taller 04-albanileria confinada

DISEÑO INTEGRAL DE UNA

EDIFICACION DE ALBAÑILERIA

CONFINADA

Lima, Abril 2011

ING. RICHARD H. CRUZ GODOY

CURSO TALLER DE ACTUALIZACION :

APLICACIÓN 1 : MULTIFAMILIAR DE 04 NIVELES

SISMO MODERADO - CONTROL DE LA FISURACION

Se muestra la revisión de los muros en la dirección Y frente a las fuerzas de sismo moderado.

En el ejemplo se ha analizado para un valor de R=3(sismo severo) por ello para no realizar otroanálisis y acorde con lo indicado en la norma se considerara como valores para sismo moderadola mitad de los valores obtenidos.

Sismo Moderado

Ve Me



Ve

Es de esperar que los muros ante sismos moderados no sufran daños. …..OK!!


SISMO SEVERO – RESISTENCIA DEL EDIFICIO


SISMO SEVERO – RESISTENCIA DEL EDIFICIO

La resistencia al cortedel edificio es mayorque la fuerza de corteante sismo severo.…..OK!!

Vm ≥ VE


SISMO SEVERO – FUERZAS DE DISEÑO - Vu y Mu


SISMO SEVERO – DISEÑO DE COLUMNAS DE CONFINAMIENTO


Se muestra el diseño paso a paso del muro Y1.


Como el muro tiene una longitud mayor que 2 veces sualtura, se va a considerar una columna intermedia, paraeste ejemplo ubicada en el medio de la longitud del muro.

M= 93.08 -1/2x46.53*2.4 = 37.24 T-m

F=M/L = 37.24/6.5= 5.73T.

Nc = 3 (2 extremas + 1 interior)

Lm = 6.5/2 =3.25m

Pc =Pg1/2+Pg/2 como el muro Y1 loestamos dividiendo en 2paños entonces laPg1 = 38.62T también lo dividimos entre 2entonces Pg1 =38.62/2 =19.31T.

Además Pg2 = 17.64T

Reemplazando:

Pc = 19.31/2+17.64/2=18.48T.


Diseño del muro Y1.


Como el muro tiene 2 columnasextremas y 1 interior se muestra eldiseño para la columna extrema. Paraello se determinara las fuerzas internasde acuerdo a la Tabla 11.

Vm1= 46.53 T, F = 5.73T.

Nc = 3 , Lm = 3.25m, Pc = 36.95T.

Vc= 1.5x46.53*3.25/[6.5x(3+1)] =8.72 T….. (Fuerza de corte)

T= 5.73 – 18.48 = -12.75 T. …No existe tracción en este muro (Tracción)

C= 5.73+18.48 = 24.21 T (Compresión)




Corte fricción

Asf = Vc/(fy )

Vc = 8.72T, fy = 4.2T/cm2.

Reemplazando:

Asf = 3.05cm2

Tracción

Ast= T/(fy )

T = 0T, No existe tracción .

Reemplazando:

Ast = 0.0cm2

Refuerzo vertical

As= 3.05+0.0=3.05cm2

0.1f´cAc/fy =???

Considerando Ac=15x15= 225cm2

0.1*225*175/4200= 0.90cm2

4 8mm < > 4x0.50 =2.0cm2

Entonces As=3.05m2…OK …(4 1/2”)




Compresión

As=4x1.27= 5.08cm2 ,C=24.21 T.

fy = 4.2T/cm2

An= 5.08+[(24.21/0.70–5.08*4.2) /(0.85*1.0*0.175 )]

An= cm2 (9x11) (Núcleo)

Considerando el recubrimiento

Ac=13x15 (195cm2).

Corte fricción

Acf = Vc/(0.2f’c )

f’c=0.175T/cm2

Acf = 8.72 / (0.2*0.175*0.85) =293.1cm2.

Considerando

Ac=13x25 (325cm2).

Mínimo ….15 t = 15x13

Área columna de confinamiento extrema

Ac = 13x25 cm2………………OK!!!




Estribos de la columna

Av=2x0.31= 0.62cm2 , (Usando 1/4”)

fy = 4.2T/cm2, f’c=0.175T/cm2

An=(13 - 4)x(25- 4)=189 cm2 (Núcleo)

tn= cm

S1

S1=0.62*4.2/(0.3x9x0.175x(325/189-1)

S1= 7.65cm.

S2

S2=0.62*4.2/(0.12x9x0.175)

S2= 13.77cm.

S3

S3=21/4=5.25 cm >5cm.

S4= 10.0cm.

Usar [] 1/4” 1@5,8@5,Rto@25




Viga solera

Vm1=46.53 T., Lm = 3.25m, L=6.5m

fy = 4.2T/cm2, f’c=0.175T/cm2

Acs=13x30 =390 cm2

Ts=46.53x3.25/(2x6.5) = 11.63 T

As = 11.63/(0.9x4.2) = 3.07cm2

Mínimo

0.1x0.175x13x30 / 4.2 = 1.62cm2

Usar 4 1/2”.


Cimiento corrido del muro Y1.

DISEÑO DE LA CIMENTACION

Para nuestro caso consideraremos conservadoramente lalongitud de la cimentación igual a la del muro.

El dimensionamiento en planta se hace teniendo comocondición las presiones transmitidas al terreno estas nodeben superar el esfuerzo admisible. Para este casosupondremos .

adm= 1.5Kg/cm2 < > 15T/m2

Las cargas en servicio sin considerar sismo.

Ps = 47.44 T. (PD+PL)

Considerando un ancho B= 0.6m y una altura H=0.8m,Peso propio = 2.3x0.6x0.8x6.5=7.17 T

qmax/min = P/(B.L) +/- 6M/(B.L2)

Recordando

Para una zapata corrida dedimensiones en planta BxL :

qmax/min = (47.44+7.17) / (0.6x6.5)

qmax = 14.00T/m2, < 15.0 T/m2 ………………….OK!

Ahora verificaremos considerando sismo

Hallando las presiones transmitidas:




adm= 1.5Kg/cm2 < > 15T/m2 . La norma E060 permiteincrementar la capacidad admisible hasta un 30% cuando severifican esfuerzos incluyendo sismo.

El momento por sismo.

Msismo Y = 31 T-m

Considerando un ancho B= 0.6m y una altura H=0.8m, Pesopropio = 2.3x0.6x0.8x6.5=7.17 T

Hallando las presiones:

qmax/min = P/(BxL) +/- 6M/(BxL2)

qmax/min = (47.44+7.17) / (0.6x6.5) +/- 6x31/(0.6x6.52)

qmax = 21.34T/m2, < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..REDIMENSIONAR

qmin = 6.66T/m2 > 0 y < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..OK!




Aumentando el ancho a B= 0.7m y una alturaH=0.8m, Peso propio = 2.3x0.7x0.8x6.5=8.37 T

Calculamos las presiones nuevamente.

qmax/min = (47.44+8.37) / (0.7x6.5) +/- 6x31/(0.7x6.52)

qmax = 18.55T/m2, < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…. OK!

qmin = 5.97T/m2 >0 y < 1.3x15 = 19.5 T/m2 (con sismo)…..OK!

Usar una cimentación corrida de ancho B=0.7m yaltura H = 0.8m.

Nivel de fondo de cimentación de acuerdo alestudio de suelos….Df.




Revisión de la altura por corte y punzonamiento

El diseño de zapatas en general se hace con cargas ultimas acorde con la norma E060.

Por corte

Pu = 69.94 T. Mu=44.52 T-m

qu =(69.94) / (0.7x6.5) +/- 6x44.52/(0.7x6.52)

qumax = 24.40T/m2, qumin = 6.33T/m2

Para efectos de simplificar el calculo supondremos una distribución uniforme igual a 24.4 T/m2

Luego sabemos el corte ocurre a una distancia “d” de la cara del muro en este caso en ladirección X, como d=0.7m cae fuera del ancho de la cimentación luego es conforme por corte.

Por Punzonamiento a una sección igual a “d/2” es decir 0.35m también cae fuera del ancho dela cimentación luego es conforme por punzonamiento.

Verificando los esfuerzos de tracción por flexión en la base del cimiento para longitud unitaria:

Mu = qu (lv)2 / 2 lv = (0.7-0.13)/2 = 0.285m…….Mu = 24.40x0.285^2 / 2 = 0.99T-m

Esfuerzo actuante en la base del cimiento corrido

6M / (1xH2) = 6x0.99 / (1.0x0.8^2) =9.28 T/m2

9.28 T/m2 < > 0.93 Kg/cm2




Resistencia a la tracción del concreto :

Modulo de Ruptura fr = 2√f’c

Considerando f’c = 140 kg/cm2; fr = 2* √140 = 23.66 kg/cm2

= 0.92 < 23.66 kg/cm2 ………………Ok!!

Considerando inclusive las cargas ultimas el concreto es capaz

de soportar los esfuerzos de tracción …………..OK!!

USAR Cimentación Corrida B= 0.70 m x H=0.80m


Se ha escogido el paño de losa mostrado, el modelo de esta losa se ha considerado como unaviga de dos tramos simplemente apoyada en los muros de albañilería.

DISEÑO DE LA LOSA ALIGERADA

Cargas y consideraciones de diseño


Resultados del análisis. DMF y DFC.


As = 0.39cm2 ………Usar 1 3/8…………. Refuerzo inferior


Resultados del análisis. DMF y DFC.


As = 0.40cm2 ………Usar 1 3/8…………. Refuerzo superior



Detalle de armadura

MUCHAS GRACIAS

INGº RICHARD CRUZ GODOY

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taller 04-albanileria confinada

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