 34.900 0.640 2.240 22.336

19 20.050 39.800 0.480 9.624 19.104

20 20.050 2.300 0.480 9.624 1.10450.570 99.702 1,038.223

CUADRO N16: CENTRO DE MASA - VANOS


20/44




Dado que el edificio cuenta con planta tpica, el centro de masa es el mismo entodos los pisos y este se da en las coordenadas (11.698; 21.081)

8. MOMENTO DE INERCIA Y RIGIDEZ

8.1.COLUMNAS

8.1.1.

C-01

8.1.2. C-02

8.1.3. C-03

CMx 11.698

CMy 21.081

CUADRO N17: CENTRO DE MASA

b h I=b*(h)3/3 H K

1.200 0.500 0.050 342.000 0.0001461988

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263

CUADRO N18: COLUMNA C-01

KC-01- EJE 1

KC-01- EJE BVy - EJE B

Vx - EJE 1

b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263

K

C-02

- EJE 2

KC-02- EJE B

Vx - EJE 2

Vy - EJE B


b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263


KC-03- EJE 3

KC-03- EJE B

Vx - EJE 3

Vy - EJE B


21/44




8.1.4.

C-04

8.1.5. C-05

8.1.6. C-06

8.1.7. C-07

b h I=b*(h)3/12 H K1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263

KC-04- EJE 4

Vy - EJE B KC-04- EJE B


Vx - EJE 4

b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263



Vx - EJE 5 KC-05- EJE 5

b h I=b*(h)3/3 H K

1.200 0.500 0.050 342.000 0.0001461988

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263


Vx - EJE 6K

C-06

- EJE 6


b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263


Vx - EJE 2 KC-07

- EJE 2

Vy - EJE C KC-07- EJE C


22/44




8.1.8.

C-08

8.1.9. C-09

8.1.10.C-10

b h I=b*(h)3/12 H K1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263




b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263




b h I=b*(h)3/12 H K

1.200 0.500 0.013 342.000 0.0000365497

b h I=b*(h)3/12 H K

0.500 1.200 0.072 342.000 0.0002105263


Vx - EJE 5K

C-10

- EJE 5



23/44




8.2.

PLACAS

8.2.1.

P-01

H K342.000 0.0216631579

H K342.000 0.0001026316

KP-01 0.0217657895

H K342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 3.900 1.483 2.250 5.923 7.406 342.000 0.0216552632

KP-01 0.0217657895

PLACA P-01A

KP-01B- EJE 1

I TOTAL P-01 7.444

KP-01B- EJE AVy - EJE A

KP-01A- EJE A

b4.200

h0.300

I=b*(h)3/30.0378000000

Vy - EJE A

PLACA P-01B

7.444

0.300 4.200 7.4088000000

b h I=b*(h)3/3

b h I=b*(h)3/3Vx - EJE 1

3.900 0.300 0.0351000000

I TOTAL P-01

KP-01A- EJE 1Vx - EJE 1PLACA P-01A

CUADRO N28: PLACA P-01

PLACA P-01B


24/44




8.2.2.

P-02

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K4.200 0.300 0.009 1.950 4.791 4.801 342.000 0.0140368421

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 3.700 1.266 3.950 17.319 18.585 342.000 0.0543423977

KP-02 0.0683792398

H K342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K3.700 0.300 0.008 2.950 9.660 9.668 342.000 0.0282692982

KP-02 0.0499324561

PLACA P-02BVy - EJE A KP-02B- EJE A

I TOTAL P-02 17.077

b h I=b*(h)3/30.300 4.200 7.4088000000

I TOTAL P-02 22.110PLACA P-02A

Vy - EJE A KP-02A- EJE A

PLACA P-02BVx - EJE 2 KP-02B- EJE 2

CUADRO N29: PLACA P-02PLACA P-02A

Vx - EJE 2 KP-02A- EJE 2


25/44




8.2.3.

P-03

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 2.200 0.266 2.900 5.551 5.817 342.000 0.0170081871

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K2.000 0.300 0.005 1.950 2.282 2.286 342.000 0.0066842105

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K2.000 0.300 0.005 3.850 8.894 8.898 342.000 0.0260175439

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 0.500 0.003 2.050 0.630 0.634 342.000 0.0018523392

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 0.500 0.003 3.750 2.109 2.113 342.000 0.0061769006

KP-03 0.0577391813

PLACA P-03EVx - EJE 3 KP-03B- EJE 3

I TOTAL P-03 19.747

PLACA P-03DVx - EJE 3 KP-03D- EJE 3

Vx - EJE 3 KP-03B- EJE 3

PLACA P-03CVx - EJE 3 KP-03C- EJE 3



PLACA P-03B


26/44




H K342.000 0.0000578947

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 2.000 0.200 1.300 1.014 1.214 342.000 0.0035497076

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 2.000 0.200 1.300 1.014 1.214 342.000 0.0035497076

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.500 0.300 0.001 2.450 0.900 0.902 342.000 0.0026359649

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.500 0.300 0.001 2.450 0.900 0.902 342.000 0.0026359649

KP-03 0.0124292398

PLACA P-03EVy - EJE A KP-03E- EJE A

I TOTAL P-03 4.251

PLACA P-03CVy - EJE A KP-03C- EJE A

PLACA P-03D

Vy - EJE A KP-03D- EJE A

PLACA P-03AVy - EJE A KP-03A- EJE A


b h I=b*(h)3/32.200 0.300 0.0198000000


27/44




8.2.4.

P-04


28/44




b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 3.750 1.318 2.175 5.322 6.640 342.000 0.0194161184

H K342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 0.200 0.000 0.400 0.010 0.010 342.000 0.0000286550

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 3.750 1.318 2.175 5.322 6.640 342.000 0.0194161184

H K342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 0.200 0.000 0.400 0.010 0.010 342.000 0.0000286550

13.376 KP-04 E3 KP-04 E4 0.0195552997

H K342.000 0.0000986842

H K342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.200 0.300 0.000 2.450 0.360 0.361 342.000 0.0010543860

0.0195552997

PLACA P-04-2C

Vx - EJE 4 KP-04-2C

- EJE 4

b h I=b*(h)3/3

b h I=b*(h)3/34.200 0.300 0.0378000000

PLACA P-04-2AVx - EJE 4 KP-04-2A- EJE 4

PLACA P-04-2BVx - EJE 4 KP-04-2B- EJE 4

b h I=b*(h)3/34.200 0.300 0.0378000000

PLACA P-04-1BVy - EJE A KP-04-1B- EJE A

PLACA P-04-1CVy - EJE A KP-04-1C- EJE A

0.300 4.200 7.4088000000

b h I=b*(h)3/33.750 0.300 0.0337500000

I TOTAL P-04PLACA P-04-1A

Vy - EJE A KP-04-1A- EJE A

Vx - EJE 3 KP-04-1B- EJE 3

PLACA P-04-1CVx - EJE 3 KP-04-1C- EJE 3

CUADRO N31: PLACA P-04PLACA P-04-1A

Vx - EJE 3 KP-04-1A- EJE 3

PLACA P-04-1B


29/44




8.2.5. P-05

H K342.000 0.0000986842

H K342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.200 0.300 0.000 2.450 0.360 0.361 342.000 0.0010543860

KP-04 0.0456324561

PLACA P-04-2CVy - EJE A KP-04-2C- EJE A

I TOTAL P-04 15.539

b h I=b*(h)3/30.300 4.200 7.4088000000

PLACA P-04-2AVy - EJE A KP-04-2A- EJE A

PLACA P-04-2BVy - EJE A KP-04-2B- EJE A

b h I=b*(h)3/33.750 0.300 0.0337500000


30/44




b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K4.200 0.300 0.009 0.050 0.003 0.013 342.000 0.0000368421

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 1.700 0.123 0.900 0.413 0.536 342.000 0.0015670322

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K4.200 0.300 0.009 1.900 4.549 4.558 342.000 0.0133276316

KP-05 0.0149315058

H K342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K1.700 0.300 0.004 1.950 1.939 1.943 342.000 0.0056815789

H K342.000 0.0216631579

KP-05 0.0490078947I TOTAL P-05 16.761

b h I=b*(h)3/30.300 4.200 7.4088000000

PLACA P-05CVy - EJE A KP-05B- EJE A

0.300 4.200 7.4088000000


PLACA P-05AVy - EJE A KP-05A- EJE A

b h I=b*(h)3/3

I TOTAL P-05 5.107

PLACA P-05CVx - EJE 5 KP-05B- EJE 5

Vx - EJE 5 KP-05B- EJE 5



PLACA P-05B


31/44




8.2.6.

P-06

H K

342.000 0.0216631579

H K342.000 0.0001026316

KP-06 0.0217657895

H K

342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 3.900 1.483 2.250 5.923 7.406 342.000 0.0216552632

KP-06 0.0217657895


I TOTAL P-06 7.444

b h I=b*(h)3/3

4.200 0.300 0.0378000000

I TOTAL P-06 7.444PLACA P-06A

Vy - EJE A KP-01A- EJE A


Vx - EJE 6 KP-06A- EJE 6b h

Vx - EJE 6 KP-06B- EJE 6b h I=b*(h)3/3

3.900 0.300 0.0351000000

I=b*(h)3/3

0.300 4.200 7.4088000000

PLACA P-01B


32/44




8.2.7.

P-07

H K342.000 0.0000631579

H K342.000 0.0000394737

H K

342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K1.350 0.300 0.003 4.050 6.643 6.646 342.000 0.0194328947

KP-07 0.0411986842

b h I=b*(h)3/32.400 0.300 0.0216000000

b h I=b*(h)3/3

0.300 4.200 7.4088000000

I TOTAL P-07 14.090


1.500 0.300 0.0135000000


Vx - EJE 1 KP-07-2A- EJE 1b h I=b*(h)3/3

CUADRO N34: PLACA P-07PLACA P-07-1

Vx - EJE 1K

P-07-1

- EJE 1

PLACA P-07-2A


33/44




8.2.8.

P-08

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 2.400 0.346 0.600 0.259 0.605 342.000 0.0017684211

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 1.500 0.084 1.050 0.496 0.581 342.000 0.0016973684

H K342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 1.350 0.062 0.975 0.385 0.447 342.000 0.0013055921

1.670 KP-07 EC KP-07 ED 0.00311348680.0017684211I TOTAL P-07

PLACA P-07-2BVy - EJE D KP-07-2B- EJE D

PLACA P-07-2C

Vy - EJE D KP-07-2C- EJE D

b h I=b*(h)3/34.200 0.300 0.0378000000

PLACA P-07-2AVy - EJE D KP-07-2A- EJE D

PLACA P-07-1Vy - EJE C KP-07-1- EJE C


34/44




H K342.000 0.0000631579

H K342.000 0.0000394737

H K342.000 0.0216631579

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K1.350 0.300 0.003 4.050 6.643 6.646 342.000 0.0194328947

KP-08 0.0411986842

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 2.400 0.346 0.600 0.259 0.605 342.000 0.0017684211

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 1.500 0.084 1.050 0.496 0.581 342.000 0.0016973684

H K342.000 0.0001105263

b h b*(h)3/12 d d*h(d) I H K0.300 1.350 0.062 0.975 0.385 0.447 342.000 0.0013055921

1.670 KP-08 EC KP-08 ED 0.0031134868I TOTAL P-07 0.0017684211

4.200 0.300 0.0378000000

PLACA P-08-2CVy - EJE D KP-08-2C- EJE D

PLACA P-08-2BVy - EJE D KP-08-2B- EJE D

b h I=b*(h)3/3

PLACA P-08-1Vy - EJE C KP-08-1- EJE C

PLACA P-08-2AVy - EJE D KP-08-2A- EJE D


I TOTAL P-07 14.090

b h I=b*(h)3/30.300 4.200 7.4088000000

1.500 0.300 0.0135000000


PLACA P-08-2AVx - EJE 6 KP-08-2A- EJE 6

b h I=b*(h)3/3

Vx - EJE 6 KP-08-1- EJE 6b h I=b*(h)3/3

2.400 0.300 0.0216000000

CUADRO N35: PLACA P-08PLACA P-08-1


35/44




8.3.

RIGIDEZ POR PRTICO Y CENTRO DE RIGIDEZ

K1 0.0001462 0.0217658 0.0411987 0.0631107

K2 0.0000365 0.0000365 0.0683792 0.0684523K3 0.0000365 0.0000365 0.0577392 0.0195553 0.0773676

K4 0.0000365 0.0000365 0.0195553 0.0196284

K5 0.0000365 0.0000365 0.0149315 0.0150046

K6 0.0001462 0.0217658 0.0411987 0.0631107

KA 0.0217658 0.0499325 0.0124292 0.0456325 0.0217658 0.1515257

KB 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0012632

KC 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0002105 0.0017684 0.0017684 0.0043789

KD 0.0031135 0.0031135 0.0062270

CUADRO N36: SUMATORIA DE Ki POR EJES

EJES Kx Ky Y X KyX KxY1 0.06311067 - 40.30 - 2.54336012 0.06845234 - 32.45 - 2.221278413 0.07736758 - 24.85 - 1.922584374 0.0196284 - 17.25 - 0.338589885 0.01500461 - 9.65 - 0.144794446 0.06311067 - 1.80 - 0.11359921A - 0.1515257 - 0.00 0.0000000B - 0.0012632 - 7.65 0.0096632C - 0.0043789 - 17.35 0.0759747D - 0.0062270 - 20.80 0.1295211

0.30667427 0.16339481 0.21515895 7.28420642

CUADRO N37: RIGIDEZ POR PRTICOS

CRx 1.317CRy 23.752

CUADRO N38: CENTRO DE RIGIDEZ

CM 11.698 21.081CR 1.317 23.752|e| 10.381 2.672

e 10.720

CUADRO N39: EXCENTRICIDAD


36/44




8.4.

MOMENTO TORSOR

v. v. ||

ex 0.050 20.950

ey 0.050 38.500

e

e 12.319

11.429

1.048

1.925

CUADRO N40: EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL

4.597

tx 1,631.53 4.597 7,499.38

ty 1,631.53 11.429 18,646.60

T 1,631.53 12.319 20,098.78

CUADRO N41: MOMENTO TORSOR


37/44




8.5.

RIGIDEZ TORSIONAL POR PRTICOS

.

8.6.FUERZA TORSIONAL POR PRTICOS

. . .

PRTICO Kx Ky Di Di KxDi KyDi KiDi1 0.063111 - 16.548 273.836 1.044355 - 17.2819932 0.068452 - 8.698 75.655 0.595398 - 5.1787763 0.077368 - 1.098 1.206 0.084950 - 0.0932754 0.019628 - 6.502 42.276 0.127624 - 0.8298105 0.015005 - 19.102 364.886 0.286618 - 5.4749766 0.063111 - 21.952 481.890 1.385405 - 30.412421A - 0.1515257 1.317 1.734 - 0.199559 0.262820

B - 0.0012632 6.533 42.680 - 0.008252 0.053912C - 0.0043789 16.033 257.057 - 0.070208 1.125639D - 0.0062270 19.583 383.494 - 0.121943 2.388006

3.524351 0.399962 63.10162963,101.63

CUADRO N42: RIGIDEZ TORZIONAL POR PRTICOS

RIGIDEZ TORSIONAL

PRTICO KxDi KyDi KiDiKiDi/(KiDi)

TFi= T.KiDi/(KiDi)

1 1.044355 - 17.281993 0.016550 20,098.78 332.642 0.595398 - 5.178776 0.009436 20,098.78 189.64

3 0.084950 - 0.093275 0.001346 20,098.78 27.06

4 0.127624 - 0.829810 0.002023 20,098.78 40.655 0.286618 - 5.474976 0.004542 20,098.78 91.296 1.385405 - 30.412421 0.021955 20,098.78 441.27

A - 0.199559 0.262820 0.003163 20,098.78 63.56B - 0.008252 0.053912 0.000131 20,098.78 2.63C - 0.070208 1.125639 0.001113 20,098.78 22.36D - 0.121943 2.388006 0.001932 20,098.78 38.84

CUADRO N43: FUERZA TORSIONAL


38/44




9.

ESTABILIDAD ESTRUCTURAL

9.1.

VOLTEO

. 1.50

El factor de Seguridad es de 3.24,mayor a 1.50, por lo tanto no sufre volteo

F.S.= 23,907.32*19.25/1,631.53*87.12

F.S.= 460,215.91/142,138.89

F.S.= 3.24 1.50

CUADRO N 44: VOLTEO

P=23,907.32 tn


39/44




9.2.

PRESIN

6

10. PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL

10.1.COLUMNA CENTRAL C-3

Ot 23,907/806.575[6*(1631.53*87.12)/20.95*38.50]

Ot 29.6427.46

Ot1 57.10

Ot2 2.18

CUADRO N 45: PRESIN


40/44




10.1.1.

VIGA

10.1.2.LOSA

10.1.3.

COLUMNA

RESULTADO REDONDEO

L L 8.500 8.500

H L/11 0.773 0.800

b L/22 0.386 0.400

RESULTADO REDONDEO

L L 7.100 7.100

H L/11 0.645 0.650

b L/22 0.323 0.350

VIGA PRINCIPAL

CUADRO N46: PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS C-3

VIGA CONEXIN

RESULTADO REDONDEO

L L 8.500 8.500

H L/30 0.283 0.300

RESULTADO REDONDEO

L L 8.500 8.500

H L/25 0.340 0.350

CUADRO N47: PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA C-3

LOSA MACISA

LOSA ALIGERADA

CM CV AT N P Fc'

PISO 10 1,100.00 250.00 51.68 12 420.00

K L b mn.

PISO 10 0.90 343.00 25.73

60 1.65 m

REA C

9,671.54

B L

.60 m 161.19

40.000.30

CUADRO N48: PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNA C-3

REA C

9,671.54

ESBELTEZ DE LA COLUMNA

REA DE LA COLUMNA

r=0.3b KL/r40


41/44




10.1.4.

ZAPATA

10.2.

COLUMNA MEDIANERA B-1

10.2.1.VIGAS

CM CV AT N P Ot (K/m) REA Z b b final1,100.00 250.00 51.68 26 40,000.00 45.35 6.73 6.75

REA DE LA ZAPATACUADRO N49: PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA C-3

RESULTADO REDONDEOL L 8.500 8.500H L/11 0.773 0.800b L/22 0.386 0.400



VIGA CONEXIN

VIGA VOLADO

CUADRO N50: PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS B-1VIGA PRINCIPAL


42/44




10.2.2.

LOSA

10.2.3.COLUMNA

10.2.4.

ZAPATA

RESULTADO REDONDEO

L L 8.500 8.500H L/30 0.283 0.300

RESULTADO REDONDEOL L 8.500 8.500H L/25 0.340 0.350

LOSA ALIGERADA

LOSA MACISACUADRO N51: PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA B-1

CM CV AT N P Fc'PISO 10 1,100.00 250.00 40.22 12 420.00

K L b mn.PISO 10 0.90 343.00 25.73

60 1.30 mREA C B L7,526.89 .60 m 125.45

7,526.89

ESBELTEZ DE LA COLUMNAr=0.3b KL/r400.30 40.00

CUADRO N52: PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNA B-1REA DE LA COLUMNA

REA C

CM CV AT N P Ot (K/m) REA Z b b final1,100.00 250.00 40.22 26 40,000.00 35.29 5.94 6.00

CUADRO N52: PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA B-1REA DE LA ZAPATA


43/44




11.

CONCLUSIONES:

Se recomienda separar la edificacin de futuras construcciones o vecinas, unadistancia mnima de 40cm.

El valor de la excentricidad de 10.72 un valor muy elevado. Esto significa que elcentro de rigidez y el centro de masa se encuentran muy distanciados por locual existe una fuerte TENDENCIA A LA ROTACINdel edificio en el momento deesfuerzos horizontales, es decir, sismo.

Las columnas cumplen con su esbeltez. Las vigas cumplen con su ancho requerido segn los clculos, pero para

asegurar el amarre con las columnas se recomienda incrementar el ancho a60cm,

Se recomienda usar une resistencia del concreto de 420 kg/cm, debido a quesi se disminuye este valor, las columnas tendran una mayor longitud.


44/44



12.

ANEXOS:

Documents

Predimensionamiento Estructural _ Trabajo de Pregrado