analisis y diseño de un edificio de albañilería confinada

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Analisis y Diseo de un edificio de albailera confinada.PDF

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PER Facultad de Ciencias e Ingeniera Ingeniera CivilALBAILERA ESTRUCTURALTercera Prctica - CIV364Tema: ANLISIS Y DISEO DE UN EDIFICIO DE ALBAILERA CONFINADAProfesor : Ing. ngel San Bartolom RamosGrupo : N 2Alumnos :

Karina Flores Huiman 19961163Irma Alvarado Lara 19990245Carlos Asalde Wong 19990318Fiorella Rojas Rivera 19992142- 28 de Junio del 2004 -NDICE1. CARACTERSTICAS DEL EDIFICIO ........................................................................... 51.1. CARACTERSTICAS GEOM TRICAS ............................................................................ 51.2. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES ................................................................... 61.3. CARGAS UNITARIAS ................................................................................................. 62. ESTRUCTURACIN Y PREDIMENSIONAMIENTO................................................... 62.1. ESFUERZO AXIAL MXIMO ....................................................................................... 72.2. DENSIDAD MNIMA DE MUROS REFORZADOS EN CADA DIRECCIN ............................ 83. METRADO DE CARGAS .............................................................................................. 93.1. CARGAS DIRECTAS .................................................................................................. 93.1.1. Cargas Directas en Piso Tpico: ............................................................................ 93.1.2. Cargas Directas en Azotea: ................................................................................... 93.2. CARGAS INDIRECTAS (PROVENIENTES DE LA L OSA Y ESCALERA): ............................. 93.2.1. Escalera (1tramo) ................................................................................................. 93.2.2. Losa Maciza (2 direcciones) .................................................................................103.3. CARGAS GRAVITACIONALES....................................................................................113.3.1. Cargas Gravitacionales en el Piso Tpico ..............................................................113.3.2. Cargas Gravitacionales en la Azotea ....................................................................124. CENTRO DE MASA.....................................................................................................154.1. EXCENTRICIDADES ACCIDENTALES .........................................................................155. CARGAS AXIALES ACUMULADAS EN CADA MURO (PG = PD + 0.25 PL) .........166. ANALISIS ESTRUCTURAL ANTE EL SISMO MODERADO ...................................166.1. FUERZA CORTANTE EN LA BASE (SISMO MODERADO) ...............................................166.2. FUERZA DE INERCIA (SISMO MODERADO) ................................................................176.3. CORTANTE DE ENTREPISO (SISMO MODERADO).......................................................176.4. CORTANTE DE ENTREPISO (SISMO SEVERO) ............................................................177. MODELAMIENTO........................................................................................................187.1. SECCIONES TRANSVERSALES DE LOS MUROS ........................................................197.2. MODELAMIENTO DE LOS EJES .................................................................................227.3. MODELAMIENTO DE LA ESCALERA...........................................................................248. ANLISIS SSMICO.....................................................................................................268.1. RESULTADO DE DESPLAZAMIENTOS ........................................................................268.2. RESULTADO DE PG, FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLECTORES ...................268.2.1. DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES ...........................................................288.2.2. DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLECTORES .......................................................299. VERIFICACIONES NECESARIAS PARA EL DISEO DE LOS MUROS CONFINADOS ANTE SISMOS MODERADOS Y SEVEROS............................................309.1. RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO DIAGONAL ..........................................................309.2. VERIFICACIN AL CORTE - CONTROL DE FISURACIN ..............................................309.3. VERIFICACIN DE LA RESISTENCIA AL CORTE D EL EDIFICIO ......................................309.4. CLCULO DE LAS FUERZAS INTERNAS AMPLIFICADAS ...............................................3010. DISEO DE LOS MUROS DEL PRIMER PISO ANTE SISMO SEVERO (AGRIETAMIENTO POR CORTE) ......................................................................................3210.1. VERIFICACIN DE LA NECESIDAD DE COLOCAR R EFUERZO HORIZONTAL EN LOSMUROS. ..............................................................................................................................3210.2. SECUENCIA DE DISEO D E LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO...............................3310.2.1. Diseo de columnas del primer nivel (Piso Agrietado): .......................................3410.2.2. Diseo de Vigas Soleras: .................................................................................3711. DISEO DE COLUMNAS SUPERIORES AL PRIMER NIVEL..................................3711.1. SECUENCIA DE DISEO D E LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO...............................3711.1.1. Diseo de columnas de los niveles superiores:..................................................3711.1.2. Diseo de Vigas Soleras: .................................................................................3812. DISEO DE ALFIZAR. ..............................................................................................4213. VARIACIONES DEL PROYECTO DE NORMA DE ALBAILERA E 070RESPECTO A LA NORMA VIGENTE................................................................................4914. BIBLIOGRAFA............................................................................................................49INTRODUCCINLas construcciones en el Per se han venido realizando en su mayor parte en base al sistema de albailera, tanto el sistema de albailera confinada como el sistema de albailera armada. Ms del 50% de estas construcciones son realizadas por autoconstruccin con muy pocas consideraciones ingenieriles, mala calidad de los materiales empleados y psimos procedimientos constructivos. Por estas razones se hace evidente el estudio, investigacin y difusin de una nueva Norma de albailera que pueda cumplir con todas las solicitaciones ssmicas y estticas que se necesitan para las distintas regiones de nuestro pas.El presente informe ofrece un ejemplo de los procedimientos y pasos que se deben realizar para estructurar, analizar y disear un edificio de albailera confinada segn lo establecido en la nueva Norma E 070; cubriendo todo su rango de comportamiento, tanto en la etapa elstica como en la probable incursin inelstica. El propsito de este diseo es proteger a la estructura de daos producidos ante sismos moderados buscando que sta se comporte elsticamente; adems busca que la estructura no colapse ante sismo severo y pueda ser reparable, para esto se deben restringir los desplazamientos de entrepiso a unos valores estipulados por la Norma, asegurando la ductilidad del edificio.Para cumplir con los fines anteriormente mencionados y considerando que el Per es un pas ssmico, la nueva Norma considera varias verificaciones y consideraciones a tomar en cuenta en el diseo, que son coherentes con lo estipulado en la Norma SsmicaE 030, garantizando proveer a la estructura de gran rigidez y disminuir por ende los requerimientos de desplazamiento que se generan en una estructura flexible.De igual manera presentamos en el presente informe las consideraciones que hemos tenido para el anlisis del edificio ante fuerzas ssmicas, las premisas que hemos asumido y los pasos considerados; este anlisis fue desarrollado haciendo uso del programa computacional SAP 2000. La Norma acepta, as mismo, que estos valores puedan ser calculados haciendo uso de cualquier procedimiento racional de anlisis.1. CARACTERSTICAS DEL EDIFICIOLa figura corresponde a la planta tpica de un edificio de 4 pisos destinado a oficinas, ubicado en Lima sobre un suelo de buena calidad (cascajo). Se pide disear a los muros X1, X2 y Y1, bajo las siguientes condiciones:

1.1. Caractersticas geomtricasSe considerarn las siguientes dimensiones en las estructuras; en cuanto al espesor efectivo se verificar que cumpla con lo dispuesto en Norma:Altura libre de albailera: h = 2.4 mEspesor efectivo de los muros: t = 0.13 mEn este caso, por estar el edificio ubicado enla zona ssmica 3; t h / 20t 240 / 20 = 12 cm t 12 cm.Vigas soleras y dinteles: 0.15 x 0.30 mAlfizar y parapetos en la azotea: h = 1.0 mLosa maciza: t = 0.12 mGarganta de la escalera: t = 0.12 mDescanso de la escalera: t = 0.16 mNotas:- Los parapetos estn colocados en el permetro de la azotea y sobre el muro Y2.- Los muros del alfizar y los parapetos sern construidos con ladrillo pandereta.- Los alfizares de ventanas sern aislados de la estructura principal.1.2. Caractersticas de los materialesLos materiales que emplearn en la construccin de este edificio presentarn las siguientes caractersticas:Concreto: f`c = 175 kg/cm2 = 0.175 ton/cm2Acero: fy = 4200 kg/cm2 = 4