2.dise+æo estructural de alb. confinada

DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA VIVIENDA ING. GENARO DELGADO CONTRERAS

- 1 -


- 3 -

Si la capacidad portante del suelo es 1.00 Kg/cm2

Como: σ = P/A

Donde:P = peso total de edificaciónA = área de la cimentaciónb = ancho de la cimentación

10000=

b = 0.24m

Para la capacidad portante dada es suficiente un ancho de 0.24m. Por reglamento

colocaremos el ancho mínimo que es 0.40m.

ESPECIFICACIÓN: TotalPeso de : (Kgs)

Losa aligerada 300.00 x 1.85 x 1.00 55.00Ladrillo pastelero 100.00 x 2.00 x 1.00 200.00Viga solera 2400.00 x 0.15 x 0.40 x 1.00 144.00Muros 1800.00 x 0.15 x 2.25 x 1.00 607.50Sobrecarga 150.00 x 2.00 x 1.00 300.00Sobrecimiento 2200 x 0.15 x 0.50 x 1.00 165.00Cimiento corrido 2200 x 0.80 x b x 1.00 1760.00b

1971.5+ 1760.00b

4


Capacidad portante del muro:

Según las normas de albañilería el muro puede soportar hasta 5.71 Kg/cm2.

El peso por metro de longitud que soporta el muro es:

Losa aligerada + ladrillo pastelero + viga solera y muro

El peso total nos da 1506.5 Kg.

Como 1.00 es menor a 5.71 estamos bien.

Donde:

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EspecificaciónPESO

Kg/cm3 o cm2

LARGO

(m)

ANCHO

(m)

ALTO

(m)

TOTAL

(m)

Losa aligerada

Vigas soleras

Vigas de amarre

Columnas

Muros

Acabados

Sobrecarga

Sobrecimiento

300.00

2400.00

2400.00

2400.00

1800.00

1800.00

1800.00

1800.00

100.00

0.25 x 200.00

2200.00

3.70

2 x 4.00

2 x 3.70

4 x 2.30

2 x 3.20

1 x 3.70

2 x 0.35

2.00

3.70

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

4.00

4.00

0.15

-

0.40

0.40

0.40

2.25

2.25

2.25

0.80

-

-

0.05

4107.00

1152.00

1065.60

1324.80

3888.00

2247.75

425.25

432.00

1600.00

800.00

211.20

17253.60

f d = 0.20 x 35 (1 - (225/(35 x 15)) 2) = 5.71 Kg/cm2

1506.5 = 1.00 Kg/cm2

15 x 100

H: Cortante basal o cortante total en la base debido a la acción sísmica.

Z: Factor de zona, depende de la zona sísmica donde esté ubicada la localidad.

U: Factor de uso o importancia, es en función del uso de la categoría de la

edificación.

S: Factor de suelo, se adopta en función al tipo de suelo.

C: Coeficiente sísmico, se calcula en función a los periodos de vibración del

suelo y de la estructura.

P: Peso de la edificación, se determina adicionando a la carga permanente y

total de la edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga.

Rd: Factor de ductilidad

Trabajando con un ZUSC = 0.192 Rd

H = 0.192 x 17253.6 = 3312.69 Kg.

H = 3.31Ton.

ℓ

6

μ =0.25

M = - Px V = PM = - x V = 1


Considerando el muro en voladizo. Calcularemos el desplazamiento Δ debido a flexión

y corte.

Analizando por carga unitaria

Para sección rectangular K = 1.2

;

Donde:μ = Modulo de Poisson; 0 < μ < 1 E = Modulo de elasticidad de la albañilería G = Modulo de elasticidad por corte

Por lo tanto:

- 7 -

Δ = Δflexión + Δcorte

G = 0.40E

Δ

Pero G = 0.40 E

Donde:

K = Rigidez del murot = Espesor del muro en el sentido consideradoℓ = Longitud del muro en el sentido considerado h = Altura del muroE = Módulo de elasticidad de la albañilería

8


CM: Centro de masa

CR: Centro de rigideces.

Los muros se dividen en base a la planta de arquitectura.

Si existe ventana baja, no se considera el alféizar.

Si existe ventana alta, no se considera la ventana.

- 9 -

DIRECCIÓN X

Muro e (m) h (m) (m) 3h/ 4(h/ )3 3h/ +4(h/ )3 KX/E

1 - 1 4.00 2.25 0.15 45.00 13500.00 13545.00 0.0003

2 – 2 0.15 2.25 3.70 1.824 0.899 2.7235 0.0551

3 - 3 4.00 2.25 0.15 45.00 13500.00 13545.00 0.0003

4 - 4 0.15 2.25 0.35 19.286 1062.68 1081.968 0.0001

5 - 5 0.15 2.25 0.35 19.286 1062.68 1081.968 0.0001

DIRECCIÓN Y

Muro e (m) h (m) (m) 3h/ 4(h/ )3 3h/ +4(h/ )3 KY/E

1 - 1 0.15 2.25 4.00 1.6875 0.7119 2.3994 0.0625

2 – 2 3.70 2.25 0.15 45.00 13500.00 13545.00 0.0003

3 - 3 0.15 2.25 4.00 1.6875 0.7119 2.3994 0.0625

4 - 4 0.35 2.25 0.15 45.00 13500.00 13545.00 0.0000

5 - 5 0.35 2.25 0.15 45.00 13500.00 13545.00 0.0000

Donde: ; e = t = espesor de cada muro

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Muro KX/E KY/E Y (m) X (m) (KX/E)y (KY/E)x

1 - 1 0.0003 0.0625 2.005 0.075 0.00060 0. 00469

2 – 2 0.0551 0.0003 3.925 2.000 0.2163 0.0006

3 - 3 0.0003 0.0625 2.000 3.925 0.0006 0.2453

4 - 4 0.00001 0.0000 0.075 2.675 0.00000 0.00000

5 - 5 0.0001 0.0000 0.075 0.325 0.00000 0.00000

0.0559 0.1253 0.2175 0.2506

Donde:

XCR = Abcisa del centro de rigidez, del total de muros respecto a un eje de referencia Y

YCR = Ordenada del centro de rigidez, del total de muros respecto a un eje de referencia X

- 11 -

XCR = 0.2506 = 2.000 m 0.1253YCR = 0.2175 = 3.891 m 0.0559

Muros Especificación Peso(K) X (m) Y (m) PX PY

1 - 1 1800 x 0.15 x 2.25 x 4.00 2430.00 0.075 2.000 182.25 14860.00

2 – 2 1800 x 0.15 x 2.25 x 3.70 2247.75 2.000 3.925 4495.5 8822. 42

3 - 3 1800 x 0.15 x 2.25 x 4.00 2430.00 3.925 2.000 9537.75 4860.00

4 - 4 1800 x 0.15 x 2.25 x 0.35 212.63 2.675 0.075 568.77 15.95

5 - 5 1800 x 0.15 x 2.25 x 0.35 212.63 0.325 0.075 69.10 15.95

7533.01 14853.37 18574.32

Donde:

X: Abcisa de cada muro respecto al eje de referencia Y

Y: Ordenada de cada muro respecto al eje de referencia X

XCM: Abcisa del centro de masa del total de muros respecto a un eje de referencia Y

YCM: Ordenada del centro de masa del total de muros respecto a un eje de referencia X

XCM = 14853.37 = 1.972 m 7533.01YCM = 18574.32 = 2.466 m 7533.01

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ex = XCM - XCR = 1.972 – 2.000 = -0.028 m

ey = XCM - XCR = 2.466 – 3.891 = -1.425 m

e’y = 1.5 ey + 0.05 B = 1.5(-1.425) – 0.05 x 4.00 = -2.338 m

e’’y = ey - 0.05 B = -1.425 + 0.05 x 4.00 = -1.225 m

e’x = 1.5 ex + 0.05 B = 1.5(+0.028) – 0.05 x 4.00 = -0.242 m

e’’x = ex - 0.05 B = -0.028 + 0.05 x 4.00 = 0.172 m

M’tx1 = H e’y = 3312.69 (-2.338) = -7745.07 Kgs.

M’’tx2 = H e’’y = 3312.69 (-1.225) = -4058.04 Kgs.

M’ty1 = H e’x = 3312.69 (-0.2420) = -801.67 Kgs.

M’’ty2 = H e’’x = 3312.69 (+0.172) = +569.78 Kgs.

- 13 -

YC

R =

3.8

91m

M’ tx

1 =

-77

45.0

7X

CR =

2.0

00

mM

’ ty1

= -

801.

67M

’’ tx2

= -

4058

.04

M’’ y

1 =

56

9.78

J =

0.4

684

J =

KX/E

Y2

+ K

Y/E

X2

= 0

.00

52 +

0.4

632

=0

.468

4D

ond

e:J:

Mo

men

to p

ola

r d

e In

erc

ia.

14


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Muro 1-1; V = 1858.10 Kg.

Sección de concreto

Del plano de estructuras la viga es de 0.15 x 0.40 cm2.Área del acero mínima en viga (armadura longitudinal).

Refuerzo longitudinal en viga:

0.619 en menor a 3.00 cm2 que es el acero mínimo requerido. Trabajamos con 3.00 cm2.Es suficiente 4 Ф 3/8 “.En la practica trabajaremos con 4 Ф ½ “.

d / 2 = 36/2 = 18cm ;18 es menor a 34.34, espaciamos a 0.18m

2.5d = 2.5 x 36 = 90 ; 90 es mayor a 50 trabajamos con 90

1 a 0.05 a 0.18 resto a 0.15m

d = 40 – 4.00 = 36.00cms Ф = 1/42 = 2 x 0.317 = 0.633

16


Área (en cm2) de la armadura longitudinal del elemento de refuerzo vertical.

Donde:

AV = Área del esfuerzo por cortante

V = Fuerza cortante en el muro confinado

fY = Esfuerzo de fluencia del acero del confinamiento (Kg/cm2)

H = Altura del muro

l = longitud del muro

0.39 es menor a 3.00

Sólo se requiere 4 Ф 3 / 32. En la práctica trabajaremos con 4 Ф ½ “.

Estribos igual al de las vigas:

1 a 0.05, 5 a 0.18, resto a 0.15m.

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FDDDFGDGFDFGDFGDGDGDGDGDGDFG

AREA

EN

CENT

IMET

ROS

CUAD

RADO

S SE

GÚN

NUM

ERO

DE

BARR

AS

12 3.84

8.82

15.4

8

24.0

34.0

8

61.2

120.

72

11 3.52

7.81

14.1

9

22.0

31.2

4

56.1

110.

66

10 3.20

7.10

12.9

20.0

28.4

51.0

100.

6

9 2.88

6.39

11.6

1

18.0

25.5

6

45.9

90.5

4

8 2.56

5.68

10.3

2

16.0

22.7

2

40.8

80.4

8

7 2.24

4.97

9.03

14.0

19.8

8

35.7

70.4

2

6 1.92

4.26

7.74

12.0

17.0

4

30.0

60.3

6

5 1.60

3.55

6.45

10.0

14.2

25.5

50.3

4 1.28

2.84

5.16

8.00

11.3

6

20.4

0

40.2

4

3 0.96

2.13

3.87

6.00

8.52

15.3

30.1

8

2 0.64

1.42

2.58

4.00

5.68

10.2

20.1

2

1 0.32

0.71

1.29

2.00

2.84

5.10

10.6

Peso

Kg/m

l

0.25

0.58

1.02

1.60

2.26

4.04

7.95

Perl.

cms

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

8.00

11.2

Diám

etro cm

s

0.63

5

0.95

3

1.27

0

1.58

7

1.00

5

2.54

0

3.58

1

pulg

1/4

3/8

1/2

5/8

3/4 1

1 3/

8

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2.dise+æo estructural de alb. confinada

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