315tulo v evaluacion estructural)

“UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ - JULIACA”

CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CAPÍTULO V EVALUACION ESTRUCTURAL



5.1 INTRODUCCION

En el presente capitulo damos a conocer los diferentes resultados de los elementos

estructurales después de haber definido todos los análisis previos de desplazamientos de

sismos en registro de acelerograma y espectros y un análisis pushover, que se realizaron en

el capítulo anterior de análisis estructural.

De la experiencia vivida en los últimos 59 años que es el intervalo de tiempo en el que no se

registran sismos fuertes en la región de Puno no se han tomado consideraciones con relación

en la edificaciones construidas en todos estos años referente a daños en terremotos se han

obtenido conclusiones que nos muestran que las fallas por los general de sectores del edificio

en los que se producen cambios bruscos de las propiedades resistentes y principalmente de

las rigideces (columnas cortas, vigas peraltadas, etc.) o de problemas de diseño de

construcción se dan principalmente en los muros de tabiquería, parapetos debidos a tenerse

estructuras muy flexibles, con rigideces laterales, en ejemplos se notan como los edificios han

colapsado debido a tener elementos con poca capacidad de resistencia en la dirección de

vigas chatas y columnas con poco peralte en la denominada dirección secundaria.

Columnas colapsadas al tener edificios a porticados con vigas muchos más fuertes

(resistentes) que las columnas, teniendo vigas muy peraltadas se consigue obtener mayor

rigidez lateral, pero si las columnas son más débiles que las vigas, se forman rótulas plásticas

en sus extremos antes que en los extremos de las vigas, formándose mecanismos con un

gran deformación lateral que ocasionan fallas prácticamente irreparables.

Las fallas también se producen por efectos de tabiques de ladrillo con ventanas altas y que

forman las denominadas columnas cortas.

En nuestro modelo los mas importante en las losas de los pisos y que ocasionan un

comportamiento no unitario de las estructura; caso de edificios con puentes que unen dos

zonas de su planta o con losas que no permiten aportar rigidez como para considerar la

existencia de un diafragma rígido.

Nuestro edificio tiene una forma rectangular alargado por la hipótesis de diafragma rígido para

losas pierde valides donde los efectos de torsión accidental son importantes.

Por los efectos de concentración de muros se puede deducir que se originan en el primer piso

concentración de demandas de ductilidad excesiva para las columnas del primer piso, dado

que el comportamiento del sólido rígido de los muros de tabiquería superiores.



5.2 RECONOCIMIENTO Y EVALUACION DE LA ESTRUCTURA

5.2.1 Etapas de reconocimiento

Es necesario diferenciar los daños localizados en elementos estructurales, de aquellos

que se ubican en los elementos no estructurales, puesto que los primeros requieren más

atención de que los otros ya que son los que afectan de manera directa a la capacidad

sísmica de la estructura.

En esta fase de reconocimiento y evaluación de la estructura se realiza tanto en su fase

preliminar, como en la definitiva con la finalidad de reunir dato in – situ de diversos tipos,

como el sistema estructural predominante, función o uso que actualmente cumple, calidad

de los materiales empleados, capacidad portante del suelo de lugar, tipos de fallas y

magnitud de las mismas.

Entre otros, que nos permitan una fácil concepción de la magnitud del problema y sus

posibles causas y bajo estas condiciones poder emitir un diagnostico previo al análisis

estructural.

Sin duda, el éxito de esta evaluación de los trabajos de reparación en un posible sismo y/o

reforzamiento dependerá mucho de esta parte de los trabajos, por tal motivo requiere la

participación de equipos profesionales y técnicos estructurales calificado, los mismos que

deben estar en la capacidad de tomar decisiones transcendentales respecto a la

justificación o no de la rehabilitación de la estructura.

Un detalle muy importante que se debe resaltar es que durante las labores de inspección

se deberán tomar medidas de seguridad mínimas necesarias, procurando evitar las zonas

de colapso inminente.

Los resultados de esta etapa, complementados con los del análisis estructural que se

realizo en el capitulo anterior no permitieron decidir y elegir el sistema de reparación y/o

reforzamiento más adecuado para esta estructura.



5.3 EVALUACION DE LAS LOSAS CON SAFE V.12

5.3.1 DISEÑO FLEXION

En este sección presentamos los resultados de las losas del edificio en una dirección

aligerado son paneles de concreto para los cuales las relación de luz menor es igual o

mayor que 2.0 según el reglamento RNE Comb1 = 1.5CM + 1.8CV

En el diseño a flexión podemos observar los momentos en (Tn-m/m)

LOSA 1ER PISO

FIG. 1-A MOMENTO FLEXTOR 1ER PISO

LOSA 2DO PISO



LOSA 3ER PISO

LOSA 4TO PISO



LOSA 5TO PISO

LOSA 6TO PISO



LOSA 7MO PISO

LOSA 8VO PISO



SISTEMA ESTRUCTURAL EN MOMENTO M2-2 EN TODA LA EDIFICACION

Fuente: ETAB’S



5.3.2. DISEÑO POR CORTANTE

Fuente: ETABS



5.4. EVALUACION DE VIGAS CON ETABS

5.4.1. GENERALIDADES DE EVALUACION

Para la presente evaluación se determino en primer lugar la evaluación del diseño y sus

criterios establecidos con los métodos de aproximación para la determinación de las

fuerzas internas en estructuras de concreto armado, formulados por el programa Etab’s

según al método de diseño que efectúa con el Método de los Elementos Finitos.

En el cual primero se determina los criterios de diseño de concreto con los cual

empezamos a designar el código de diseño del ACI 318-05

Luego determinamos las combinaciones de diseño por defecto editando cada una de las

combinaciones

Para lo cual una vez establecidas las el diseño de combinaciones editamos según nuestro

reglamento para lo cual se determino las siguientes combinaciones.

Código de diseño

Numero de curvas para diagrama de interacción

Numero de puntos para diagrama de interacción

Factor límite para la demanda capacidad

Factores de Minoración en: flexión, Compresión, cortante, sismo, cortantes en puntos



1.5D + 1.8L COMB1 : 1.5CM + 1.8CV+1.8CVT

1.25D+1.25L+/-S

COMB2 : 1.25CM + 1.25CV+1.25CVT+SX

COMB3 : 1.25CM + 1.25CV+1.25CVT-SX

COMB4 : 1.25CM + 1.25CV+1.25CVT+SY

COMB5 : 1.25CM + 1.25CV+1.25CVT-SY

0.9D+/-S

COMB6 : 0.9CM + SX

COMB7 : 0.9CM - SX

COMB8 : 0.9CM + SY

COMB9 : 0.9CM - SY

ENVOLVENTE COMB1+COMB2+COMB3+COMB4+COMB5+

COMB6+COMB7+COMB8+COMB9

Una vez definido todos los estados de carga para le diseño y ver las respuestas según los

estados de carga del RNE se define según el diseño de acero de refuerzo cambiar los

estados de carga por defecto por los definidos.

DEFINIENDO LAS COMBINACIONES DEFINIENDO LAS COMB. PARA DISEÑO DE

ACERO DE REFUERZO

Una vez que nos mostro la ventana de selección de combinaciones de diseño en la

columna seleccionamos las combinaciones a utilizar en el diseño para ello las movemos a

la columna Design Load Combinations con el botón Add. Para evitar que el programa

añada combinaciones que nos dan por defecto y deseleccionar la casilla Automatically

Generate Code – Based Desing Load Combinations. Una vez seleccionadas las

combinaciones Ok.

5.4.2. DISEÑO POR FLEXION Y CORTANTE

Para visualizar los resultados en forma grafica y en cuadros de momentos en

general se presenta tal como se muestra en las siguientes figuras asumiendo que

el programa define cada elemento como si fuera uniformente distribuido y

momentos aplicados en los extremos y en los apoyos si hubiera en la parte central

como es el caso de escaleras.



Fig. Diagrama para Viga P-1(50x25)

B7 B6

B8 B9

B4 B5

B2 B3

B10 B11



Fig. de Diagrama de Cortante Viga B7 (50x25)

Del mismo elemento presentamos sus resultados de la grafica de diagramas en

las diferentes ubicaciones tal como se detalla en el siguiente cuadro

B7 B6

B8 B9

B4 B5

B2

B3

B10 B11



Cuadro del Diagrama para la Viga B7 de (50x25)

PISO VIG50X25 COMB. UBICACIÓN

(m) Cortante Torsión Momento

PISO 1 B7 COMB1 0.2 -1.68 0.727 -2.661

PISO 1 B7 COMB1 0.433 -1.41 0.727 -2.3

PISO 1 B7 COMB1 0.433 -1.37 0.739 -2.3

PISO 1 B7 COMB1 0.485 -1.29 0.739 -2.231

PISO 1 B7 COMB1 0.485 -1.33 0.634 -2.23

PISO 1 B7 COMB1 0.867 -0.61 0.634 -1.86

PISO 1 B7 COMB1 0.867 -0.57 0.646 -1.86

PISO 1 B7 COMB1 0.97 -0.42 0.646 -1.809

PISO 1 B7 COMB1 0.97 0.01 0.351 -1.808

PISO 1 B7 COMB1 1.3 0.5 0.351 -1.891

PISO 1 B7 COMB1 1.3 -4.35 1.959 -0.994

PISO 1 B7 COMB1 1.455 -4.18 1.959 -0.332

PISO 1 B7 COMB1 1.455 -3.39 1.479 -0.332

PISO 1 B7 COMB1 1.94 -2.86 1.479 1.184

PISO 1 B7 COMB1 1.94 -1.88 0.88 1.184

PISO 1 B7 COMB1 2.425 -1.36 0.88 1.969

PISO 1 B7 COMB1 2.425 -0.32 0.242 1.969

PISO 1 B7 COMB1 2.91 0.21 0.242 1.997

PISO 1 B7 COMB1 2.91 1.19 -0.356 1.997

PISO 1 B7 COMB1 3.395 1.71 -0.356 1.294

PISO 1 B7 COMB1 3.395 2.5 -0.836 1.294

PISO 1 B7 COMB1 3.88 3.03 -0.836 -0.048

PISO 1 B7 COMB1 3.88 3.45 -1.131 -0.049

PISO 1 B7 COMB1 4.365 3.98 -1.131 -1.852

PISO 1 B7 COMB1 4.365 3.94 -1.236 -1.853

PISO 1 B7 COMB1 4.65 4.16 -1.236 -3.007



PISO VIG50X25 COMB. UBICACIÓN

(m) Cortante Torsión Momento

PISO 1 B2 COMB1 0.198 -4.72 2.593 -3.482

PISO 1 B2 COMB1 0.496 -4.48 2.593 -2.11

PISO 1 B2 COMB1 0.496 -4.59 2.527 -2.11

PISO 1 B2 COMB1 0.993 -4.03 2.527 0.029

PISO 1 B2 COMB1 0.993 -3.78 2.286 0.037

PISO 1 B2 COMB1 1.489 -3.23 2.286 1.776

PISO 1 B2 COMB1 1.489 -2.53 1.821 1.792

PISO 1 B2 COMB1 1.985 -1.99 1.821 2.915

PISO 1 B2 COMB1 1.985 -0.98 1.167 2.936

PISO 1 B2 COMB1 2.205 -0.75 1.167 3.127

PISO 1 B2 COMB1 2.205 -0.75 1.167 3.127

PISO 1 B2 COMB1 2.482 -0.45 1.167 3.292

PISO 1 B2 COMB1 2.482 0.72 0.403 3.316

PISO 1 B2 COMB1 2.978 1.25 0.403 2.826

PISO 1 B2 COMB1 2.978 2.44 -0.371 2.851

PISO 1 B2 COMB1 3.154 2.63 -0.371 2.404

PISO 1 B2 COMB1 3.154 2.63 -0.371 2.404

PISO 1 B2 COMB1 3.474 2.97 -0.371 1.509

PISO 1 B2 COMB1 3.474 4 -1.044 1.529

PISO 1 B2 COMB1 3.859 4.41 -1.044 -0.089

PISO 1 B2 COMB1 3.859 4.41 -1.044 -0.089

PISO 1 B2 COMB1 3.971 4.53 -1.044 -0.588

PISO 1 B2 COMB1 3.971 5.17 -1.504 -0.576

PISO 1 B2 COMB1 4.467 5.69 -1.504 -3.269

PISO 1 B2 COMB1 4.467 5.68 -1.696 -3.27

PISO 1 B2 COMB1 4.765 5.9 -1.696 -4.998

PISO 1 B3 COMB1 0.198 -4.61 1.134 -3.209

PISO 1 B3 COMB1 0.491 -4.39 1.134 -1.89

PISO 1 B3 COMB1 0.491 -4.46 1.069 -1.89

PISO 1 B3 COMB1 0.974 -3.95 1.069 0.141

PISO 1 B3 COMB1 0.974 -3.94 1.069 0.141

PISO 1 B3 COMB1 0.982 -3.94 1.069 0.172

PISO 1 B3 COMB1 0.982 -3.65 0.845 0.18

PISO 1 B3 COMB1 1.473 -3.13 0.845 1.844

PISO 1 B3 COMB1 1.473 -2.44 0.425 1.858

PISO 1 B3 COMB1 1.942 -1.95 0.425 2.885

PISO 1 B3 COMB1 1.942 -1.95 0.425 2.885

PISO 1 B3 COMB1 1.964 -1.92 0.425 2.929

PISO 1 B3 COMB1 1.964 -0.97 -0.151 2.948

PISO 1 B3 COMB1 2.455 -0.46 -0.151 3.301

PISO 1 B3 COMB1 2.455 0.61 -0.812 3.321

PISO 1 B3 COMB1 2.924 1.09 -0.812 2.923

PISO 1 B3 COMB1 2.924 1.09 -0.812 2.923

PISO 1 B3 COMB1 2.946 1.11 -0.812 2.898

PISO 1 B3 COMB1 2.946 2.2 -1.476 2.919

PISO 1 B3 COMB1 3.438 2.7 -1.476 1.717

PISO 1 B3 COMB1 3.438 3.66 -2.056 1.735

PISO 1 B3 COMB1 3.886 4.11 -2.056 -0.008

PISO 1 B3 COMB1 3.886 4.11 -2.056 -0.008

PISO 1 B3 COMB1 3.929 4.15 -2.056 -0.181



PISO VIG50X25 COMB. UBICACIÓN (m)

Cortante Torsión Momento

PISO 1 B3 COMB1 3.929 4.78 -2.459 -0.171

PISO 1 B3 COMB1 4.42 5.27 -2.459 -2.637

PISO 1 B3 COMB1 4.42 5.31 -2.63 -2.637

PISO 1 B3 COMB1 4.713 5.52 -2.63 -4.224

PISO 1 B4 COMB1 0.2 -9.87 -0.017 -7.947

PISO 1 B4 COMB1 0.49 -9.55 -0.017 -5.132

PISO 1 B4 COMB1 0.49 -9.73 -0.019 -5.13

PISO 1 B4 COMB1 0.98 -8.86 -0.019 -0.574

PISO 1 B4 COMB1 0.98 -8.04 -0.025 -0.571

PISO 1 B4 COMB1 1.47 -7.18 -0.025 3.156

PISO 1 B4 COMB1 1.47 -5.46 -0.033 3.158

PISO 1 B4 COMB1 1.96 -4.61 -0.033 5.624

PISO 1 B4 COMB1 1.96 -2.4 -0.043 5.625

PISO 1 B4 COMB1 2.45 -1.55 -0.043 6.594

PISO 1 B4 COMB1 2.45 0.81 -0.053 6.595

PISO 1 B4 COMB1 2.94 1.66 -0.053 5.992

PISO 1 B4 COMB1 2.94 3.87 -0.06 5.993

PISO 1 B4 COMB1 3.43 4.71 -0.06 3.892

PISO 1 B4 COMB1 3.43 6.44 -0.062 3.892

PISO 1 B4 COMB1 3.92 7.28 -0.062 0.531

PISO 1 B4 COMB1 3.92 8.13 -0.06 0.529

PISO 1 B4 COMB1 4.41 8.96 -0.06 -3.66

PISO 1 B4 COMB1 4.41 8.8 -0.058 -3.662

PISO 1 B4 COMB1 4.7 9.11 -0.058 -6.259

PISO 1 B5 COMB1 0.2 -8.58 -0.63 -5.889

PISO 1 B5 COMB1 0.433 -8.31 -0.63 -3.919

PISO 1 B5 COMB1 0.433 -8.27 -0.641 -3.918

PISO 1 B5 COMB1 0.485 -8.19 -0.641 -3.493

PISO 1 B5 COMB1 0.485 -8.24 -0.536 -3.492

PISO 1 B5 COMB1 0.867 -7.52 -0.536 -0.485

PISO 1 B5 COMB1 0.867 -7.48 -0.547 -0.486

PISO 1 B5 COMB1 0.97 -7.33 -0.547 0.279

PISO 1 B5 COMB1 0.97 -6.9 -0.245 0.281

PISO 1 B5 COMB1 1.3 -6.42 -0.245 2.478

PISO 1 B5 COMB1 1.3 -3.59 -1.763 2.62

PISO 1 B5 COMB1 1.455 -3.38 -1.763 3.16

PISO 1 B5 COMB1 1.455 -2.56 -1.268 3.161

PISO 1 B5 COMB1 1.744 -2.16 -1.268 3.843

PISO 1 B5 COMB1 1.744 -2.1 -1.283 3.844

PISO 1 B5 COMB1 1.94 -1.77 -1.283 4.224

PISO 1 B5 COMB1 1.94 -0.76 -0.663 4.225

PISO 1 B5 COMB1 2.188 -0.34 -0.663 4.36

PISO 1 B5 COMB1 2.188 -0.2 -0.693 4.36

PISO 1 B5 COMB1 2.425 0.2 -0.693 4.36

PISO 1 B5 COMB1 2.425 1.28 -0.03 4.361

PISO 1 B5 COMB1 2.631 1.62 -0.03 4.062

PISO 1 B5 COMB1 2.631 1.77 -0.066 4.062

PISO 1 B5 COMB1 2.91 2.24 -0.066 3.502

PISO 1 B5 COMB1 2.91 3.26 0.556 3.503

PISO 1 B5 COMB1 3.075 3.54 0.556 2.942





PISO 1 B5 COMB1 3.075 3.68 0.52 2.942

PISO 1 B5 COMB1 3.395 4.22 0.52 1.677

PISO 1 B5 COMB1 3.395 5.05 1.021 1.678

PISO 1 B5 COMB1 3.519 5.26 1.021 1.04

PISO 1 B5 COMB1 3.519 5.41 0.985 1.04

PISO 1 B5 COMB1 3.88 6.01 0.985 -1.022

PISO 1 B5 COMB1 3.88 6.46 1.294 -1.022

PISO 1 B5 COMB1 3.963 6.6 1.294 -1.561

PISO 1 B5 COMB1 3.963 6.73 1.264 -1.561

PISO 1 B5 COMB1 4.365 7.4 1.264 -4.405

PISO 1 B5 COMB1 4.365 7.37 1.374 -4.406

PISO 1 B5 COMB1 4.406 7.43 1.374 -4.711

PISO 1 B5 COMB1 4.406 7.49 1.358 -4.711

PISO 1 B5 COMB1 4.65 7.74 1.358 -6.567

PISO 1 B6 COMB1 0.2 -9.69 -0.401 -7.419

PISO 1 B6 COMB1 0.49 -9.37 -0.401 -4.655

PISO 1 B6 COMB1 0.49 -9.5 -0.392 -4.653

PISO 1 B6 COMB1 0.98 -8.65 -0.392 -0.206

PISO 1 B6 COMB1 0.98 -7.8 -0.354 -0.204

PISO 1 B6 COMB1 1.47 -6.95 -0.354 3.41

PISO 1 B6 COMB1 1.47 -5.28 -0.274 3.411

PISO 1 B6 COMB1 1.96 -4.43 -0.274 5.791

PISO 1 B6 COMB1 1.96 -2.33 -0.16 5.791

PISO 1 B6 COMB1 2.45 -1.48 -0.16 6.724

PISO 1 B6 COMB1 2.45 0.75 -0.033 6.724

PISO 1 B6 COMB1 2.94 1.6 -0.033 6.147

PISO 1 B6 COMB1 2.94 3.7 0.081 6.147

PISO 1 B6 COMB1 3.43 4.56 0.081 4.123

PISO 1 B6 COMB1 3.43 6.22 0.161 4.123

PISO 1 B6 COMB1 3.92 7.07 0.161 0.865

PISO 1 B6 COMB1 3.92 7.92 0.199 0.863

PISO 1 B6 COMB1 4.41 8.77 0.199 -3.228

PISO 1 B6 COMB1 4.41 8.64 0.207 -3.23

PISO 1 B6 COMB1 4.7 8.96 0.207 -5.783

PISO 1 B8 COMB1 0.2 -8.89 -0.193 -6.511

PISO 1 B8 COMB1 0.49 -8.57 -0.193 -3.979

PISO 1 B8 COMB1 0.49 -8.63 -0.192 -3.976

PISO 1 B8 COMB1 0.98 -7.77 -0.192 0.043

PISO 1 B8 COMB1 0.98 -6.9 -0.179 0.045

PISO 1 B8 COMB1 1.47 -6.04 -0.179 3.214

PISO 1 B8 COMB1 1.47 -4.46 -0.145 3.215

PISO 1 B8 COMB1 1.96 -3.6 -0.145 5.188

PISO 1 B8 COMB1 1.96 -1.67 -0.093 5.188

PISO 1 B8 COMB1 2.45 -0.81 -0.093 5.796

PISO 1 B8 COMB1 2.45 1.22 -0.035 5.796

PISO 1 B8 COMB1 2.94 2.07 -0.035 4.991

PISO 1 B8 COMB1 2.94 4 0.02 4.991

PISO 1 B8 COMB1 3.43 4.85 0.02 2.822

PISO 1 B8 COMB1 3.43 6.42 0.06 2.822

PISO 1 B8 COMB1 3.92 7.28 0.06 -0.536





PISO 1 B8 COMB1 3.92 8.14 0.081 -0.538

PISO 1 B8 COMB1 4.41 9 0.081 -4.736

PISO 1 B8 COMB1 4.41 8.93 0.087 -4.738

PISO 1 B8 COMB1 4.7 9.25 0.087 -7.376

PISO 1 B9 COMB1 0.2 -8.87 -0.081 -6.741

PISO 1 B9 COMB1 0.485 -8.55 -0.081 -4.259

PISO 1 B9 COMB1 0.485 -8.62 -0.076 -4.257

PISO 1 B9 COMB1 0.97 -7.77 -0.076 -0.282

PISO 1 B9 COMB1 0.97 -6.94 -0.055 -0.28

PISO 1 B9 COMB1 1.455 -6.09 -0.055 2.878

PISO 1 B9 COMB1 1.455 -4.55 -0.016 2.878

PISO 1 B9 COMB1 1.94 -3.7 -0.016 4.878

PISO 1 B9 COMB1 1.94 -1.81 0.036 4.878

PISO 1 B9 COMB1 2.425 -0.96 0.036 5.547

PISO 1 B9 COMB1 2.425 1.04 0.092 5.547

PISO 1 B9 COMB1 2.91 1.89 0.092 4.836

PISO 1 B9 COMB1 2.91 3.79 0.142 4.836

PISO 1 B9 COMB1 3.395 4.64 0.142 2.793

PISO 1 B9 COMB1 3.395 6.19 0.174 2.793

PISO 1 B9 COMB1 3.88 7.04 0.174 -0.414

PISO 1 B9 COMB1 3.88 7.89 0.187 -0.416

PISO 1 B9 COMB1 4.365 8.74 0.187 -4.45

PISO 1 B9 COMB1 4.365 8.68 0.188 -4.453

PISO 1 B9 COMB1 4.65 8.99 0.188 -6.97

PISO 1 B10 COMB1 0.2 -5.78 -2.001 -3.741

PISO 1 B10 COMB1 0.49 -5.49 -2.001 -2.107

PISO 1 B10 COMB1 0.49 -5.51 -1.894 -2.106

PISO 1 B10 COMB1 0.98 -4.72 -1.894 0.398

PISO 1 B10 COMB1 0.98 -4.27 -1.605 0.399

PISO 1 B10 COMB1 1.47 -3.48 -1.605 2.3

PISO 1 B10 COMB1 1.47 -2.71 -1.147 2.3

PISO 1 B10 COMB1 1.96 -1.92 -1.147 3.434

PISO 1 B10 COMB1 1.96 -0.99 -0.587 3.434

PISO 1 B10 COMB1 2.45 -0.2 -0.587 3.725

PISO 1 B10 COMB1 2.45 0.78 0.006 3.725

PISO 1 B10 COMB1 2.94 1.57 0.006 3.151

PISO 1 B10 COMB1 2.94 2.49 0.564 3.151

PISO 1 B10 COMB1 3.43 3.28 0.564 1.736

PISO 1 B10 COMB1 3.43 4.04 1.015 1.736

PISO 1 B10 COMB1 3.92 4.83 1.015 -0.439

PISO 1 B10 COMB1 3.92 5.26 1.296 -0.44

PISO 1 B10 COMB1 4.41 6.04 1.296 -3.208

PISO 1 B10 COMB1 4.41 6.02 1.398 -3.209

PISO 1 B10 COMB1 4.7 6.32 1.398 -4.999

PISO 1 B11 COMB1 0.2 -5.99 -1.359 -4.411

PISO 1 B11 COMB1 0.485 -5.69 -1.359 -2.747

PISO 1 B11 COMB1 0.485 -5.72 -1.259 -2.746

PISO 1 B11 COMB1 0.97 -4.94 -1.259 -0.161

PISO 1 B11 COMB1 0.97 -4.53 -0.985 -0.16

PISO 1 B11 COMB1 1.455 -3.75 -0.985 1.847





PISO 1 B11 COMB1 1.455 -3 -0.544 1.847

PISO 1 B11 COMB1 1.94 -2.22 -0.544 3.112

PISO 1 B11 COMB1 1.94 -1.31 0.002 3.112

PISO 1 B11 COMB1 2.425 -0.52 0.002 3.556

PISO 1 B11 COMB1 2.425 0.44 0.584 3.556

PISO 1 B11 COMB1 2.91 1.22 0.584 3.154

PISO 1 B11 COMB1 2.91 2.14 1.133 3.154

PISO 1 B11 COMB1 3.395 2.92 1.133 1.928

PISO 1 B11 COMB1 3.395 3.68 1.58 1.928

PISO 1 B11 COMB1 3.88 4.46 1.58 -0.045

PISO 1 B11 COMB1 3.88 4.89 1.863 -0.046

PISO 1 B11 COMB1 4.365 5.67 1.863 -2.607

PISO 1 B11 COMB1 4.365 5.65 1.967 -2.608

PISO 1 B11 COMB1 4.65 5.94 1.967 -4.26



5.4.3. VERIFICACION DE LOS ACEROS DE REFUERZO

ACERO DE REFUERZO PARA EL PISO 1 Y 2

ACERO DE REFUERZO PISO 1 ACERO DE REFUERZO PISO 2




ACERO DE REFUERZO PISO 3 ACERO DE REFUERZO PISO 4




ACERO DE REFUERZO PISO 6







NOTA: O/S = REINFORCING REQUIRED EXCEEDS MAXIMUN ALLOWED

(Refuerzo máximo requerido excede lo permitido)

Lo que quiere decir que en esta evaluación se excede los máximos requeridos por

refuerzo longitudinal lo cual nos dice la norma que:

1. Se definía que la cuantía de acero en tracción (p).

� � ��

2. Del diseño por flexión debemos saber que el tipo de falla deseable es la falla

dúctil con la cual la sección ha desarrollado grandes deformaciones. El código

del ACI nos da limites de cuantía para el diseño

- Cuantía Máxima:

�� 0.75 ∗ �� ó �� 0.025

Para zona sísmica se tomara �� 0.50 ∗ �� - Cuantía Mínima:

Se tomara el valor mayor de las 2 siguientes expresiones:

�� 14�� 0.8 ��′�

�� Donde f’c y fy están en Kg/cm2

De lo mencionado anteriormente el Etab’s toma todas las consideraciones del

código ACI 318 por lo tanto es claro y obvio los mensajes de sobre

reforzamiento en O/S

3. Verificación de los momentos y los esfuerzos de corte en la sección de la viga

B7 en el 1er piso

Del grafico concluimos que nuestra viga falla por el exceso de esfuerzo que

necesitaría el área de acero por corte por la combinación de la envolvente, por lo

cual revisaremos el detalle como lo resuelve etab’s y como llega a la conclusión.

4. Por lo tanto asumimos la teoría del Código ACI-318. Elementos sometidos a

flexión por lo cual decimos.



- CONDICIONES DE REFUERZO Y DISEÑO POR CORTE

LONGITUDINAL

Para nuestro caso la viga en estudio B7 asumiremos de la misma manera

para determinar su diseño en evaluación.

�� !IIIIIIIIIIIIII Ec(1)

�� "�# $%&.' "�# ()#*+.,-. /01-.

2 2

�� "�# $%&.' "�# ()#*+.,-. … … … … … … … … … … … … . . 4�526

�7 � /01-.2 2 … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … 4� 536

"�# $%&.' … … … … … … … . �99:;. "�# ()*+., … … … … … … … . �9�$�<

MPR = Momento máximo probable en vigas

Vp = Cortante de Capacidad

Vg = Cortante gravitacional

CASO A

CASO B

CASO A



�� !

�� "�# ()#*+., "�# $%&.'-. /01-.

2 2

"�# $%&.' … … … … … … … . �99:;. "�# ()*+., … … … … … … … . �9�$�<

MPR = Momento máximo probable en vigas

NOTA: El programa etab’s determina la sumatoria en ambos casos tomando

el mayor de todos

5. Determinación de la capacidad MPR a flexión en vigas para el diseño de corte

"�# =$7.' � ∝ �� ?� @ A2B A � ∝ ��

0.85 �C� ∗ � … … … … … . . D � 1.25 As = Área de acero en tracción en la cara de la columna

CASO B



La Contribución del concreto en corte Phi * Vc = 0.000 por la condición que Vp > Vg

Resistiendo todo por los estribos asociados a la viga.

El refuerzo transversal ya mencionado en la zona de confinamiento debe resistir la

cortante suponiendo que Vc = 0, el resultado es producto de lo que se describe a

continuación.

16 …. �� E 0.5�� … … … . . F"�# $%&.' "�# ()#*+.,-. G E 0.5�� … . . H�526

2) I.. La fuerza axial de compresión mayorada Pu, incluyendo todos los efectos

sísmicos, son menores que Ag*f’c/20

IJ �� 0 … … … … �. � �H � �� … … … … . . I � KL∗<M∗N=�

Para concluir con la Viga B7 no se tomo en cuenta el diseño por Corte por no

cumplir con los requerimientos básicos para diseño en el primer nivel por lo que

Corte de Diseño (Vu)……… Ec (1)

Capacidad Corte Vp ………………. Ec (2)

Corte Gravitacional Vg …………Ec (3)

Momentos calculados con As (Bot) , (Top) los cuales solo fueron asignado en un predimensionamieto para para calcular lo Mpos , Mneg tanto Izq, Derech.



Nos manda un mensaje de cortante máximo requerido es excedido por el diseño y

esfuerzo cortante debido a la fuerza cortante y torsión juntos supera máximo

permitido (O/S).

EFECTO ESPECIAL SISMICO SWAY SPECIAL – SWAY ORDINARY

Según las consideraciones de diseño el efecto SWAY SPECIAL es un nivel

sísmico más exigente en diseño por lo tanto trabajo como lo explicamos

anteriormente todo el proceso tomando los momentos de diseño y corte que se

explicaron anteriormente.

Ahora tomando en consideración en el efecto sísmico Ordinario SWAY

ORDINARY notaremos que los cálculos son determinados no por momentos

izquierda y derecha de diseño sino por cargas gravitaciones como se muestra en

la siguiente Fig.



Notamos que el diseño de corte para este elemento ya no se encuentra en la

capacidad de estar en el rango sísmico muy por el contrario se usa este efecto

para lugares donde el riesgo sísmico es muy poco probable.

5.5. EVALUACION DE COLUMNAS Y PLACAS CON ETABS

5.5.1. GENERALIDADES

- Según el código de diseño ACI 318 21.3.1. la fuerza mayorada de compresión axial en

el elemento, Pu, bajo cualquier combinación de cargas (gravitacionales y sísmicas)

debe exceder.

O1 P �Q ∗ �′�10

- La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a

través del centroide geométrico, no debe ser menor de 30cms.

- La relación entre la menor dimensión de la sección transversal y la dirección

perpendicular no debe ser menor que 4.

RSR� P 4



- Con respecto a las cuantias en la evaluación se pudo determinar que los aceros

colocados se procedieran a ver con respecto al código de diseño.

�� 0.01 … … … … … … … … … �� 0.06

- El límite inferior del área de refuerzo longitudinal es para controlar las deformaciones

dependientes del tiempo y para que el momento de fluencia exceda al momento de

fisuración. El límite superior refleja principalmente la preocupación por la congestión del

acero y por parte evitar obtener secciones de comportamiento frágil.

- En el reglamento nacional y el código americano indica que toda estructura debió tener

en su diseño un empalme por solape de refuerzo en la zona central de la columna.

Deben incorporarse estribos cerrados o espirales en la longitud de empalme por

solape. El espaciamiento de refuerzo transversal que envuelve las barras solapadas no

debe exceder el menor de 6db ó 15cms.

a. DISPOSICIONES DEL REFUERZO TRANSVERSAL POR CONFINAMIENTO.

- Cuantía volumétrica mínima del refuerzo en espiral o en estribos cerrados de

confinamientos circulares.

�U � 0.12 �′��V

- Área total mínima de la sección transversal del refuerzo de ligaduras cerradas de

confinamiento rectangulares. Aplica la condición más desfavorable.

�UW � 0.09 I ∗ �Y ∗ �′��V �UW � 0.3 I ∗ �Y ∗ �′�

��V Z/ �Q��[2 @ 1\

1/4 de Bmin

6db (barra longitudinal)

Sx = 10 +(35 - hx)/3

Bmax

Ln/6 6db (barra longitudinal)

45cms 15 cms

I] ^

-] E I ^



5.5.2. DISEÑO FLEXO – COMPRESION

5.5.2.1. Elementos Sometidos a Flexo-Compresión. (21.4 “ACI 318-05”)

Las fuerzas de cortante de diseño, Ve, se debe determinar considerando las máximas

fuerzas que se puedan generar en las caras de los nodos en cada extremo del

elemento. Estas fuerzas se deben determinar usando las resistencias a flexión

máximas probables Mpr en cada extremo del elemento, correspondientes al rango de

Fuerzas axiales últimas, Pu, que actúan en él. No es necesario que las fuerzas

cortantes en el elemento sean mayores que aquellas determinadas a partir de la

resistencia de los nodos, basada en Mpr de los elementos transversales que

confluyen en el nodo. En ningún caso Ve debe ser menor que el cortante mayorado

determinado a partir del análisis de la estructura.

�� F_`a bcde '_`a fgh∓ j� G . H�546

�� !I4444.... ec(5)

Vg = Corte gravitacional mayorado

Determinación de la capacidad Mpr a flexión en columnas, para el diseño por

corte.

Los momentos máximos probables Mpr se obtienen del diagrama de interacción de la columna, para la carga axial mayorada, incluyendo la acción sísmica

Se utiliza la fuerza uniaxial ultima “Pu”, proveniente de las cargas gravitacionales y sísmicas, que conduzca la mayor resistencia a flexión en columnas.



El refuerzo transversal en la zona de confinamiento debe diseñarse para resistir

suponiendo que Vc = 0, cuando se produzca simultáneamente lo siguiente:

1. �� E 0,5�� … … … … … … … /_`a bcde '_`a fgh∓ j� 2 E 0.5�H

2. La fuerza axial de compresión mayorada, Pu, incluyendo los efectos sísmicos,

es menor que Ag*f’c/20

IJ �� 0 … … … … �. � �H � �� … … … … . . I � �l ∗ �� ∗ ��.

Pedimos al programa que hago una revisión general de las columnas revisión P-M-M

Iteracción de columnas

EJE A-A DIAGRAMAS DE ITERACCION

C12 C13 C8 C5 C2

C12 C13

C12 C13



EJE “B - B” DIAGRAMAS DE ITERACCION

Columna en Estudio C8



EJE “C - C” DIAGRAMAS DE ITERACCION



EJE “D - D” DIAGRAMAS DE ITERACCION

De los resultados de los diagramas de iteración determinaremos y explicaremos los

resultados los resaltamos en los que los refuerzos de las columnas no cumplen con los

refuerzos establecidos por las combinaciones y el efecto sismo que aplicamos en nuestra

evaluación de la columna C8 del 1er piso en la cual se puede apreciar un O/S #35 (Sobre

- esforzado)



Podemos apreciar que la falla está en la Combinación por envolvente en donde este

cuadro nos explica a diferentes ubicaciones como a 0.00m 1.275m, 2.550m y la capacidad

de ratio no es posible trabajar por un exceso de diseño en el cuerpo de la columna.

Fig. Diagrama de interacción C-8 (40x25) Piso 1

DETALLE DE FLEXION EN LA COLUMNA C8

Con incremento fy y sin phi

Capacidad Global con respecto al % de masa usado

% de área con respecto al área gruesa

Fuerzas de diseño que se usaron para determinar la capacidad global



El resultado asociado a este análisis por flexión nos da un O/S lo cual indica que la

capacidad global excede los límites permisibles que esta por de mas exagerado (Sobre -

dimensionado).

5.5.3. DISEÑO POR FUERZA CORTANTE

Como lo veíamos describiendo los detalles de corte son fuerzas que se requiere para que

soporte la columna ya no por flexión sino por cortante

Corte por Capacidad …………….Ec(4)

Corte de Diseño …………….Ec(5)

Corte por Capacidad

Los Momentos máximos probables se determinan de acuerdo al diagrama de interacción con la acción de la carga axial mayorada

Área de Acero por Cortante Aporte de cortante del concreto

Área de Acero por Evaluación



5.5.4. DISEÑO DE LA RELACION COLUMNA VIGA Y 6/5 VIGA COLUMNA

El criterio llamado columna fuerte – viga débil es un requisito a cumplir en cualquier

proyecto sismoresistente de estructuras de concreto armado o reforzado con la finalidad

de evitar fallas por inestabilidad que junto a las fallas frágiles como las de adherencia y

corte son las responsables de la falla catastrófica o ruina de las estructuras. Se presentan

dos procedimientos para el cálculo del criterio columna fuerte –viga débil:

La primera:

Corresponde a la suma de los momentos nominales de las columnas Mnc Col en un nudo

que debe ser mayor de 6/5 veces la suma de los momentos nominales de las vigas

MncVig, esto es para proveer de mayor resistencia a flexión en las columnas que en las

vigas que forman el nudo:

m nop qrs E tu m nop vwx … … … … … . yp5z6

Estas dos metodologías las estamos desarrollando en el programa Etabs, extended 3d

Analisys of building Systems, materia esta evaluación.

Determinación de la capacidad MNC a flexión en vigas para el diseño de corte

"{* =$7. � ∝ �� ?� @ A2B A � ∝ ��

0.85 �C� ∗ � … … … … … . . D � 1.25 As = Área de acero en tracción en la cara de la columna

"�Y Y|} I1~

"�Y Y|} �.�.

"�Y L�! ��. "�Y L�! �H��[.



Determinación de la capacidad Mnc Col. a flexión en columnas, para la revisión del

criterio columna fuerte / viga débil.

La segunda: Es por diseño de nudos.

Las fuerzas de diseño por nodos en el refuerzo longitudinal de vigas en la cara del nodo

deben determinarse suponiendo que la resistencia en el refuerzo de tracción por flexión es

1.25fy

1.25fy

1.25fy

Como se podrá entender la metodología trata de diseñar que las columnas estén con

mayor capacidad resistente y de disipación de energía que las vigas, debido que ante una

acción sísmica los mecanismos cinemáticos que se formen sean los más deseables. Estos

son los que en los cuales las rótulas plásticas se forman en las vigas y no en las

columnas. Ver Figura 1(a).

Cuando las columnas no tienen mayor capacidad resistente y de disipación de energía

que las vigas hay la probabilidad de que las rótulas plásticas se formen en las columnas

formándose un mecanismo indeseables, es decir un mecanismo de entrepiso que puede

conducir al colapso prematuro de la estructura. Ver Figura 1(b).

Ambos mecanismos teniendo en el nivel superior igual deformación (∆), la rotación de las

rótulas plásticas en el mecanismo deseable (en vigas) es muy pequeña con relación la

Se utiliza la fuerza uniaxial ultima “Pu”, proveniente de las cargas gravitacionales y sísmicas, que conduzca la mayor resistencia a flexión en columnas.

Momento Resistente Mínimo Nominal



rotación de las rótulas plásticas en los mecanismos indeseables o de entrepiso (en

columnas)

(a) (b)

Fig. (1) mecanismos de falla

NOTA: La filosofía es evitar la presencia de un entrepiso débil, que pueda producir un

colapso de la estructura.

Pedimos al programa la relación 6/5 Viga Columna para la revisión Columna fuerte Viga

débil.



O/S / O/S = en la 6/5 viga columna indica que el elemento estructural esta sobre

esforzado los cual nos indica la falla en la columna cuando lo deseable era que la

viga sea débil generándose rotulas plásticas en ella y anteriormente explicadas en

la relación 6/5 viga columna.

En el elemento en estudio se necesita un cambio de acero estructural para que la

relación 6/5 viga columna sea < 1, para asegurar columna fuerte – viga débil.

Ingresando a Envelope nos da los siguientes resultados buscando cual es nuestra

combinación mas critica para la relación viga / columna

En la capacidad demanda de 6/5 B/C no genera desarrollo con las combinaciones por no cumplir con las demandas mínimas B/C



Luego de ver cuál de las combinaciones era las critica vamos a visualizar la

relación 6/5 Viga /Columna

No cumple con la relación Viga débil Columna Fuerte por ser mayor a 1.00

Vigas que se conectan al nodo de la columna Beam 1

Beam 2

Beam 3

Beam 4

Momentos de vigas positivas y negativas

Dirección de los Momentos de vigas positivas y negativas

No cumple con la relación Viga débil Columna Fuerte por ser menor a 1.00

No cumple con la relación Columna / Viga q tiene que ser mayor a 1.20



RESULTADOS DE LA RELACION 6/5 VIGA COLUMNA EJE A-A

A CONTINUACION SE PRESENTAN LAS HOJAS DE CALCULO DE LA

RELACION VIGA COLUMNA

C12 C13 C8 C5 C2

C12 C13

C12 C13



5.6. EVALUACION DE ZAPATAS CON SAFE V12

En este proceso de evaluación podemos apreciar la presión alta de la estructura hacia la

cimentación o al suelo de soporte en la base para lo cual se tomaron en cuenta las

importaciones del Etab’s hacia Safe



GEOMETRIA DE CIMENTACION



En el cuadro que se muestra a continuación se muestran todas las reacciones del suelo

hacia la estructura en donde nos muestra las máximas presiones y mínimas presiones

TABLE: PRESION DE LA ESTRUCTURA AL SUELO

Panel OutputCase CaseType MaxPress MinPress GlobalXMax GlobalYMax GlobalXMin GlobalYMin

Text Text Text kgf/cm2 kgf/cm2 Cm cm cm cm

1 COMB1 Combination -2.906 -6.642 32.5 -21.667 457.5 -32.5

2 COMB1 Combination -2.949 -6.428 32.5 21.667 457.5 32.5

3 COMB1 Combination -3.323 -6.317 32.5 408.5 405 738.5

4 COMB1 Combination -3.585 -5.756 32.5 813.5 405 823.5

5 COMB1 Combination -3.819 -4.011 0 1186.556 0 1117.667

6 COMB1 Combination -3.609 -7.383 32.5 1286 447.5 1286

7 COMB1 Combination -3.553 -7.383 0 1678.889 447.5 1328.5

8 COMB1 Combination -3.517 -4.044 0 1730.167 447.5 1740

9 COMB1 Combination -3.254 -4.241 32.5 1840.667 447.5 1825

10 COMB1 Combination -6.428 -6.745 490 0 522.5 -32.5


12 COMB1 Combination -3.633 -5.482 577.5 781 490 738.5




16 COMB1 Combination -7.323 -7.433 490 1371 532.5 1328.5



19 COMB1 Combination -2.616 -3.219 910 -21.667 942.5 2.776E-15




23 COMB1 Combination -0.736 -3.227 662.5 1086 942.5 1191




TABLE: DESPLAZAMIENTO EN NUDOS - Summary

Panel Node OutputCase CaseType Ux Uy Uz Rx Ry Rz MaxUzRel GlobalX GlobalY

Text Text Text Text cm cm cm Radians Radians Radians cm cm cm

1 ~522 COMB1 Combination 0 0 -1.661 0 0 0 0.934 490 -65.00

2 12 COMB1 Combination 0 0 -1.607 0 0 0 0.859 490 0.00


4 ~163 COMB1 Combination 0 0 -1.439 0 0 0 0.543 405 781.00








10 204 COMB1 Combination 0 0 -1.686 0 0 0 0.079 555 -65.00

















5.6.1. INTERACCION SUELO ESTRUCURA Obtenido los resultados de las zapatas con el programa Safe determinamos la

interacción suelo estructura por el análisis tiempo – historia a través de acelerograma

real proporcionados por la Cismid, que corresponden al sismo de Pisco del 2007.

De acuerdo a la capacidad portante de suelo de 0.90kg/cm2 se determino y asignaron de

los resortes al programa como se muestra en la figura a través de los elementos

SPRINGS para el modelo las restricciones se controlaron las restricciones en X, Y y

rotación Vertical para el análisis se toma en consideración todas las cargas consideradas

en los modelos anteriores se considera también el diseño sismo resistente E.030

En la idealización del sismo se ejecuto el análisis TIME – HISTORY, ingresando con un

intervalo de 0.005s para el sismo actuado.

Para activar la interacción suelo – estructura dentro de un programa de computadora,

sólo es necesario identificar la masa de la fundación para que la carga no sea aplicada a

esa parte de la estructura. Luego el programa dispone de la información que se requiere

para formar tanto la masa toral y la masa de la estructura agregada. El programa

SAP2000 tiene esta opción y es capaz de solucionar el problema SSI correctamente.



Coeficiente de Balasto 2.02kg/cm3 de una Arena Limosa de 0.90kg/cm2 Efecto suelo – estructura M2-2 distribución según la combinación de cargas COMB 1hacia el suelo en estudio

Soporte del suelo Mediante resortes

Propiedades de Suelo Springs

La platea del cimentación y la reacción de suelo se discretizo a 1.00m

A-A B-B C-C



Corte A-A Corte B-B Corte C-C Cortantes en la Basales con los efectos sísmicos en la platea de cimentación



El grafico nos muestra la energia disipada con el amortiguamiento obtenido en por e

efectos del sismo de 7.9 MG

Efectos de Energia Potencial Efectos de Energia Cinetica



Las reacciones producidas por el suelo y la aportacion cargas de la columna Resultados de los Análisis Dinámico Modal en los cuales se dan a conocer los modos de cada

periodo de la estructura

TABLE: Modal Periods And Frequencies

Caso Tipo Paso Num

Paso

Period Frequency CircFreq Eigenvalue

Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2

MODAL Mode 1 0.676512 1.4782 9.2876 86.26

MODAL Mode 2 0.360441 2.7744 17.432 303.87

MODAL Mode 3 0.301856 3.3128 20.815 433.27

MODAL Mode 4 0.2689 3.7189 23.366 545.98

MODAL Mode 5 0.219083 4.5645 28.679 822.51

MODAL Mode 6 0.188039 5.318 33.414 1116.5

MODAL Mode 7 0.173605 5.7602 36.192 1309.9

MODAL Mode 8 0.136512 7.3254 46.027 2118.5

MODAL Mode 9 0.124324 8.0435 50.539 2554.2

MODAL Mode 10 0.113547 8.8069 55.336 3062

MODAL Mode 11 0.106682 9.3737 58.896 3468.8

MODAL Mode 12 0.104655 9.5552 60.037 3604.4

MODAL Mode 13 0.098755 10.126 63.624 4048



MODAL Mode 14 0.09579 10.439 65.593 4302.5

MODAL Mode 15 0.09023 11.083 69.635 4849

MODAL Mode 16 0.087024 11.491 72.201 5213

MODAL Mode 17 0.081727 12.236 76.88 5910.6

MODAL Mode 18 0.079256 12.617 79.277 6284.8

MODAL Mode 19 0.076864 13.01 81.744 6682.1

MODAL Mode 20 0.076201 13.123 82.456 6798.9

MODAL Mode 21 0.074957 13.341 83.824 7026.5

MODAL Mode 22 0.074313 13.457 84.55 7148.7

MODAL Mode 23 0.070792 14.126 88.755 7877.5

MODAL Mode 24 0.069977 14.29 89.79 8062.2

315tulo v evaluacion estructural)

Documents