1. DESCRIPCIN DEL TRABAJO

1.1 Caractersticas principales:

El proyecto que se describe a continuacin es un prtico de 5 pisos cuyas principales

caractersticas se detallan en el siguiente cuadro resumen:

Tipo de proyecto: Universidad.

rea construida: 495 m2.

Nro. de pisos: 5

Altura: Primer nivel: 4m

Pisos tpicos: 3m

1.2 Diseo del proyecto:

El diseo para ste proyecto est hecho en base al actual Reglamento Nacional de

Edificaciones

Norma E.020 Cargas

Nueva Norma E.030 Diseo Sismo resistente

Norma E.060 Diseo en Concreto Armado

Norma E.070 Diseo en Albailera

1.-PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

1.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA.

=

, como L = 6.20 m, entonces, la altura de la Losa ser:

=6.20

20= .30

1.2 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS DE EJES PRINCIPALES.

De la figura 1.1 podemos observar:

El peralte ser el mismo para las vigas principales:

=.

12=

6.10

12= 0.508 0.55.

Ancho de la Viga:b.

=

2=

. 55

2 .30.

1.3 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS DE EJES SECUNDARIOS.

De la figura 1.1 podemos observar:

El peralte de la viga del eje A-A es igual a:

=.

14=

6.1

14= 0.436 .50.

Ancho de la Viga:b

=

2=

. 50

2 .25

1.3 PREDIMENSIONAMIENTO DE LA COLUMNA

Se dimensionanaran con la columna con carga ms critica por gravedad, esto luego se generalizara a todas las columnas, porque las

columnas perifricas sern gruesas para tomar las cargas de sismo por volteo.

Donde:

=

. ().

Ag = rea de la seccin de la columna

P = Peso de la Carga permanente (CM)+ 25% CV.

Datos:

De acuerdo al uso de la edificacin para una Universidad, la carga viva mnima (CV) segn la Norma E-20 del RNE, artculo 6.

USO U OCUPACION CARGA VIVA ,S/C

Universidad 350kg/cm2

Clculos previos para el clculo de P:

Peso de las cargas permanentes:

Peso de losa aligerada (e=.25m) =350Kg/cm2

Peso del piso+ cielorraso =100kg/cm2

Peso de Tabiquera =100kg/cm2

PESO TOTAL =550Kg/cm2

.rea Tributaria de la columna critica= 5.95mx5.65m =33.62m2

Con los clculos anteriores podemos hallar el valor de P.

P= (550x5,65x5.95+ 2400x0,3x0,5x(5+7)+2400x0,3x0,5x3+350x5.95x5,65x0,25)x5

P = 160 070 kg.

Remplazando valores en la ecuacin ().

=

0.45=

160070

0.45210= 16942 =

= .

= .30 = 16942

= .60.

2.-METRADO DE CARGAS.

Metrado de cargas del prtico 2-2

2.1 METRADO DE CARGA MUERTA O PERMANENTE (WD= Ton/m)

De planta de losa aligerada figura 2, se puede observar lo siguiente.

= = 5,5, 2 2.

Sabemos que:

= ( + )/

=(. 555,5 + 2.4. 30. 60)

= 3.5/.

2.2 METRADO DE CARGA VIVA (WL= Ton/m)

Para el metrado de carga viva mnima repartida, se reducir en un porcentaje, tal como indica la Norma E -020 del RNE, artculo 10.

S/C=350kg/m2 (Universidad).

La reduccin de la carga viva repartida se realizara por Tramos, pero en este anlisis en particular la distribucin de cargas sern

iguales en todos los tramos, debido a tener reas tributarias iguales.

PRIMER TRAMO DE VIGA. (Eje 2-2 entre ejes A y B)

Donde:

De la figura 2.

Lo=350kg/m2=s/c

= = 2(5,57.50) = 82,52 > 402

Remplazando en la ecuacin General:

= 264 /2

. = 0.2645,5/ = 1.5/ (Para todos los tramos de la Viga)

3.- ANALISIS SISMICO

3.1.- Zonificacin (Z):

La zonificacin se basa en la distribucin espacial de la sismicidad en el pas, las caractersticas generales de los movimientos

ssmicos y la atenuacin de stos con la distancia al epicentro, as como en informacin neo tectnica.

Segn el Grfico que se muestra a continuacin:

Zona: 3

Factor Z: 0.35

3.2.- Factor de uso e importancia (U):

Edificaciones Esenciales: Cuya funcin no debera interrumpirse inmediatamente despus de que ocurra un sismo.

Factor U: 1.5

3.3.- Coeficiente de Ampliacin Ssmica (C):

De acuerdo a las caractersticas de sitio, se define el factor de amplificacin ssmica (C) por las siguientes expresiones:

T= h/35 = 0,4 s

TP= 1 s

TL= 1,6 s entonces C=2,5

3.4.- Factor Suelo (S):

Los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecnicas del suelo, el espesor del estrato, el perodo

fundamental de vibracin y la velocidad de propagacin de las ondas de corte.

Descripcin: Suelo Blando

Factor S2: S=1.2

3.5.- Coeficiente de Reduccin de Solicitantes Ssmicas (R):

Sistema Estructural: Estructura Aporticada

Coeficiente R: Ro x Ia x Ip = 8x1x1= 8

4.- ANALISIS ESTRUCTURAL:

4.1.- Fuerza cortante en la Base:

=Z U C S

R =

. , . .

, =

4.2.- Distribucin de la fuerza ssmica en altura: Se distribuyen con ayuda de las siguientes expresiones:

Tenemos entonces:

fuerza sismica repartida

Nivel Pi (Kg.) hi (m.) K Pi (hi^K) alfa Fi (Kg.) Fi (t)

1 590355,18 3,5 1 2066243,13 0,07368421 42,8842104 10,7210526

2 590355,18 6,5 1 3837308,67 0,13684211 79,6421051 19,9105263

3 590355,18 9,5 1 5608374,21 0,2 116,4 29,0999999

4 590355,18 12,5 1 7379439,75 0,26315789 153,157894 38,2894736

5 590355,18 15,5 1 9150505,29 0,32631579 189,915789 47,4789473

28041871,1

Tenemos entonces:

4.3.- Realizamos Clculo de fuerzas internas con el programa de Escaletti.

Consideraciones:

Modulo de Elasticidad: E=2173700t/m2

Modulo de Corte: G=0.40E=869480t/m2

WD = 3,5 Kg/cm2

WL = 1,5 Kg/cm2

Nomenclatura de nudos y elementos:

Usando un programa se obtuvieron los efectos externos de todos los elementos, por separado, debido a carga muerta viva y a carga de

sismo.

A continuacin se mostrarn solo las fuerzas que actan sobre las vigas 6, 7, 8, 9

CARGA MUERTA ( D )

Elemento Mi Mcentro Mj

(t m) (t m) (t m)

6 -15,474 8,682 -16,381

7 -10,856 4,995 -10,654

8 -14,074 7,307 -14,186

9 -10,895 5,434 -9,738

CARGA VIVA ( L )

Elemento Mi Mcentro Mj

(t m) (t m) (t m)

6 -6,632 3,721 -7,020

7 -4,653 2,141 -4,566

8 -6,032 3,132 -6,080

9 -4,669 2,329 -4,173

CARGA POR SISMO ( E )

Elemento Mi Mcentro Mj

(t m) (t m) (t m)

6 38,713 0,958 -36,797

7 43,460 0,031 -43,399

8 37,330 0,046 -37,238

9 44,729 -0,978 -46,684

A continuacin tenemos los momentos generados por las combinaciones de cargas:

Elemento

i Centro de luz j

1.4D + 1.7L 1.4D + 1.7L 1.4D + 1.7L

6 -32,938 18,480 -34,868

7 -23,109 10,632 -22,678

8 -29,958 15,554 -30,196

9 -23,190 11,566 -20,727

Diseo con Carga Muerta, Carga Viva,

Sismo

Elemento

i Centro de luz j i Centro de luz j

1.25(D+L)+E 1.25(D+L) 1.25(D+L)+E 1.25(D+L)-E 1.25(D+L) 1.25(D+L)-E

6 11,081 15,504 -66,049 -66,345 15,504 7,546

7 24,074 8,919 -62,423 -62,846 8,919 24,374

8 12,198 13,049 -62,570 -62,463 13,049 11,906

9 25,274 9,703 -64,073 -64,184 9,703 29,295

CUADRO RESUMEN

Elemento Distancia 1.4D + 1.7L 1.25(D+L)+E 1.25(D+L)-E 0.9D + E 0.9D - E

6

0,00 -32,938 11,081 -66,345 24,786 -52,640

3,00 18,480 15,504 15,504 7,814 7,814

6,00 -34,868 -66,049 7,546 -51,540 22,054

7

6,00 -23,109 24,074 -62,846 33,689 -53,231

9,50 10,632 8,919 8,919 4,495 4,495

13,00 -22,678 -62,423 24,374 -52,987 33,810

8 13,00 -29,958 12,198 -62,463 24,664 -49,997

16,25 15,554 13,049 13,049 6,577 6,577

19,50 -30,196 -62,570 11,906 -50,005 24,470

9

19,50 -23,190 25,274 -64,184 34,923 -54,534

23,00 11,566 9,703 9,703 4,890 4,890

26,50 -20,727 -64,073 29,295 -55,448 37,920