estructura de tabiques para edificios en altura

ESTRUCTURA DE TABIQUES PARA EDIFICIOS EN ALTURA

CATEDRA DIEZ-ESTRUCTURAS III

Alumnos:

RICARDO FISCH

DANIEL ELIZALDE

MIGUEL GRANICA

DIEGO SZENIG

Cátedra Diez /EIII/ DANIEL ALMEIDA ESTRUCTURA DE TABIQUES PARA EDIFICIOS EN ALTURA TP N°3

Grupo N°6 ELIZALDE/FISCH/GRANICA/SZENIG

DETERMINACION DE LAS ACCIONES SISMICAS DE UN EDIFICIO EN ALTURA Y SU VERIFICACION AL VOLCAMIENTOAplicación del Reglamento INPRES – CRISOC 103

Altura total Z: 18 niveles + PB 54,6 m

Altura de entrepiso he: 2,80m

Altura PB hPB 4,20mAltura Fundaciones hf -5mUbicación San LuisTopografía PlanaTerreno UrbanoDestino ViviendaPespo Propio g= 0,7 T/m2

Sobrecarga p= 0,2 T/m2

Carga total q= 0,9 T/m2

T adm del terreno ςt= 2 kg/cm2

Tipo estructural Tabiques de hormigón armado



PREDIMENSIONADO DE TABIQUES SOMETIDOS A LA FLEXOCOMPRESION

Verificación de los tabiques en el piso 10

1) Calculo de momento volcador total del piso 10

∑ Mv.tot.10=∑10

n

( pi . hi)

Calculo del momento volcador para el nivel 10NIVEL hi (m) Fk (T) Mvi (Tm)

11 2,80 27,342 76,55812 5,60 29,946 167,69813 8,40 32,550 273,42014 11,20 35,154 393,72515 14,00 37,758 528,61216 16,80 40,362 678,082

Azotea 19,60 42,966 842,134

TOTAL 2960,229



Tabique EspesorPiso 1 Piso 10 Promedio0,30 0,20 0,20

2) Aplicación de la fórmula de roto-traslación- Momento de inercia de los tabiques en el piso 1

TABIQUE PISO 1 LONGITUD MOMENTO DE INERCIA

PISO 1

Espesor L(m) Ji=(b*l3)/12 Ji(m3)T1 0,3m 15m STEINER 84.35 m4

T2=T3 0,3m 5m STEINER 2.8m4

T4=T5 0,3m 5m 0.3x(5m)3=/12 3.125 m4

T6=T7 0.3 5m 0.3x(5m) 3=/12 3.125 m4

Steiner

Tabique 2=3

J2=j3= [0.3mx(3m)3

12 + (0.3x3m)x(1m)2 ] + [0.3mx(1m)3

12 + (0.3x1m)x(2m)2 ]= 2.8m4

Tabique 1

J1= [0.3mx(7m)3

12 + (0.3x7m)x(4m)2 ] + [0.3mx(7m)3

12 + (0.3x7m)x(4m)2 ]= 84.35 m4

- Determinación de la excentricidad d

Xg= JT1.X1 + JT4. X4 + JT5. X5 + JT6. X6

∑1

5

Ji

Xg=84.35 m 4 x 35m + 2.8m 4 x10m 2.8 m 4 x 5 = 1307.25 m 4 96.2 96.2

Xg= 13.6 m

d= |13.6 m - 10 m + 5m|= -8.589



- Determinación del % que toma cada tabique

TABTRASLACION ROTACIÓN TOTAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9

N°Ji(m4)

Ji/aj (m) aj 2 (m2) ajxJi (m5) aj2x Ji (m6) ajxJi/ ajxJi/ Trasl ± Rot

1 84,35 0.87682 -1.411 1.99 -119.018 167.857 -0.07422 -0.6375 0.239322 2.8 0.02911 3.589 12.88 10.049 36.064 0.00627 0.05385 0.082963 2.8 0.02911 8.589 73.77 24.049 206.556 0.01500 0.1284 0.157514 3.125 0.03248 13.589 184.66 42.466 577.063 0.02648 0.22744 0.259925 3.125 0.03248 13.589 184.66 42.466 577.063 0.02648 0.22744 0.25992

SUM 96.2 16 3,125 2,5 6,25 7,8125 19,53125 0,00487 0.01218 0.012187 3,125 -2,5 6,25 -7,8125 19,53125 -0,00487 -0.01218 -0.01218

SUM 6,25 1603.665 1

Momento volcador en cada uno de los tabiques del piso 10

Momento volcador en cada uno de los tabiques 1er pisoTab MvT (Tm) Coef. Col. 9 MviMV1 11403,44 0,23932 2729,07MV2 11403,44 0,08296 946,03MV3 11403,44 0,15751 1796,16MV4 11403,44 0,25992 2963,98MV5 11403,44 0,25992 2963,98MV6 11403,44 -0,4182843 -4769,88MV7 11403,44 0,4182843 4769,88

TOTAL 11399,22



Determinación de la carga gravitacional (N)- Peso propio de tabiques : piso 10

Pp=bm* L * he * N°p * 2,4 t/m3

bm=0.20 m

Pp T1 =((0,20m . 15m . (2,80m .7) – (0,20m . 1m . 1m . 7)) . 2,4 t/m3 = 137,76 T

Pp T2,T3 =((0,20m . 5m . (2,80m . 7) – (0,20m . 2m . 1m . 7)) . 2,4 t/m3 = 40,32 T

Pp T4, T5 = 0,20m . 5m . (2,80m . 7) . 2,4 t/m3 = 47,04 T

Pp T6, T7 = 0,20m . 5m . (2,80m . 7) . 2,4 t/m3 = 47,04 T

Determinación de NgDeterminación del área de influencia de los tabiques

Para T1 = superficie rectángulo NARANJA= 2,5m . 15m = 37,5 m2

Para T2, T3, T6, T7 = superficie rectángulo VERDE = (5m . 8m) / 2 = 20 m2



Tabla resumen de pp, NG Y NQ

TabiquePp Area de

influenciag q

NivelesNg Nq Ng total Nq total

T (m2) T/m2 T/m2 T T T T1 130.76 37,5 0,7 0,9 7 183.75 236.25 321.51 374.01

2-3 40.32 25 0,7 0,9 7 122.5 157.5 162.82 197.824-5-6-7 47.04 25 0,7 0,9 7 122.5 157.5 169.54 204.54

Determinación de la excentricidad “e” de cada tabique en el piso 10°

e=M/N

Para tabiques 1 L6

= 15m6

= 2,5m

T1 e= Mv 1Ngt 1

= 84.35321.51

= 0.265

Para tabiques 2-3-4-5-6-7L6

= 5m6

= 0,83m

T2 e= Mv 2Ngt 2

= 29.59162.82

= 0,18m < 0,83m pequeña excentricidad

T3 e= Mv 3Ngt 3

= 56.17162.82

= 0.34 < 0,83m pequeña excentricidad

T4-5 e= Mv 4−5Ngt 4−5

= 92.69204.54


T6-7 e= Mv 6−7Ngt 6−7

= 4.34204.54




VERIFICACION DE LOS TABIQUES EN EL PISO 1°

Cálculo del momento volcador total

∑ Mv.tot.1=∑1

n

( pi . hi)

Calculo del momento volcadorNIVEL hi (m) Fk (T) Mvi (Tm)

2 2,8 3,906 10,943 5,6 6,510 36,464 8,4 9,114 76,565 11,2 11,718 131,246 14 14,322 200,517 16,8 16,926 284,368 19,6 19,530 382,799 22,4 22,134 495,80

10 25,2 24,738 623,4011 28 27,342 765,5812 30,8 29,946 922,3413 33,6 32,550 1093,6814 36,4 35,154 1279,6115 39,2 37,758 1480,1116 42 40,362 1695,20

Azotea 44,8 42,966 1924,88

TOTAL 11403,44



Momento volcador en cada uno de los tabiques del piso 1°

Momento volcador en cada uno de los tabiques 1er pisoTab MvT (Tm) Coef. Col. 9 MviMV1 11403,44 0,23932 2729,07MV2 11403,44 0,08296 946,03MV3 11403,44 0,15751 1796,16MV4 11403,44 0,25992 2963,98MV5 11403,44 0,25992 2963,98MV6 11403,44 -0,4182843 -4769,88MV7 11403,44 0,4182843 4769,88

TOTAL 11399,22

Determinación de la carga gravitacional (N)

Peso propio de los tabiques

Pp T1 =((0,20m . 15m . (2,80m . 16) – (0,20m . 1m . 1m . 16)) . 2,4 t/m3 = 314.88 T

Pp T2,T3 =((0,20m . 5m . (2,80m . 16) – (0,20m . 2m . 1m . 16)) . 2,4 t/m3 = 92.167 T

Pp T4-t5-T6-T7 = 0,20m . 5m . (2,80m . 16) . 2,4 t/m3 = 107.52 T



Tabla resumen de Pp, Ng y Nq

tabique ppArea de infl. g q niveles Ng Nq Ng total Nq total

T (m2) T/m2 T/m2 T T T T1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 314,88 37,5 0,7 0,9 16 420 540 734,88 854,882,3 92,16 25 0,7 0,9 16 280 360 372,16 452,16

4,5,6,7 107,52 25 0,7 0,9 16 280 360 387,52 467,52

Determinación de la excentricidad “e” de cada tabique en el piso 10°

e=M/N

Para tabiques 1 L6

= 15m6

= 2,5m

Luego, T1 e= Mv 1Ngt 1

= 419.83734.88

= 0.57m < 2,5m pequeña excentricidad

Para tabiques 2,3L6

= 5m6

= 0,83m

Luego, T2 e= Mv 2Ngt 2

= 145.5392.16

= 1.58 > 0,83m gran excentricidad

T3 e= Mv 3Ngt 3

= 276.3192.16

= 0.82< 0,83m pequeña excentricidad

Para tabiques 4,5L6

= 5m6

= 0,83m

Luego, T4,T5 e= Mv 4−5Ngt 4−5

= 455.97107.52

= 4.24m > 0,83m gran excentricidad



Luego, T6,T7 e= Mv 6−7Ngt 6−7 =

21.37107.52

= 0.198m < 0,83m pequeña excentricidad



VERIFICACIÓN DE LAS TENSIONES DE CORTE

1.Cálculo del esfuerzo horizontal (corte) total (QTi) en el piso 10°

Qti(corte)Nivel fk T

11 27,34212 29,94613 32,55014 35,15415 37,75816 40,362

terraza 42,966246,078

2.Cálculo del esfuerzo horizontal distribuido en cada tabique para el nivel 10°

Calculo de esfuerzo horizontal

Tab QT (T) Coef col. 9 HjiH1 246,078 0,23932 58,891H2 246,078 0,08296 20,415H3 246,078 0,15751 38,760H4 246,078 0,25992 63,961H5 246,078 0,25992 63,961H6 246,078 -0,4182843 -102,931H7 246,078 0,4182843 102,931

245,987



3.Determinación de las tensiones de corte para el piso 10°

t= Hjib0. z

≤ 6,5 Kg/cm2

tm kg/cm2t1 23,095 2,309t2 8,006 0,801t3 15,200 1,520t4 25,083 2,508t5 25,083 2,508t6 -40,365 -4,036t7 40,365 4,036

t1 = 58,891

0,20m.0.85 .15m = 23.095 T/m = 2.310 KG/cm2 ≤ 6,5 Kg/cm2

4.Cálculo del esfuerzo horizontal (corte) total (QTi) en el piso 1

Nivel FK(T)

2 3,9063 6,514 9,1145 11,7186 14,3227 16,9268 19,539 22,134

10 24,73811 27,34212 29,94613 32,5514 35,15415 37,75816 40,362

terraza 42,966



5. Cálculo del esfuerzo horizontal distribuido en cada tabique para el nivel 1°

Tab QT (T) Coef col. 9 HjiH1 374,976 0,23932 89,739H2 374,976 0,08296 31,108H3 374,976 0,15751 59,062H4 374,976 0,25992 97,464H5 374,976 0,25992 97,464H6 374,976 -0,4182843 -156,847H7 374,976 0,4182843 156,847

374,837

6. Determinación de las tensiones de corte para el piso 1°

t= Hjib0. z

≤ 6,5 Kg/cm2

t1 = 89,739

0,30m.0.85 .15m = 23.461 T/m = 2.346 KG/cm2 ≤ 6,5 Kg/cm2

t2 = 31,108

0,30m.0.85 .5m = 24.398 T/m = 2.440 KG/cm2 ≤ 6,5 Kg/cm2

t3 = 59,062

0,30m.0.85 .5m = 46.323 T/m = 4.632 KG/cm2 ≤ 6,5 Kg/cm2

t4-5= 97,464

0,30m.0.85 .5m = 76.442 T/m = 7.64 KG/cm2 > 6,5 Kg/cm2

t6-7= 156,847

0,30m.0.85 .5m = 123.017 T/m 12.302 KG/cm2 > 6,5 Kg/cm2



7. Cálculo de la armadura del tabique

Acero tipo III: ßst 42/50 ßs = 4.2 t/cm2 = 4200 Kg/cm2

Hormigon H17 ßcN = 1700 t/m2 = 170 Kg/cm2 ßr = 1400 T/m2 = 140 Kg/cm2

Recubrimiento de armadura = 2 cm

1- Tabique 4-5 en piso 15°

Tabique 6 en piso 10

Mv=Tm

Ng=T

Nq=T

e= 4.24m > 0,83m gran excentricidad.

Método de Kh

As1 = As2 = Ks . Me/h + N/ẞs

TABIQUE DESCARGADO

N= T / 0.20m x 5m x 1400 T/m2 = ≤ 0.25

M= Tm / 0.20m x (5m)² x 1400 T/m2= ≤ 0.25

Entramos al abaco A7 y no obtenemos lectura

TABIQUE CARGADO

N= 467,52 T / 0.20m x 5m x 1400 T/m2 = 0.146 ≤ 0.25

M= 29,64Tm / 0.20m x (5m)² x 1400 T/m2= 0.00423 ≤ 0.25

Entramos al abaco A7 y no obtenemos lectura

Al no haber lectura no se dispondrá armadura en la cabeza del tabique



ARMADURA VERTICAL Y HORIZONTAL

As vertical mínima en cada cara

Asv= 500cm x 20cm x 0.004 = 40 cm2

Asvcara = 40 cm2 / 4m = 10 cm2/m

Se adopta 1 Ø 12 cada 11 cm en cada cara = 10.28 cm2/m lo que equivale a 41.12 cm2 en cada cara del tabique.

As horizontal mínima en cada cara

Ashcara= 10.28 cm2/m / 5 = 2.056 cm2/m

Adopto 1 Ø 6 cada 13.5 cm en cada cara = 2.09 cm2/m

VERIFICACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL TABIQUE

Ns = {(20cm x 500cm x 140 Kg/cm2) + ((2 x 41.12cm2) x 4200 Kg/cm2)} /2,1 = 831226.7 Kg

Ns = 831.226 ≥ 249.54 T



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