REFORZAMIENTO EDIFICACION SANTA ROSA biela.pdf

INFORME DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL EBC SANTA ROSA DE CUSCO

REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL

REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL EBC SANTA ROSA DE CUSCO

SOLICITADO:

TORRES UNIDAS

AGOSTO 2015



INDICE

1. Generalidades

- Objetivo

- Descripción de la vivienda (descripción del reforzamiento de aplicar).

- Descripción de la estructura existente.

- Normatividad

2. Procedimiento de Evaluación

- Análisis dinámico

- Análisis de desplazamientos

- Verificación de esfuerzos

3. Planteamiento del reforzamiento estructural.

4. Características de la Estructura

- Resumen del tipo de refuerzo

- Características de los materiales

- Consideraciones adicionales en la edificación

5. Metrado de Cargas

- Cargas por peso propio (D)

- Cargas vivas (L)

- Cargas de Sismo (S)

- Carga de viento (W)

- Resumen de Cargas

6. Consideraciones Sísmicas

6.1. Zonificación (Z)

6.2. Parámetros del Suelo (S)

6.3. Factor de Amplificación Sísmica (C)

6.4. Categoría de las edificaciones (U)

6.5. Sistemas Estructurales (R)

6.6. Desplazamientos Laterales Permisibles

6.7. Análisis Dinámico

6.8. Introducción Grafica de Cargas al ETABS

7. Análisis Sismo- resistente de la Estructura

7.1. Modelo Estructural Adoptado

7.1.1 Modelo Estructural

7.1.2 Consideración de tabiques en el modelo



7.2. Análisis Modal de la Estructura

- Masas de la estructura

- Tabla de periodos y frecuencia de la estructura.

- Resumen de Periodos Fundamentales.

7.3. Análisis Dinámico

- Espectro de respuesta X-X

- Espectro de respuesta Y-Y

7.4. Desplazamientos y distorsiones obtenidas.

- Cuadro de Máximos Drifts obtenidos del programa.

- Cuadro de Máximos Drifts corregidos

7.5. Cortante en la Base del Caso Estático X e Y.

8. Memoria de Cálculo

8.1. Introducción de datos al ETABS

-Imput del programa

- Verificación de elementos estructurales

8.2. Verificación de columna existente

- Verificación por flexocompresión

8.3. Análisis y diseño de placa

9. Conclusiones

10. Anexo (diseño y cálculo de cimentación)



Propietario: TORRES UNIDAS Proyecto: EBC SANTA ROSA DE CUSCO Dirección: Lote 1 Manzana D De La Asociación de Vivienda PROCASA, Distrito: San Sebastián,

Provincia: Cusco, Departamento: Cusco. 1. Generalidades Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar el REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL de

la edificación ubicada en el Lote 1 Manzana D De La Asociación de Vivienda PROCASA, Distrito: San Sebastián, Provincia: Cusco, Departamento: Cusco, en donde se instalará una estación de telecomunicaciones.

Descripción de la vivienda: La edificación a evaluar consta de 3 pisos + Azotea de

altura total de 10.50 m, dicha edificación se caracteriza por ser un sistema de pórticos de concreto armado en los ejes (X-X e Y-Y). El diagrama de los techos están constituidos por losa aligerada de 20 cm. de espesor de techado en la dirección perpendicular a la fachada. Los muros que conforman la edificación son de ladrillo KK solido y tubulares confinados con columnas de concreto armado a los ladrillos que conforman la tabiquería se le ha considerado como carga distribuida en el análisis.

Descripción de la estructura a instalar: El nivel correspondiente a la proyección del techo de la azotea se instalara un módulo en donde se encontraran ubicados los equipos y la estructura metálica soporte de las antenas respectivamente.

Normatividad: Se considera en la VERIFICACION ESTRUCTURAL los análisis sugeridos en:

Capítulo E0.30-2006 (Norma Sismorresistente) RNE vigente. Capitulo E0.70 (Norma de Albañilería) correspondientes al RNE vigente. Capítulo E-0.20 (Norma de Cargas) correspondientes al RNE vigente. Capítulo E-0.60-2009 (Norma de Concreto Armado) RNE vigente.

2. Procedimiento de Evaluación Análisis dinámico: A nivel general, se verificará el comportamiento dinámico de la

estructura frente a cargas sísmicas mediante un análisis espectral indicado en la Norma correspondiente, con ese propósito se genera un modelo matemático para el análisis respectivo. Este modelo será realizado usando el programa de cálculo de estructuras ETABS.

Análisis de desplazamientos: Se verificará los desplazamientos obtenidos en el

programa ETABS con los permisibles de la Norma correspondiente. Verificación de esfuerzos: Entre los parámetros que intervienen en la VERIFICACIÓN

ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexión y carga axial en vigas y columnas de concreto armado y muros de albañilería confinada.



3. Planteamiento del reforzamiento Estructural

El reforzamiento ha sido planteado en base al informe de evaluación estructural y modelo de análisis existente suministrado por el cliente. Se ha realizado la verificación global de la estructura y se ha determinado el siguiente reforzamiento.

Se construirá dos placas de concreto armado uno de 1.10mx0.20m Y el segundo de 1.20mx0.20m ubicado en el eje 1 y en el eje B, respectivamente todo ello en todos los niveles, también se reforzaran columnas de 0.25x0.25 a: tres columnas a 0.25x0.40. dos columnas en tres niveles y uno en dos niveles, del modelo matemático ETABS (ver planos a detalle). Este reforzamiento para estos casos, se está planteando rigidizar la estructura para así controlar los desplazamientos laterales, la cual nos permitirá descargar las columnas de las acciones sísmicas, trabajando estas prácticamente ante cargas de gravedad.

UBICACIÓN DE COLUMNAS Y PLACAS



4. Características de la Estructura

Según el levantamiento realizado de la edificación, se muestra a continuación los materiales que conforman la estructura y sus propiedades: Características de los materiales:

Concreto Armado:

- Resistencia mecánica del concreto f’c = 175 Kg/cm2 (asumido) - Modulo de Elasticidad del concreto E = 15000√f’cTn/m2

Acero de refuerzo: - Resistencia a la fluencia del acero grado 60, fy = 4200 Kg/cm2

Consideraciones adicionales en la edificación:

Como no se conto con información adicional como planos de estructuras ni detalles que permite conocer la cuantía real de la columnas, vigas y losa por lo tanto asumiremos la cuantía en los elementos mas esforzados. El edificio esta destinado para el uso de vivienda donde no se detectaron fisuras ni fallas estructurales visibles

5. Metrado de Cargas

Cargas por peso propio (D): Son cargas provenientes del peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques, y otros elementos que forman parte de la edificación y/o se consideran permanentes.

Cargas vivas (L): Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura,

que incluyen a los ocupantes, materiales, equipos muebles y otros elementos móviles estimados en la estructura.

Cargas producidas por sismo (S): Análisis de cargas estáticas o dinámicas que

representan un evento sísmico y están reglamentadas por la norma E.030 de diseño sismo resistente, las consideraciones sísmicas se detallen en el ítem 6.

Cargas producidas por el viento (W): Análisis de las cargas producidas por la acción

de la ráfagas de viento sobre la estructura metálica, el cálculo de esta carga se realizo utilizando la Norma TIA EIA 229 F

Resumen de Cargas:

Cargas Muerta (D) Peso propio elementos de concreto armado = 2,400 Kg/m3 Peso propio de muros portantes = 1,900 Kg/cm2 Peso propio de losa con ladrillo de tecnopor (h=20) = 211 Kg/m2 Peso propio piso terminado = 100 Kg/m2 Peso de tabiquería existente = 100 Kg/m2 Estructura Especial más equipos (03 operadores) Peso de Equipos: Peso de equipos 1150 x 3 operadores = 3450 Kg.



Plataforma metálica apoyo de equipos (3 operadores), Dimensión de plataforma (1.20m x 2.00m x 1/4”) 120*3 = 360 Kg. Peso de Estructura Especial: Peso de Estructura (h=6.00m) = 4,000 Kg. Cargas Vivas (L) Sobrecarga de piso típico = 200 Kg/m2 (Casa Habitación) Sobrecarga de azotea = 100 Kg/m2

Carga de Sismo (S) Según Norma Peruana de Estructuras Sa = (ZUCS.g) /R Carga de Viento (W) Según Norma TIA-EIA 222F.

6. Consideraciones Sísmicas

Las consideraciones adoptadas para poder realizar un análisis dinámico de la edificación son tomadas mediante movimientos de superposición espectral, es decir, basado en la utilización de periodos naturales y modos de vibración que podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura.

Entre los parámetros de sitio usados y establecidos por las Normas de Estructuras tenemos:

6.1 Zonificación (Z)

La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características esenciales de los movimientos sísmicos, la atenuación de estos con la distancia y la información geotécnica obtenida de estudios científicos.

De acuerdo a lo anterior la Norma E-0.30 de diseño sismo-resistente asigna un factor “Z“ a cada una de las 3 zonas del territorio nacional. Este factor representa la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.

Para el presente estudio, la zona en la que está ubicado el proyecto corresponde a la zona 2 y su factor de zona Z = 0.3. 6.2 Parámetros del Suelo (S)

Para los efectos de este estudio, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta sus propiedades mecánicas, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte.

Para efectos de la aplicación de la norma E-0.30 de diseño sismo resistente se considera que el perfil de suelo es de tipo Intermedio (S2), el parámetro Tp asociado con este tipo de suelo es de 0.60 seg., y el factor de amplificación del suelo se considera S= 1.2 6.3 Factor de amplificación Sísmica (C)

De acuerdo a las características de sitio, se define al factor de amplificación sísmica (C) por la siguiente expresión:

C = 2.5 x (Tp/T); C≤ 2.5



6.4 Categoría de las edificaciones (U)

Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo a la categoría de uso de la edificación, debido a que la edificación es de tipo Casa Habitación la norma establece un factor de importancia U = 1.0, el cual se tomará para este análisis. 6.5 Sistemas estructurales (R)

Los sistemas estructurales se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismo resistente predominante en cada dirección. De acuerdo a la clasificación de una estructura se elige un factor de reducción de la fuerza sísmica (R).

En la dirección X-X Pórtico de concreto + Placa resiste el mayor porcentaje de carga sísmica considerando un factor de reducción de carga sísmica R=7, y en Y-Y, por encontrarse que los pórticos de concreto + Placa resisten el mayor porcentaje de carga sísmica considerando un factor de reducción de carga sísmica R=7.

6.6 Desplazamientos Laterales Permisibles

Se refiere al máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según un análisis lineal elástico con las solicitaciones sísmicas.

6.7 Análisis Dinámico Para poder calcular la aceleración espectral para cada una de las direcciones

analizadas se utiliza un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones definido por:

Sa = ZUCS x g R Donde: Z = 0.3 (Zona 2 – Cusco – Cusco)

U = 1.00 (categoría C: Edificación Comunes)

S = 1.0 (Tp = 0.6 suelo intermedio)

R x = 7.0 (Estructura Regular)

R y = 7.0 (Estructura Regular)

g = 9.81 (aceleración de la gravedad m/s2)

C = 2.5 x (Tp / T); C ≤ 2.5

6.8 Introducción Grafica de Cargas al ETABS

Debido a que el programa ETABS hace la distribución automática de las cargas de losas a vigas, se introdujeron las cargas por metro cuadrado sobre las losas bidireccionales, siendo que las únicas cargas que actúan fuera del peso propio (ya considerado con la opción selfweight de la estructura). Se aprecia en la siguiente figura las cargas sobre las losas de la estructura.



Cargas sobre losa existente del piso típico (tn. /m2)

Figura 1. Carga Muerta y Carga Viva (tn/m) se observa la carga muerta de 0.35 tn/m en techo

de losa de concreto la cual es apoyo de equipos 7. Análisis Sismorresistente de la Estructura

De acuerdo a los procedimientos señalados y tomando en cuenta las características de los materiales y cargas que actúan sobre la estructura e influyen en el comportamiento de la misma ante las solicitaciones sísmicas, se muestra a continuación el análisis realizado para la obtención de estos resultados.



7.1 Modelo Estructural Adoptado 7.1.1 Modelo Estructural

El comportamiento dinámico de las estructuras se determina mediante la generación de modelos matemáticos que consideren la contribución de los elementos estructurales tales como vigas y columnas en la determinación de la rigidez lateral de cada nivel de la estructura. Las fuerzas de los sismos son del tipo inercial y proporcional a su peso, por lo que es necesario precisar la cantidad y distribución de las masas en la estructura.

7.1.2 Consideración de tabiques en el modelo

La interface Pórtico – Tabiquería es usualmente rellenado con mortero, lo que hace que incluso ante la acción de sismo leve se separen ambos elementos, trabajando la albañilería como un puntual en compresión esto se debe a que la zona de interacción (contacto) solo se presenta en las esquinas, al deformarse el tabique básicamente por corte, mientras que el pórtico se deforma predominantemente por flexión.

Es conveniente adicionar placas de concreto armado, ya que ellas limitan el desplazamiento del entrepiso, reduciendo así los problemas de interacción tabique-pórtico.

La manera de cómo se comporta el efecto del tabique es remplazándolo por un puntual diagonal de albañilería, actuante en compresión de sección transversal wxt, con respecto al ancho “w” este depende de las características elásticas así como de la rigideces.

Modelaje de Tabiques de Albañilería

Piso EJE MuroEspesor

(m)

Longitud

(m)

Altura

(m)

Diagonal

(m)

Ancho Efectivo

(Wo=D/4)

CD tabique1 0.13 4.42 2.30 4.98 1.25 ( 0.13 x 1.25 )

DE tabique2 0.13 4.38 2.30 4.95 1.24 ( 0.13 x 1.24 )

CD tabique3 0.13 4.42 2.30 4.98 1.25 ( 0.13 x 1.25 )

DE tabique4 0.13 4.38 2.30 4.95 1.24 ( 0.13 x 1.24 )

CD tabique5 0.13 4.42 2.30 4.98 1.25 ( 0.13 x 1.25 )

DE tabique6 0.13 4.38 2.30 4.95 1.24 ( 0.13 x 1.24 )

Piso EJE MuroEspesor

(m)

Longitud

(m)

Altura

(m)

Diagonal

(m)

Ancho Efectivo

(Wo=D/4)

1-2 tabique1 0.13 3.57 2.30 4.25 1.06 ( 0.13 x 1.06 )

2-3 tabique2 0.13 3.70 2.30 4.36 1.09 ( 0.13 x 1.09 )

1-2 tabique3 0.13 3.57 2.30 4.25 1.06 ( 0.13 x 1.06 )

2-3 tabique4 0.13 3.70 2.30 4.36 1.09 ( 0.13 x 1.09 )

1-2 tabique5 0.13 3.57 2.30 4.25 1.06 ( 0.13 x 1.06 )

2-3 tabique6 0.13 3.70 2.30 4.36 1.09 ( 0.13 x 1.09 )

1-2 tabique7 0.13 3.57 2.30 4.25 1.06 ( 0.13 x 1.06 )

2-3 tabique8 0.13 3.70 2.30 4.36 1.09 ( 0.13 x 1.09 )

Dimenciones

de la Biela

Dimenciones

de la Biela

4

1

2

3

1

2

3



Según las consideraciones anteriores, se modeló la estructura existente soportando la Estructura especial sobre vigas de concreto armado construidos sobre la azotea al igual de los equipos las cuales fueron apoyadas sobre losa de concreto armado, también construidas sobre la azotea a un nivel superior. Se simplificó el modelaje de las antenas, simplemente considerándolas como carga muerta. El modelo estructural para evaluar el comportamiento dinámico de la edificación se presenta en las figuras siguientes.

Figura 2. Modelo estructural tridimensional



Figura 3. Modelo estructural frontal

Figura 4. Cargas puntuales generadas por la Estructura especial h=6.00m. apoyadas sobre viga peraltada, a la vez se observa la tabiquería como carga distribuida



7.2 Análisis Modal de la Estructura 7.2.1 Análisis modal de la estructura

Masas de la estructura: Según los lineamientos de la Norma de Diseño Sismo Resistente NTE 030 – 2006, que forma parte del RNE, y considerando las cargas mostradas anteriormente, se realizó el análisis modal de la estructura total. Para efectos de este análisis el peso de la estructura consideró el 100% de la carga muerta y únicamente el 25% de la carga viva, por tratarse de una edificación común tipo C.

Tabla de periodos de la Estructura: El programa ETABS calcula las frecuencias naturales y los modos de vibración de las estructuras. En el análisis tridimensional se ha empleado la superposición de los primeros modos de vibración por ser los más representativos de la estructura.

En la tabla se muestran los resultados de los periodos de vibración con su porcentaje de masa participante que indicará la importancia de cada modo en su respectiva dirección.

Tabla 1. Periodos de vibración y frecuencia

Resumen de Periodos Fundamentales:

Como se observa en la tabla, los periodos con una mayor participación de masa fueron el 1 en la dirección X-X y el 2 en la dirección Y-Y. Entonces para la estructura los periodos fundamentales son: T x-x = 0.496 seg. T y-y = 0.443 seg.



Grafico Resumen: En el grafico se aprecian los periodos para los modos principales, el amortiguamiento para el análisis (5%) y el porcentaje de excentricidad (5% según lo indicado en la NTE-030).

Forma de modo 1



Forma de modo 2

7.3 Análisis Dinámico

Para edificaciones convencionales, se realiza el análisis dinámico por medio de combinaciones espectrales, mostradas anteriormente dadas por la Norma E.030. De acuerdo a ello, a los parámetros de sitio, y las características de la edificación, se muestran a continuación las señales sísmicas empleadas en el Programa ETABS, para considerar las cargas sísmicas en las direcciones X-X e Y-Y.



DATOS:

Ubicación: CuscoSuelo: IntermedioUso: Casa habitacion

X-X (PORTICO + MURO DE CONCRETO) Y-Y (PORTICO + MURO DE CONCRETO)

Z = (ZONA 2) Z = 0.3U = (Edificacion Comunes) U = 1.0 (Edificaciones Comunes)S = S = 1.2R = R = 7.0

Tp = Tp = 0.6g = g = 9.81

SaX = SaY = 0.5045 C

T SaX SaY

0.0 1.2609 1.26090.1 1.2609 1.26090.2 1.2609 1.26090.3 1.2609 1.26090.4 1.2609 1.26090.5 1.2609 1.26090.6 1.2609 1.26090.7 1.0807 1.08070.8 0.9456 0.94560.9 0.8406 0.84061.0 0.7565 0.75651.1 0.6877 0.68771.2 0.6304 0.63041.3 0.5819 0.58191.4 0.5404 0.54041.5 0.5043 0.50431.6 0.4728 0.47281.7 0.4450 0.44501.8 0.4203 0.42031.9 0.3982 0.39822.0 0.3783 0.37832.1 0.3602 0.36022.2 0.3439 0.34392.3 0.3289 0.32892.4 0.3152 0.31522.5 0.3026 0.30262.6 0.2910 0.29102.7 0.2802 0.28022.8 0.2702 0.27022.9 0.2609 0.26093.0 0.2522 0.2522

ANALISIS MODAL ESPECTRAL EN X-X E Y-Y

0.69.81

0.5045 C

0.3 (ZONA 2)1.01.27.0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Pse

udo

Ace

lera

ción

( m

/seg

2 )

Periodo T ( s )

Espectro de Pseudo Aceleraciones (E-030)

Sax

Say

Sa = Z U S C

R x g C =

Tp T C ≤ 2.5



).....(005.0.75.0.

aAlbañilerih

RxDIF

ei

7.4 Desplazamiento y Distorsiones 7.4.1 Desplazamiento y distorsiones de la edificación. El máximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado según el análisis lineal elástico, no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso según el tipo de material predominante. Máximo Desplazamiento Relativo de Entrepiso: La Norma Técnica de Diseño Sismo Resistente E 0.30 – 2006 del RNE, establece como distorsión máxima de entrepiso para pórticos de concreto armado el valor de 0.007 esto se cumplirá en la dirección X-X e Y-Y del análisis, no considerándose el aporte de los tabiques a la rigidez pues estas no están confinadas, se asumirá este valor como el máximo permitido en estos dos ejes.

).......(007.0.75.0..

ArmadoConcretoh

RxDIF

ei

Tabla 02 Distorsiones y desplazamiento en dirección longitudinal

DISTORSION(cm.) x 0.75R

Story5 300 0.3993 0.001331 0.006988 0.007 CumpleSTORY4 260 0.3019 0.001161 0.006095 0.007 CumpleSTORY3 260 0.2743 0.001055 0.005539 0.007 CumpleSTORY2 260 0.2337 0.000899 0.004720 0.007 CumpleSTORY1 270 0.1169 0.000433 0.002273 0.007 Cumple

0.000000 0.0000 0.000000 0.000000 0.000 0.000

Tabla 03 Distorsiones y desplazamientos en dirección transversal

DISTORSION(cm.) x 0.75R

Story5 300 0.2166 0.000722 0.003791 0.007 CumpleSTORY4 260 0.3063 0.001178 0.006185 0.007 CumpleSTORY3 260 0.2499 0.000961 0.005045 0.007 CumpleSTORY2 260 0.2187 0.000841 0.004415 0.007 CumpleSTORY1 270 0.1774 0.000657 0.003449 0.007 Cumple0.0000 0.0000 0.000000 0.000000 0.000 0.000

DIRECCION Y-Y

PISOSAltura(cm.)

DRIFT LIMITE-E030 VERIFICA

DIRECCION X-X

PISOSAltura(cm.)

DRIFT LIMITE-E030 VERIFICA

De los resultados indicados anteriormente, se observa que las distorsiones Si Cumple con lo estipulado en la Norma de Diseño Sismorresistente, para la dirección X-X 0.006988 < 0.007. Si cumple con lo estipulado en la Norma de Diseño Sismorresistente en la dirección Y-Y, siendo el máximo 0.006185 < 0.007.



7.5 Verificación de cortante en la base en la edificación CALCULO DEL CORTANTE EN LA BASE CALCULO DEL CORTANTE EN LA BASECASO ESTATICO ( X-X ) CASO ESTATICO ( Y-Y )

Fuerza Cortante en la Base: Fuerza Cortante en la Base:

Coeficiente de Amplificación Sismica: Coeficiente de Amplificación Sismica:

C x = C y = 2.50

R x = R y = 7.00

2.50 2.50

7.00 7.00

0.357

Peso total de la edificación sera:Peso por carga permanente: Peso por carga v iva:

Participacion de carga muerta 100% y de carga v iva 25% (edificación de categoria C) :

0.25 x

FACTORES DE ESCALA DEL CASO DINAMICO (X-X) FACTORES DE ESCALA DEL CASO DINAMICO (Y-Y)

Estos serán los factores por los cuales deberán incrementarse las cortantes para efectos de verificación de resistenciaen los elementos de la estructura

Factor (fx) = 1.27 Factor (fy) = 1.11

Vx din/Vx est. 0.63 Vy din/Vy est. = 0.72Coeficiente minimo 0.80 Coeficiente minimo 0.80

Vx dinamico 26.16 Vy dinamico = 30.07Vx estatico 41.56 Vy estatico = 41.56

V = Z U S C

*P Vx = 41.56 Tn R

312.24 tn43.88 tn

> 0.125

0.357

0.125R R

CR = 0.357 > 0.125 C

R = 0.357

Entonces : 2.50 Entonces :

7.00

CP 0.125

CP

Cy = 2.5 0.60 = 3.390.496 0.443

Cx = 2.5 0.60 = 3.02

2.50Tx

2.50C = 2.5 Tp

OTx

C = 2.5 Tp

O

x PR R

V = Z U S Cx P V = Z U S C

43.88 tn = 323.21 tn

Z U S C *P Vy = 41.56 Tn

RV =

P = 312.24 +

R

C

R

C



8. Memoria de Cálculo

De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos críticos en la estructura, los cuales serán analizados en esta sección para determinar que se cumpla con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones.

Las Vigas y columnas que confinan a los muros de albañilería (esto es si existiera) deben seguir los lineamientos de la Norma E-0.70. Según esto se sabe que aquellos elementos estarán restringidos lateralmente por los muros, de manera que su análisis estará basado en la función que tienen de otorgar ductilidad y soporte ante el desmoronamiento a los mismos.

8.1 Introducción de datos al ETABS

Combinaciones de Cargas Empleadas:

Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes: COMBO 1 = 1.4 D + 1.7 L COMBO 2 = 1.25 (D + L) + SX COMBO 3 = 1.25 (D + L) + SY COMBO 4 = 0.9 D + 1.0 SX COMBO 5 = 0.9 D + 1.0 SY COMBO 6 = 1.25 (D + L) - SX COMBO 7 = 1.25 (D + L) - SY COMBO 8 = 0.9 D - 1.0 SX COMBO 9 = 0.9 D - 1.0 SY VIENTO = 1.25 D + 1.25 L + 1.25 W (Solo para torre)

Con ello se obtuvieron los momentos máximos amplificados en las vigas y demás

elementos, que forman parte de la estructura. Realizada la introducción de cargas al modelo de la estructura, se encontraron los

siguientes puntos críticos que serán motivo de análisis en las siguientes hojas:



8.2 Verificación de la Sección Existente (mas critico)

–Columna sección C-0.25x0.25 (ejes 3-3 Y D-D)

Descripción del Elemento: Las columna a verificar se encuentra en el primer nivel de la edificación, el elemento se encuentra en estado bueno, no encontrándose fisuras ni daño aparente, se tiene 4Ø5/8” asumiendo cuantía mínima.

Las demandas han sido calculadas directamente del programa etabs

Curve #7 90 deg Curve #19 270 deg Curve #1 0 deg Curve #13 180 degP (ton) M2 (ton-m) P (ton) M2 (ton-m) P (ton) M3 (ton-m) P (ton) M3 (ton-m)

1 65.197 0.000 65.197 0.000 1 65.197 0.000 65.197 0.000

2 65.197 1.308 65.197 -1.308 2 65.197 1.308 65.197 -1.308

3 63.112 1.844 63.112 -1.844 3 63.112 1.844 63.112 -1.8444 56.832 2.347 56.832 -2.347 4 56.832 2.347 56.832 -2.347

5 50.208 2.786 50.208 -2.786 5 50.208 2.786 50.208 -2.786

6 43.103 3.176 43.103 -3.176 6 43.103 3.176 43.103 -3.176

7 35.299 3.536 35.299 -3.536 7 35.299 3.536 35.299 -3.5368 26.420 3.904 26.420 -3.904 8 26.420 3.904 26.420 -3.9049 25.083 4.241 25.083 -4.241 9 25.083 4.241 25.083 -4.241

10 23.569 4.632 23.569 -4.632 10 23.569 4.632 23.569 -4.63211 18.731 4.618 18.731 -4.618 11 18.731 4.618 18.731 -4.61812 10.481 3.969 10.481 -3.969 12 10.481 3.969 10.481 -3.96913 -0.717 2.956 -0.717 -2.956 13 -0.717 2.956 -0.717 -2.95614 -23.170 0.789 -23.170 -0.789 14 -23.170 0.789 -23.170 -0.789

15 -30.240 0.000 -30.240 0.000 15 -30.240 0.000 -30.240 0.000

DIAGRAMA DE ITERACION M2-2 DIAGRAMA DE ITERACION M3-3DIAGRAMA DE ITERACION M2-2



Fuerzas Internas de los casos de carga:

P M2 M3

(ton) (ton-m) (ton-m)

Muerta -25.254 0.009 -0.011

Viva -4.924 0.002 -0.006

Sismo X 3.166 0.243 0.579

Sismo Y 3.478 0.670 0.242 Combinaciones de los casos de carga para el diseño de la Columna:

Nivel Descripción Combinaciones Pu (tn) Mu2-2 (tn-m) Mu3-3 (tn-m)

1.4D + 1.7L 43.726 0.016 -0.025

1.25 D + 1.25 L + Sx 34.556 0.256 0.559

1.25 D + 1.25 L + Sy 34.245 0.683 0.222

0.9 D + Sx 19.563 0.251 0.570

0.9 D + Sy 19.251 0.677 0.233

1.25 D + 1.25 L - Sx 40.888 -0.229 -0.600

1.25 D + 1.25 L - Sy 41.200 -0.656 -0.263

0.9 D - Sx 25.895 -0.235 -0.589

0.9 D - Sy 26.206 -0.662 -0.252

PLAN P 1 C(0.25x0.25)

Diagrama de Iteración:



Se concluye que la capacidad del elemento SI es suficiente para las demandas impuestas (D/C=0.665). Asumiendo cuantía mínima tenemos de acero de 4Ø5/8” (cuantía 1.27%).



8.3 Análisis y Diseño de Placa. Las placas son los elementos que gobiernan el comportamiento sísmico de la edificación. Son las encargadas de rigidizar la estructura y de limitar las deformaciones laterales.

–Placa (PL1) sección 1.20mx0.20m (Primer nivel) Se asume que la placa proyectada tiene un refuerzo según se indica para la verificación:

Ø3/8"a 0.15 4Ø1/2"6Ø5/8"

(existente)



1 382.664 -0.038 382.664 -0.038 1 382.664 0.517 382.664 0.517

2 382.664 5.559 382.664 -2.983 2 382.664 37.662 382.664 -32.335

3 367.976 8.712 382.664 -4.390 3 382.664 58.802 382.664 -53.4494 322.995 11.157 382.664 -7.076 4 349.711 76.388 365.595 -70.951

5 275.722 12.921 356.504 -10.221 5 313.124 90.755 331.861 -85.330

6 226.020 13.994 310.774 -12.628 6 275.859 101.800 296.573 -96.482

7 172.705 14.429 261.420 -14.469 7 236.384 110.176 259.291 -104.6908 112.953 14.243 206.657 -15.719 8 193.364 116.137 219.694 -110.1059 87.127 14.115 186.175 -17.322 9 169.006 129.323 200.266 -123.468

10 54.368 13.395 163.375 -18.821 10 140.478 140.717 177.561 -135.11411 3.728 10.704 130.343 -18.352 11 99.417 138.414 137.144 -134.02012 -54.005 6.303 75.617 -15.114 12 45.360 116.070 77.919 -112.10613 -77.187 3.984 7.147 -10.374 13 -8.786 86.825 14.632 -81.73814 -103.761 1.141 -75.162 -4.118 14 -60.759 52.218 -44.154 -45.301

15 -113.897 -0.221 -113.897 -0.221 15 -113.897 8.667 -113.897 8.667

DIAGRAMA DE ITERACION M2-2 DIAGRAMA DE ITERACION M3-3


P M2 M3


Muerta -15.782 0.133 -2.284

Viva -1.240 0.027 -0.322

Sismo X 26.308 1.354 23.435

Sismo Y 29.512 0.387 43.183



Combinaciones de los casos de carga para el diseño de la Placa:


1.4D + 1.7L 24.203 0.233 -3.745

1.25 D + 1.25 L + Sx -5.030 1.554 20.177

1.25 D + 1.25 L + Sy -8.234 0.587 39.925

0.9 D + Sx -12.104 1.474 21.379

0.9 D + Sy -15.308 0.507 41.127

1.25 D + 1.25 L - Sx 47.585 -1.153 -26.693

1.25 D + 1.25 L - Sy 50.789 -0.187 -46.440

0.9 D - Sx 40.512 -1.234 -25.491

0.9 D - Sy 43.716 -0.267 -45.238

PLAN P 1 P1




Se concluye que la capacidad del elemento SI es suficiente para las demandas impuestas

–Placa (PL2) sección 1.10mx0.20m (Primer nivel) Se asume que la placa proyectada tiene un refuerzo según se indica para la verificación:

Ø3/8"a 0.15 4Ø1/2"4Ø5/8"

(existente)





1 303.090 0.089 303.090 0.089 1 303.090 -2.936 303.090 -2.936

2 303.090 4.446 303.090 -1.833 2 303.090 22.321 303.090 -23.437

3 289.746 6.883 303.090 -2.634 3 302.261 36.051 303.090 -36.6714 253.195 8.753 303.090 -4.744 4 274.603 47.258 289.281 -47.664

5 214.855 10.058 288.770 -7.369 5 245.831 56.599 262.604 -56.610

6 174.527 10.797 252.026 -9.385 6 215.731 64.034 235.006 -63.593

7 131.242 11.004 212.328 -10.946 7 183.620 69.865 205.782 -68.6898 82.795 10.698 168.422 -12.026 8 148.257 74.314 174.660 -71.9459 60.896 10.412 151.336 -13.389 9 128.477 82.952 160.507 -80.227

10 32.825 9.587 132.433 -14.667 10 107.887 89.898 143.112 -87.59411 -9.639 7.163 105.840 -14.355 11 75.711 88.796 113.114 -86.98612 -56.119 3.564 61.749 -11.873 12 33.890 75.121 68.897 -73.49713 -70.023 2.147 6.736 -8.220 13 -8.463 57.207 22.472 -54.63914 -86.050 0.406 -59.770 -3.353 14 -46.716 37.189 -31.408 -28.193

15 -91.118 -0.290 -91.118 -0.290 15 -91.118 8.595 -91.118 8.595

DIAGRAMA DE ITERACION M2-2 DIAGRAMA DE ITERACION M3-3


P M2 M3


Muerta -38.507 -0.117 -2.427

Viva -2.158 0.000 -0.442

Sismo X 16.619 0.672 45.966

Sismo Y 22.148 1.821 16.873 Combinaciones de los casos de carga para el diseño de la Placa:


1.4D + 1.7L 57.578 -0.164 -4.150

1.25 D + 1.25 L + Sx 34.212 0.526 42.379

1.25 D + 1.25 L + Sy 28.683 1.674 13.286

0.9 D + Sx 18.037 0.567 43.781

0.9 D + Sy 12.508 1.715 14.688

1.25 D + 1.25 L - Sx 67.450 -0.819 -49.552

1.25 D + 1.25 L - Sy 72.980 -1.967 -20.460

0.9 D - Sx 51.276 -0.778 -48.150

0.9 D - Sy 56.805 -1.926 -19.058

PLAN P 1 P2




Se concluye que la capacidad del elemento SI es suficiente para las demandas impuestas



9. Conclusiones

Reforzamiento de la edificación incluyendo la Estación. Del análisis sísmico y reforzamiento realizado a la edificación donde está instalado la estación EBC SANTA ROSA DE CUSCO concluye lo siguiente: Por Resistencia: - La estructura SI satisface todas las demandas de carga solicitada. Por Rigidez: - El desplazamiento máximo relativo en el rango inelástico en la estructura evaluada

para un evento sísmico, alcanza un valor máximo de 0.006988 en la dirección X-X, siendo este valor menor a la deriva máxima permisible por la Norma de 0.007 para Pórtico de concreto + Placa.

- El desplazamiento máximo relativo en el rango inelástico en la estructura evaluada para un evento sísmico, alcanza un valor máximo de 0.006185 en la dirección Y-Y, siendo este valor menor a la deriva máxima permisible por la Norma de 0.007 para Pórtico de concreto + Placa.

- Se concluye que la rigidez en el sentido X-X e Y-Y SI CUMPLE con la Norma Técnica Diseño Sismo Resistente E.030-2006 del RNE vigente.

Los análisis sísmicos han corroborado que la estructura Si cumple con los requerimientos

establecidos en la Norma Técnica E-060 concreto armado. Conclusión General Considerando el reforzamiento propuesto, la edificación SI tiene capacidad estructural

frente a un evento sísmico. La presente evaluación es válida para las cargas presentes hasta la fecha de elaboración

de este informe, cualquier cambio en las cargas o condiciones de la estructura ameritará una nueva evaluación estructural. De acuerdo al análisis de los elementos más esforzados, presentado en la Memoria de Cálculo

Se concluye esto de acuerdo al levantamiento de información esto es salvo vicios ocultos, fallas internas de construcción o incumplimiento de normas reglamentarias que en este momento no pueden ser detectadas. Es preciso mencionar que la evaluación se realizó en base a los datos proporcionados por el propietario, verificados insitu incluidos los planos entregados, y que en la inspección no se tomaron muestras de la calidad de concreto, no se oscultó la cimentación, en algunos casos tampoco fue posible identificar la cantidad de armadura de acero de los elementos.



10. Anexo Memoria de cálculo cimentación Materiales

Geometría de las zapatas a reforzar



Cargas

Vista de puntos donde se encuentran las cargas

Tabla de cargas



Combinaciones por servicio

ENV – SERVICIO = COMB1 + COMB2

Verificación de la capacidad

Capacidad Máxima actuante 1.979kg/cm2 Capacidad suelo considerado 2.00kg/cm2



Verificación a flexión

Momento máximo actuante = 58.9 t-m

Mu = 58.00 ton-mDatos

Ancho de Analisis: b = 100.0 cm A= 15876000Altura o Peralte: h = 60.0 cm B= 3542332500

d = 52.5 cm C= 1.0353E+11Recubrimiento r= 7.5 cm

Resolviendo las Ecuaciones, se tiene: As = Mu/(0,9fy(d-a/2))= 34.59cm2 Asmin= 9.45cm2

As=Max(As,Asmin)= 34.59cm2

Acero= 5/8''Area= 1.98 cm2Cantidad= 18.00

Espaciamiento= 5.72 cm

usar Acero de 5/8" @0.25m en dos capas



Verificación a corte

Cortante maximo = 23tn

Verificacion al Corte

φVc= 0.85*(0.53*b*d*(f'c^1/2))Vu=φVc= 34.27 tn OK

Verificación de corte por Punzonamiento

Documents

REFORZAMIENTO EDIFICACION SANTA ROSA biela.pdf