ALBAILERIA ESTRUCTURAL

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PROFESOR:ing. SALASAR CORREA UGO

ALUMNOS:RICHARD LOZANO GMEZ

RAFAEL LOZANO GMEZ

CURSO:ALBAILERA ESTRUCTURAL

INFORME: ANALISI Y DISEO DE UNA EDIFICACIONDE ALBAILERIA

CICLO:X

LIMA-PERU

2014

NDICE

1. INTRODUCCIN. 2. DESCRIPCIN DEL PROYECTO3. PREDIMENSIONAMIENTO4. METRADOS DE CARGAS5. ANLISIS SSMICO6. DISEO DE MUROS DE ALBAILERA7. MURO PORTANTE Y MURO NO PORTANTE8. CONCLUSIONES9. BIBLIOGRAFA

DEDICATORIA

Quiero dedicarle este trabajoA Dios que me ha dado la vida y fortalezapara terminar este proyecto de investigacin,A mis Padres por estar ah cuando ms los necesit; enespecial a mi madre por su ayuda y constante cooperacin yA mis hermanos por apoyarme y ayudarme en losmomentos ms difciles.

INTRODUCCION

El presente travajo tiene Como objetivo el anlisis y diseo estructural de un edificio de 3 pisos con destinado al uso de viviendas, ubicado en Lima. Este proyecto se ha desarrollado empleando sistemas de construccin en el Per: Muros de Albailera Confinada y Elementos de Concreto Armado.El edificio se proyecta sobre un terreno rectangular de aproximadamente 265.80 m2, con un rea techada de 237.60 m2 distribuido de modo que todos los pisos cuentan con dos departamentos de aproximadamente 132.90 m2.El terreno sobre el cual se encuentra el edificio es una grava arenosa tpica de Lima cuya capacidad admisible es de 4.0 kg/cm2, a una profundidad de 1.50 m.A continuacin se procedi a realizar el metrado de cargas verticales para el anlisis ssmico, cumpliendo con lo estipulado en las Normas E.020 y E.030 de Cargas y de Diseo Sismo Resistente, respectivamente, con especial nfasis en las solicitudes de la norma E.070 de Albailera para los muros respectivos.Posterior al anlisis y verificacin del cumplimiento de los requisitos y comprobacin ssmica global del edificio, se disearon los elementos estructurales segn la normaE.060 de Concreto Armado y en el caso de los muros de albailera confinada, de acuerdo a la Norma E.070.

1. DESCRIPCIN DEL PROYECTO1.1 DATOS GENERALES DEL PROYECTO

UBICACIN : LIMA N DE PISOS :03 USO: VIVIENDA SISTEMA ESTRUCTURA: ALBAILERA CONFINADA DISTRIBUCIN ARQUITECTNICA : DOS DEPARTAMENTOS POR PISO, CON UN REA TECHADA POR PISO DE 237.60 M2 PESO DE LA ALBAILERA: 1800KG/CM2 ALBAILERA(fm) : 60 KG/CM2 MORTERO : 1:1:4 CEMENTO: CAL: ARENA CONCRETO (FC): 210KG/CM2 ACERO (FY): 4200KG/CM2 RESISTENCIA DEL TERRENO (T): 2.5KG/CM2

1.2 NORMAS EMPLEADAS

Metrado de cargas:Norma E.020 de CargasAnlisis Ssmico:Norma E.030 de Diseo Sismo ResistenteDiseo de cimentaciones:Norma E.050 de Suelos y CimentacionesDiseo de concreto:Norma E.060 de Concreto ArmadoDiseo de albailera:Norma E.070 de Albailera.1.3MUROS DE ALBAILERA

Densidad de Muros:

Como parte del pre dimensionamiento y estructuracin del edificio, se debe calcular la densidad mnima de muros portantes mediante la siguiente expresin del artculo19.2 de la NTE E.070:

2 PREDIMENSIONAMIENTO

En Este captulo se indican los criterios y recomendaciones tomados para el predimensionamiento de los elementos estructurales, Norma de Concreto Armado E.060 y la de Albailera E.070.

LOSA ALIGEADA:

PERDIMENCIONAMIENTO DE LOSA

h=L/25

L = luz mas laraga en (m)

L =3.75m

h=0.150m

h=0.17m

CARGA280kg/m2

ESPESOR DE MURO:

Para el diseo del muro de albailera se eligi utilizar ladrillos clase IV slidos (30% de huecos) tipo King Kong Industrial, segn la Tabla N 9 de la NTE E.070

3 METRADOS DE CARGAS

3.1PESOS UNITARIOS Y CARGAS DIRECTAS

Se definen a continuacin los pesos unitarios a emplearse para la carga muerta (CM) y carga viva (CV) segn lo indicado en la NTE.020:Carga Muerta (CM)

Peso del concreto armado 2.40 Tn/m3 Peso de muros de albailera 1.80 Tn/m3Peso del tarrajeo 2.00 Tn/m3Peso del piso terminado 0.02 Tn/cm/m2Carga Viva (CV)s/c viviendas 0.200 Tn/m2

RESUMEN DE METRADOS DE CARGA:

ESPECIFICACIONUNIDADNIVEL 1NIVEL 2NIVEL 2

LOSA ALIGERADAKG71040.0071040.0071040.00

ACABADOSKG23680.0023680.0023680.00

MUROS PORTANTESKG127967.82127967.82127967.82

MUROS NO PORTANTESKG1787.651787.6522319.05

SOBRE CARGAKG47360.0047360.0047360.00

PESO CARGA MUERTAKG224475.48224475.48245006.88

P 25% CARGA VIVAKG11840.0011840.0011840.00

PESO TOTAL POR PISOKG236315.48236315.48256846.88

PESO TOTAL (Kgr)KG729477.83

4 ANLISIS SSMICO

4.1GENERALIDADES

El anlisis ssmico de una estructura es el estudio de su comportamiento frente a posibles movimientos telricos, obteniendo la respuesta en fuerzas producidas en los distintos elementos del edificio y sus desplazamientos. El diseo debe ser capaz de cumplir los siguientes objetivos en forma econmica: Durante sismos leves, la estructura no debe presentar dao alguno.

Durante sismos moderados, la estructura debe soportar las fuerzas producidas experimentando posibles daos dentro de los lmites tolerables, con posibilidad de ser resanados.

Durante sismos severos, la estructura debe evitar el colapso y proteger la vida de los ocupantes.

4.2PARMETROS SSMICOS

En base a la NTE E.030 de Diseo Sismorresistente, se definen los siguientes parmetros para el anlisis ssmico:

Factor de Zona (Z)

La estructura se ubica en Lima, por lo que de acuerdo a la Tabla N 1 del Artculo 5 se ubica en la Zona 3, por lo tanto Z = 0.40.

Factor de Condiciones Geotcnicas (S y Tp)

El suelo es una grava tpica de Lima, por lo que segn al artculo 6.2 se trata de un suelo tipo S1, obteniendo S = 1.0 y Tp = 0.40 seg.

Factor de Amplificacin Ssmica (C)

Se define como la variacin de la respuesta de la estructura respecto a la aceleracin del suelo y depende de sus caractersticas como de la estructura mediante la siguiente expresin del Artculo 7:

Factor de Uso (U)

El edificio analizado cuenta con departamentos de vivienda y se clasifica como edificaciones comunes de categora C, por lo que U = 1.0.

Configuracin Estructural

El Artculo 11 de la NTE E.030 define la regularidad del edificio de acuerdo a la influencia de sus caractersticas arquitectnicas en su comportamiento ssmico, en este caso, se trata de un edificio de estructura regular.

Coeficiente de Reduccin Ssmica (R)

Este factor depende del sistema estructural empleado segn la Tabla N 6 del Artculo 12. Por ser un edificio de muros estructurales en ambos ejes, el factor de reduccin es de R = 6. Este factor no requiere un coeficiente de reduccin debido a que se trata de una estructura regular.

4.3 PESO DE LA EDIFICACIN

Se ha considerado el metrado de cargas verticales realizado en el captulo anterior, empleando la carga muerta ms el 25% de la carga viva por cada nivel. Se presentan las siguientes tablas:

Resumen de metrados

ESPECIFICACIONUNIDADNIVEL 1NIVEL 2NIVEL 2

LOSA ALIGERADAKG71040.0071040.0071040.00

ACABADOSKG23680.0023680.0023680.00

MUROS PORTANTESKG127967.82127967.82127967.82

MUROS NO PORTANTESKG1787.651787.6522319.05

SOBRE CARGAKG47360.0047360.0047360.00

PESO CARGA MUERTAKG224475.48224475.48245006.88

P 25% CARGA VIVAKG11840.0011840.0011840.00

PESO TOTAL POR PISOKG236315.48236315.48256846.88

PESO TOTAL (Kgr)KG729477.83

4.3CENTRO DE MASAS Y CENTRO DE RIGIDEZ

Se calcula la ubicacin en planta del centro de masas para pisos tpicos y azotea, tomando en cuenta que las cargas son N = PD + 0.25 PL y la coordenada (0,0) es la esquina inferior izquierda de la planta del edificio:

CENTERO DE MASA:

Xcm10.9913

Ycm5.8145

CENTRO DE RIGIDEZ:

Xcr=11.0738

Ycr=5.2096

5 DISEO DE MUROS DE ALBAILERA

5.1 VERIFICACIONES PARA EL DISEO

En este acpite se realizara el clculo de la resistencia al corte global, fuerzas internas ante sismo severo y verificacin del agrietamiento en los pisos superiores. Para dicho procedimiento se tendrn en cuenta las siguientes variables:

L:Longitud del muro (m)

Pg:Carga axial de gravedad = PD + 0.25PL

Ve,Me:Fuerza cortante y momento flector por sismo moderado

:Factor de reduccin de la resistencia al corte por esbeltez. =Ve*L/Me, =[0.333,1]

Vm:Resistencia a la fuerza cortante, Vm=0.5*v'm**t*L+0.23*Pg donde vm= 81 Tn/m2. Para muros de concreto: Vm=Vc=0.53*f'c*t*D, donde D=0.80*L

t:Espesor efectivo de los muros, t=0.13 m.

v'm:Resistencia a corte puro de los muretes de albailera

Vm1/Ve1:Factor de amplificacin para pasar a condicin de sismo severo, solo se calcula para el primer piso de cada muro, Vm1/Ve1=[2,3]. En el caso delconcreto armado, el factor de amplificacin es 1.25

Vu:Fuerza cortante ltima ante sismo severo, Vu=Ve*(Vm1/Ve1)

Mu:Momento flector ltimo ante sismo severo, Mu=Me*(Vm1/Ve1)

VE:Cortante de entrepiso ante sismo severo

Se deben verificar el cumplimiento de los siguientes requisitos:

Ningn muro debe agrietarse ante el sismo moderado, es decir, Ve 0.55*Vm con el 5% de tolerancia.

La Resistencia global a la fuerza cortante deber ser mayor o igual a la fuerza cortante producida por el sismo severo, Vm VE. En el caso que Vm >>> VE, se podr dejar de confinar algunos muros internos. Si Vm > 3*VE se puede dar por concluido el anlisis y disear con refuerzo mnimo pues indicara que los muros se comportaran elsticamente ante el sismo severo.

6 MURO PORTANTE Y MURO NO PORTANTE

Muro Portante.

Muro diseado y construido en forma tal que pueda transmitir cargas horizontales y verticales de un nivel al nivel inferior o a la cimentacin. Estos muros componen la estructura de un edificio de albailera y debern tener continuidad vertical.

En los muros portantes de edificaciones diafragmadas y que como tales estarn sujetas principalmente a fuerzas coplanares, no se permitir la formacin de fisuras producidas por acciones transversales a su plano, porque stas debilitan su rea de corte ante acciones ssmicas coplanares. Para la obtencin del momento flector perpendicular al plano se emplear procedimientos basados en teoras elsticas como se indica en el Artculo 29 (29.7).

Los muros portantes confinados, as como los muros portantes armados, arriostrados en sus cuatro bordes, que cumplan con las especificaciones indicadas en Artculo 19 (19.1.a) y Artculo 19 (19.1.b), no necesitarn ser diseados ante cargas ssmicas perpendiculares al plano de la albailera, a no ser que exista excentricidad de la carga gravitacional. En este paso culminar el diseo de estos muros.

Muro No Portante.

Muro diseado y construido en forma tal que slo lleva cargas provenientes de su peso propio y cargas transversales a su plano. Son, por ejemplo, los parapetos y los cercos.

Los muros no portantes (cercos, tabiques y parapetos) podrn ser construidos empleando unidades de albailera slida, hueca o tubular; pudindose emplear la albailera armada parcialmente rellena.

El momento flector en la albailera ( M s ) producido por la carga ssmica " w " (ver Artculo 29 (29.6)), podr ser obtenido utilizando la Tabla 12 o empleando otros mtodos como el de lneas de rotura7 CONCLUSIONES

Con este trabajo se demuestra que una edificacion de albaileria armada es resistente ante acciones sismicas como :

Durante sismos leves, la estructura no debe presentar dao alguno.

Durante sismos moderados, la estructura debe soportar las fuerzas producidas experimentando posibles daos dentro de los lmites tolerables, con posibilidad de ser resanados.

Durante sismos severos, la estructura debe evitar el colapso y proteger la vida de los ocupantes.

8 BIBLIOGRAFA

ING. FLAVIO ABANTO CASTILLO, Anlisis y diseo de edificaciones de albaileria.

OTAZZI PASINO, GIANFRANCO. Apuntes del Curso de Concreto Armado 1. Pontificia Universidad Catlica del Per. 2005. 469 paginas.

SAN BARTOLOM, NGEL. Blog de ngel San Bartolom: Investigaciones experimentales hechas en construcciones de albailera, para actualizar los conocimientos de ingenieros civiles y estudiantes de Ingeniera Civil. http://www.blog.pucp.edu.pe/albanileria/