EDIFICACION DE CONCRETO ARMADO y ALBAÑELERIA DE 5 PISOS

Figura 1: Vista en planta de la edificación

DEFINICION DE LOS PORTICOS PLANOS X E Y

En ambas direcciones se considero pórticos, por ende los muros de albañilería serian no confinados:

Dirección X:

Figura 2: Vista Elevacion pórtico dirección x

Dirección Y:

Figura 3: Vista Elevacion pórtico dirección y

Pre dimensionamiento de Losa Maciza:

Se consideró utilizar una loza armada debido a que las distancias cumplen la sgte. relación:

LadoMayor=5.2LadoMenor=3.9

=1.33<2

Espesor de Losa:

H=distancia entre lucesα=32

=5.228

=0.16

H=0.20m

Se considera α=32 ya que la sobrecargar=300kgf/m2 < 350 kgf/m2

Pre dimensionamiento de Aligerada:

Se consideró utilizar una losa aligerada en una dirección

Espesor de Losa Aligerada:

H=distanciamas largaentre luces24

=7.124

=0.29

H=0.30m

Pre dimensionamiento de vigas:

Direccion X:

b=6.020

=0.30h=5.411

=0.49

Entonces:

b=0.3mh=0.5m

Direccion Y:

b=6.020

=0.3h=6.511

=0.59

Entonces:

b=0.3mh=0.6m

Predimensionamiento de columnas:

Se consideró utilizar dos tipos de columnas: centrales y laterales. No utilizamos de diferente sección de la esquinas debido a que son de menor sección (por tener menor área tributaría). Si consideramo las columnas esquinas que poseen menor sección transversal ,tendría consecuencias en el sismo, puesto que las cargas se incrementan especialmente en las esquinas.

Ancho tributario 6.0m

Luz libre viga 5.4m

Ancho tributario 6.0mLuz libre viga 6.5m

Columnas centrales:

λ 1.1

n 0.3

f'c(kg/cm2)

175

num pisos 5

H Total (m) 16.4

Area tributaria:

L(m) B(m) Area (m2)

4.15 4.85 20.1275

Consideraciones : Para este caso, de las base de las vigas anteriormente predimensionadas, escogemos la mayor y asumimos una sección cuadrada de 0.45m x 0.45m.

Metrado de cargas:Cargas muertas

PD(Ton) 57.87

Peso losa alig 12.08

Peso Acabado 10.06375

Peso Tabiqueria

10.06375

Vx 8.73

Vy 8.96

Columnas 7.9704

Cargas Vivas

PL (Ton) 26.16575

S/C 26.16575

P servicio = 84.03tonArea de la columna:

Area de la columna= 1760.715524cm2

L=√1760.71=41.96 cm

Se recomiendaria usar una columa de 0.45m x 0.45m

Como estamos restringidos en un lado ya que el ancho de viga es 0.3 entonces se debe cumplir que los momentos de inercia deben ser iguales:

1x 454

12=30 x h3

12

h=51.5cm

Finalmente la columna a usar es de 0.30m x 0.50m

Columnas perimetrales:

λ 1.25

n 0.25

f'c(kg/cm2)

175

num pisos 5

H Total (m) 16.4

Area tributaria:

L(m) B(m) Area (m2)

3.55 4.85 17.2175

Consideraciones : Para este caso, de las base de las vigas anteriormente predimensionadas, escogemos la mayor y asumimos una sección cuadrada de 0.45m x 0.45m.

Metrado de cargas:Cargas muertas

PD(Ton) 59.90

Peso losa 10.33

Peso Acabado 8.60875

Peso Tabiqueria

8.60875

Vx 8.73

Vy 7.67

Columnas 7.9704

parapeto con fachada

7.9875

Cargas Vivas

PL (Ton) 22.38275

S/C 22.38275

P servicio = 82.29tonArea de la columna:

Area de la columna= 2351.047143cm2

L=√2351.07=48.48 cm

Se recomiendaria usar una columa de 0.50m x 0.50m

Como estamos restringidos en un lado ya que el ancho de viga es 0.3 entonces se debe cumplir que los momentos de inercia deben ser iguales:

1x 504

12=30x h3

12

h=59.2 cm

Finalmente la columna a usar es de 0.30m x 0.60m

CALCULO DEL PESO DE LA EDIFICACION

Para hallar el peso de la edificación, consideraremos los factores de 1 para la carga muerta , de 0.5 para la carga viva en los pisos del primero al cuarto por tratarse de pisos importantes según norma E030 y de 0.25 en la parte superior (5to piso) por tratarse del ultimo nivel . Nuestra edificación multiusos , con una sobrecarga en los pisos principales de 300kgf/m2.

Figura 4: Articulo 16.3 de la Norma E030

5 primeros pisos:

Area (m2) 160.124

Perímetro alb (m) 32.55

Alturas:h(metros)

h1 3.1

h2 2.6

h3 2.5

h4 2.5

h5 2.5

Con estos datos, calculamos el metrado de carga de cada piso:

Las cargas a considerar son las siguientes

Piso 1 :

Losa:

Vigas:

Columnas:

H entre(m) 2.85

col central 5.13

col perim 19.699

Cargas en losa:

Peso acab (t/m) 0.1

Peso tab (t/m) 0.1

Peso mur Fach (t/m) 0.4

Sobrecarga (t/m) 0.3

factor pisos principales

0.5

Factor techo 0.25

W(ton)

Losa maciza

8.29

Losa aligerada

57.14

W(ton)

vigas x 20.16

vigas y 18.30

W(ton)

Acabados 16.0124

Tabiqueria

16.0124

Muros 13.02

Muro de Corte:

Tenemos : Pd= 178.89 ton

Sobrecarga : Pl= 80.062 ton

Peso primer nivel=Pd+0.5 Pl

Peso primer nivel=218.92ton

Piso 2 :

Losa:

Vigas:

Columnas:

H entre(m) 2.55

col central 4.59

col perim 17.626

Cargas en losa:

Muro de Corte:

W(ton)

Muro corte

5.13

W(ton)

Losa maciza

8.29

Losa aligerada

57.14

W(ton)

vigas x 20.16

vigas y 18.30

W(ton)

Acabados 16.0124

Tabiqueria

16.0124

Muros 13.02

W(ton)

Muro corte

4.59

Tenemos : Pd= 175.73 ton

Sobrecarga : Pl= 80.062 ton

Peso primer nivel=Pd+0.5 Pl

Peso primer nivel=215.75ton

Piso 3 :

Losa:

Vigas:

Columnas:

H entre(m) 2.5

col central 4.50

col perim 17.280

Cargas en losa:

Muro de Corte:

W(ton)

Losa maciza

8.29

Losa aligerada

57.14

W(ton)

vigas x 20.16

vigas y 18.30

W(ton)

Acabados 16.0124

Tabiqueria

16.0124

Muros 13.02

W(ton)

Muro corte

4.5

Tenemos : Pd= 175.21 ton

Sobrecarga : Pl= 80.062 ton

Peso primer nivel=Pd+0.5 Pl

Peso primer nivel=215.24 ton

Piso 4 :

Losa:

Vigas:

Columnas:

H entre(m) 2.5

col central 4.50

col perim 17.280

Cargas en losa:

Muro de Corte:

Tenemos : Pd= 175.21 ton

W(ton)

Losa maciza

8.29

Losa aligerada

57.14

W(ton)

vigas x 20.16

vigas y 18.30

W(ton)

Acabados 16.0124

Tabiqueria

16.0124

Muros 13.02

W(ton)

Muro corte

4.5

Sobrecarga : Pl= 80.062 ton

Peso primer nivel=Pd+0.5 Pl

Peso primer nivel=215.24 ton

Piso 5 :

Losa:

Vigas:

Columnas:

H entre(m) 1.25

col central 2.25

col perim 8.640

Cargas en losa:

Muro de Corte:

Tenemos : Pd= 162.07 ton

Sobrecarga : Pl= 80.062 ton

Peso primer nivel=Pd+0.25 Pl

Peso primer nivel=182.1 ton

W(ton)

Losa maciza

8.29

Losa aligerada

57.14

W(ton)

vigas x 20.16

vigas y 18.30

W(ton)

Acabados 16.0124

Tabiqueria

16.0124

Muros 13.02

W(ton)

Muro corte

2.25

Cuadro Resumen de cargas por nivel y Centro de Gravedad

PESOTOTAL DEL EDIFICIO=1047.22TON

CALCULO DE LOS FACTORES DE LA FUERZA CORTANTE

El edificio se encuentra es la ciudad de Lima. El uso de la edificación será para un centro comercial. Con estos datos encontramos los parámetros para hallar la fuerza cortante actuante:

Valor de Z: por encontrarse en la zona 3, tendrá un valor de: 𝑍=0,4

Valor de U: por su uso el valor será de: 𝑈=1.5

Valor de S: Lima tiene un tipo de suelo S1, por lo tanto: 𝑆=1 𝑦 𝑇𝑝=0.4

Valor de C se halla :

Nivel Peso (Ton)

Nivel 1 218.92

Nivel 2 215.72

Nivel 3 215.24

Nivel 4 215.24

Nivel 5 182.10

C=2.5 x (TpT ) , dondeC<2.5

Donde: T=hnCt donde Ct =35

Hn=16.4 m

Entonces T= 0.474 (Fa= 0)

C= 2.13……. (ok)

Valor de R: por ser un pórtico, el valor de R será:𝑅=8

CR

>0.125 , paranuestro casoes 0.267……(ok)

Con estos valores hallamos:

ZUCSR

=0.4 x1.3 x 0.267 x1=0.138

DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN CADA NIVEL:

El cálculo de la fuerza (METODO ESTATICO) cortante en cada nivel estará dado por la siguiente fórmula

Para nuestro caso hacemos el siguiente análisis

Nivel h(m) hacum(m) P(ton) h*P Fi Vi(Ton)

Nivel 1 3.1 3.6 218.92 788.112 12.859 145.270

Nivel 2 2.6 6.2 215.72 1337.464 21.822 132.411

Nivel 3 2.5 8.7 215.24 1872.588 30.553 110.589

Nivel 4 2.5 11.2 215.24 2410.688 39.332 80.037

Nivel 5 2.5 13.7 182.1 2494.77 40.704 40.704

Vbase= 145.27 ton

Figura 5: Distribucion inicial de fuerzas inerciales en cada nivel