Analisis Sismico Aproximado de Una Vivienda Unifamiliar

UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE – FACULTAD DE INGENIERIA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL – CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ALUMNO JOSE ANIBAL TORRES LARA ANALISIS SISMICO APROXIMADO DE UNA VIVIENDA

MARCO TEORICO.-

1.- ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

a-) VIGA. Elemento estructural que trabaja fundamentalmente a flexión. b-) LOSA. Elemento estructural de espesor reducido respecto a las otras dimensiones usando como techo y piso, generalmente horizontal y armado en una o dos direcciones según el tipo de apoyo existente en su contorno. Usando también como diagrama rígido para hanter, la unidad de la estructura frente a cargas horizontales de sismo. c-) COLUMNAS. Elemento estructural que se usa principalmente para resistir cargas axiales de compresión y que tiene una altura de por lo menos 3 veces su dimensión lateral menor. d-) MUROS. Elemento estructural generalmente vertical empleado para encerrar o separar ambientes, resistente a las cargas axiales de gravedad y resiste a las cargas perpendiculares a su plano proveniente de empujes laterales de suelos o líquidos. e-) MURO DE CORTE. Elemento estructural usado básicamente para proporcionar rigidez lateral y absorber porcentajes importantes del corte horizontal sísmico, se usa principalmente para resistir cargas axiales. f-) CIMENTACIÓN. Elemento estructural que tiene como función transmitir las acciones de cargas de la estructura del suelo de fundación. 1

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g-) PEDESTAL. Miembro vertical en compresión que tiene una relación promedio de altura no soportada a la menor dimensión lateral de tres o menos. h-) CAPITEL. Ensanche de la parte superior de la columna. i-) ABACO. Engrosamiento de la losa en su apoyo. j-) PILOTES. Elemento estructural esbelto introducido o vaciado dentro del terreno con el fin de soportar una carga y transferirla al mismo o de compactar el suelo. k-) ZAPATA. Parte de la cimentación de una estructura que reparte o transmite la carga directamente al terreno de cimentación o pilotes.

2.- ANÁLISIS DEL PROYECTO ARQUITECTÓNICO. Hay muros y tabiques que no están colocados correctamente sobre las vigas, sino sobre los aligerados siendo necesario en estos lugares considerar cargas de tabiquería equivalentes o actuando como una carga puntual. Se trabajara los cálculos como una estructura aporticada y no como muros portantes. Las escaleras son de doble tramo apoyado a la columna y viga.

3.- FLEXION DEL PORTICO Y ALIGERADO. Realizando el análisis en el segundo nivel y considerando las mayores longitudinales y las acciones de cargas más críticas encontramos que los pórticos principales están en los ejes: A-A, B-B, C-C, D-D, E-E, y las secundarias en otro sentido.

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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE – FACULTAD DE INGENIERIA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL – CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ALUMNO JOSE ANIBAL TORRES LARA a-) EJES PRINCIPALES. La estructura es aporticada porque los pórticos reciben el peso de la losa. A los ejes que pasan por los pórticos o muros, se les denomina ejes principales. El sentido de estos ejes se hace tomando en cuenta las distancias críticas. Entonces los ejes principales serán: Eje A-A Eje B-B Eje C-C Eje D-D Eje E-E

b-) EJES SECUNDARIOS. Son los ejes que atraviesan los pórticos secundarios que sirven las mismas como elementos de arriostre a razón por la cual los pórticos secundarios se asumen considerando que soporta su propio peso y todos los pesos que se puede encontrar por ella. Son los pórticos o muros que no reciben el peso de una losa. En nuestro caso los ejes secundarios son: Eje 1-1 Eje 2-2 Eje 3-3 Eje 4-4 Eje 5-5

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c-) DISTRIBUCIÓN DE LA LOSA.

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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE – FACULTAD DE INGENIERIA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL – CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ALUMNO JOSE ANIBAL TORRES LARA Las losas se consideran apoyadas en vigas principales, en nuestro caso trata de una edificación como elemento principal (VP). Entonces la losa se arma en sentido perpendicular a la distribución de las vigas principales.

DETERMINACIÓN DE ALIGERADOS Como la vivienda es de uso multifamiliar se hará de “LOSA ALIGERADA” con la finalidad de disminuir el peso de la edificación. La losa se construirá con ladrillos huecos teniendo las siguientes dimensiones 30x30x14 y con ancho de viguetas de 10 cm el Dimensionamiento de la losa se hará en el Capitulo II.

NOTA:

Como la losa es aligerada se asumirá de las Normas Peruanas de Estructuras una sobrecarga de 300 Kg/cm².

PREDIMENSIONAMIENTO 2.1.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS Se tomara la siguiente relación para el cálculo de la altura de losa aligerada

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h

Luz..libre 25

Del diseño se asumirá la menor luz del armado en este caso nos resulta una longitud libre de 5.00 metros el cual se reemplazara en la ecuación anterior para obtener lo siguiente:

h

5.00  20 25

h = 20 cm

2.2.- PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Para predimensionar la viga tendremos que determinar su ancho (base) y su alto (Peralte), para la cual consideraremos la tabla del R.N.C. Para diferentes usos. Para predimensionar asumiremos el uso para Departamentos y Oficinas ya que es una vivienda Multifamiliar.

USO

DEPARTAMENTO

GARAGES Y

Y OFICINAS

TIENDAS

DEPOSITOS

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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE – FACULTAD DE INGENIERIA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL – CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ALUMNO JOSE ANIBAL TORRES LARA SOBRE CARGAS

250

500

1000

ALTURA TOTAL

L / 11

L / 10

L/8

La losa se armara en la dirección paralela a los ejes 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5 por consiguiente los pórticos principales serán los ejes A-A, B-B, C-C, D-D, E-E Y F-F. 2.2.1.- VIGAS PRINCIPALES

h

4.25  0.425m 10

En la práctica se redondea a una cifra superior. En este caso puede ser. h = 0.45m.

ANCHO DE VIGA PRINCIPAL Para predimensionar el ancho de la viga lo haremos en base a la siguiente formula considerando el ancho tributario de la viga. 0.45  0.225 2 b  0.25m b

Las vigas Principales serán de: 0.25 x 0.45m²

2.2.2.- VIGAS SECUNDARIAS

h

4.25  0.304m 14

En la práctica se redondea a una cifra superior. En este caso puede ser. h = 0.30m

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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE – FACULTAD DE INGENIERIA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL – CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL ALUMNO JOSE ANIBAL TORRES LARA ANCHO DE VIGA SECUNDARIA Para predimensionar el ancho de la viga lo haremos en base a la siguiente formula considerando el ancho tributario de la viga. 0.30  0.15m 2 b  0.25

b

Las vigas Secundarias serán 0.25 x 0.30 m²

2.3.-

PREDIMENSIONAMIENTO

ELEMENTOS

DE

SUJETOS

A

FLEXOCOMPRENCION. (COLUMNAS)

Se toma en cuenta al dimensionamiento de columnas para tener efecto también se utiliza los criterios de DR: Yamashiro expresado en sus cuadrados y tablas de coeficientes para utilizar las formulas respectivas. NOTA: de acuerdo al R.N.C las dimensiones mínimas para columnas son de : 25 * 25 cm

A.-según ensayos experimentales en Japón:

n

p fc ' bD

Donde n = Índice de Aplastamiento Si

n >1/3

falla frágil por aplastamiento debido a cargas axiales excesivas

Si

n