Post on 01-Nov-2014
PROYECTO
En el siguiente trabajo se hará el análisis y diseño del muro 4Y del edificio considerado en el capítulo 11 del texto “Análisis y diseño de edificaciones de albañilería” cuyo autor es el Ing. Flavio Abanto Castillo.
1. DATOS GENERALES DEL PROYECTO: UBICACIÓN : Lima
Nº de pisos : 04
uso : Vivienda
Sistema estructural : Albañilería confinada
Distribucion arquitectónica : Dos departamentos por piso, con un area eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeitechada por piso de 257.67 m2
Peso de la albañilería : 1800 Kg/m3
Albañilria (f’m ) : 60 Kg/cm2
Mortero : 1 : 1 : 4 cemento : cal : arena
Concreto (f’c) : 210 Kg/cm2
Acero (fy) : 4200 Kg/cm2
Resistencia del terreno : 2.5 Kg/cm2
2. PARAMETROS PARA EVALUAR LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Z = 0.40 C = 2.50 R = 6
U = 1.00 S = 1.20 K = 0.20
MURO A DISEÑAR (4Y)
ANALISIS Y DISEÑO DE MURO 4Y
DENOMINACION Y LONGITUDES DE MUROS EN CADA DIRECCION
MURODIRECCION "X"
MURODIRECCION "Y"
t=0.13m t=0.23m t=0.13m t=0.23m
1X 4.15 1Y 8.35
2X 2.60 2Y 3.90
3X 3.60 3Y 3.45
4X 3.60 4Y 3.90 5X 2.20 5Y 2.05 6X 7.35 6Y 3.10
7X 5.75 7Y 1.75
8X 4.00 8Y 8.35
9X 4.15 9Y 1.75
10X 2.60 10Y 3.10 11X 3.60 11Y 2.05 12X 3.60 12Y 3.90
13X 2.20 13Y 3.45
14X 5.75 14Y 3.90
15Y 8.35
16Y 2.90 17Y 2.90
TOTALES 27.25 27.90 23.90 43.25
Resumen:
Direccion X: Direccion Y:
Lx (t = 0.13 m) = 27.25 m Ly (t = 0.13 m) = 23.90 m
Lx (t = 0.23 m) = 27.90 m Ly (t = 0.23 m) = 43.25 m
Verificacion de la densidad de muros:
Eje X:
27.25 (0.13 )+27.90 (0.23 )257.67
> 4130
0.0387>0.0308
Eje Y:
23.90 (0.13 )+43.25 (0.23 )257.67
> 4130
0.0507>0.0308
ANALISIS DE MUROS POR CARGA VERTICAL
El análisis se realizara para un metro lineal de muro
a) Metrado de cargas y cálculo de los esfuerzos actuantes
Datos:
Peso de albañilería (Kg/m3) : 1800 Nº de pisos : 4 Peso de aligerado (Kg/m2) : 280 Peso de acabados (Kg/m2) : 100 Peso de concreto (Kg/m2) : 2400 Altura de muro (m) : 2.40 Sobrecarga 1º, 2º, 3º nivel (Kg/m2) : 200 Sobrecarga 4º nivel (Kg/m2) :150
b) Calculo del esfuerzo admisible (Fa)
Se sabe que:
Fa=0.20 f 'm [1−( h35t )2]
Para t = 0.13 m
Fa=0.20 x 60[1−( 2.435 x 0.13 )
2]=8.66Kg /cm2 Para t = 0.23 m
Fa=0.20 x 60[1−( 2.435 x 0.23 )
2]=10.93Kg /cm2c) Comparación de esfuerzos actuantes (fa) con el admisible (Fa)
Observando los cuadros anteriores se puede ver que para todos los muros se cumple que:
fa<Fa OK
CALCULO DEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO (P)
DATOS
Peso de albañilería…………………………………………………………….. 1800 Kg/m3
Longitud de muros portantes en la dirección “X”
Para t = 0.13 m…………………………………………………………………… 27.25 m Para t = 0.23 m………………………………………………………………….. 27.90 m
Longitud de muros portantes en la dirección “Y”
Para t = 0.13 m………………………………………………………………….. 23.90 m Para t = 0.23 m………………………………………………………………….. 43.25 m
Altura de muro (hm)…………………………………………………………. 2.40 m
Espesor efectivo de muro (t1)……………………………………………. 0.13 m
Espesor efectivo de muro (t2)…………………………………………… 0.23 m
Longitud de muros no portantes……………………………………….. 2.90 m
Longitud de alfeizares……………………………………………………….. 20.55 m
Altura de alfeizar (ha)……………………………………………………….. 0.90 m
Nº de pisos…………………………………………………………………………. 4
Peso de aligerado………………………………………………………………. 280 Kg/cm2
Peso de acabado……………………………………………………………….. 100 Kg/cm2
Area techada…………………………………………………………………….. 257.67 m2
Sobrecarga 1º, 2º, 3º nivel………………………………………………… 200 Kg/cm2
Sobrecarga 4º nivel………………………………………………………….. 150 Kg/cm2
Longitud de parapeto (Lp)…………………………………………………. 76.70 m
Altura de parapeto (hp)…………………………………………………….. 0.90 m
PISO
PESO DE
MUROS
PORTANTES
PESO DE
MUROS NO
PORTANTES
PESO DE
ALFEIZARE
S
PESO DE
LOSA ALIGER
ADA
PESO DE ACABAD
OS
PESO DE PARAPETO
TOTAL CARGA MUERTA "D"
TOTAL CARGA VIVA "L"
PESO TOTAL P=D+L
1 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1
2 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1
3 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1
4 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 16153.020 219445 9662.625 229107.2
397682 6514.56 17311 288590 103068 16153.02 829319 48313.13 877632.3
CALCULO DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL EDIFICIO (V):
V=(ZUCSR )P V=k .P
C=2.5(T PT
)1.25
C≤2.5
T= hCT
CR≤0.10
PARAMETROS VALORES DESCRIPCION
Z 0.4 zona 3 (Lima)U 1 edificación para vivienda (categoría C)S 1.2 suelo intermedioR 6 estructura de albañilería confinada
Tp 0.6 factor que depende de Shn 10.28 altura total de la edificación en mtsCT 60 coeficiente para estimar el periodo fundamentalT 0.171 periodo fundamental de la estructura
Casumido 2.5 coeficiente de amplificación sísmicaK 0.2 coeficiente de proporcionalidad
P(Kg)877632.34
5 peso total de la edificación
V(Kg)175526.46
9 fuerza cortante en la base de la estructura
DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN ALTURA
PISO Pi hi pihi pihi/∑Pihi Fi Vi
4229107.
2 10.28235522
20.4140218
8 72671.872671.799
5
3216175.
1 7.71166671
00.2929890
6 51427.33124099.13
4
2216175.
1 5.14111114
00.1953260
4 34284.89158384.02
4
1216175.
1 2.57 5555700.0976630
2 17142.44175526.46
9
877632.
3 568864
1 175526.5
72671.8
51427.335
34284.890
17142.445
FUERZAS INERCIALES (Fi)
DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE DE NIVEL EN CADA MURO
PISO 1 : DATOS GEOMETRICOS
MURO h t l x y1X 2.400 0.230 4.150 3.675 12.3252X 2.400 0.230 2.600 1.300 8.6753X 2.400 0.230 3.600 6.550 8.6754X 2.400 0.230 3.600 6.550 7.1755X 2.400 0.130 2.200 2.700 4.1756X 2.400 0.130 7.350 10.875 4.1757X 2.400 0.130 5.750 4.475 0.0758X 2.400 0.130 4.000 10.850 0.0759X 2.400 0.230 4.150 18.075 12.325
10X 2.400 0.230 2.600 20.450 8.67511X 2.400 0.230 3.600 15.200 8.67512X 2.400 0.230 3.600 15.200 7.17513X 2.400 0.130 2.200 19.050 4.17514X 2.400 0.130 5.750 17.275 0.0751Y 2.400 8.350 0.230 0.125 8.2752Y 2.400 3.900 0.230 3.675 10.5003Y 2.400 3.450 0.230 3.675 5.8254Y 2.400 3.900 0.130 7.275 10.5005Y 2.400 3.050 0.130 7.275 5.1256Y 2.400 3.100 0.130 7.275 1.5507Y 2.400 1.750 0.230 8.225 7.9258Y 2.400 8.350 0.230 10.875 8.2759Y 2.400 1.750 0.230 13.525 7.925
10Y 2.400 3.100 0.130 14.475 1.55011Y 2.400 2.050 0.130 14.475 5.12512Y 2.400 3.900 0.130 14.475 10.50013Y 2.400 3.450 0.230 18.075 5.82514Y 2.400 3.900 0.230 18.075 10.50015Y 2.400 8.350 0.230 21.625 8.27516Y 2.400 2.900 0.130 9.550 2.80017Y 2.400 2.900 0.130 12.200 2.800
CALCULO DE RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “X”
PISO 1: RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “X”
MURO 3(h/l) 4(h/l)3 3(h/l) + 4(h/l)3 Kx/Em
1X 1.734939759 0.773658723 2.5085984820.0916846
6
2X 2.769230769 3.14610833 5.9153390990.0388819
63X 2 1.185185185 3.185185185 0.07220934X 2 1.185185185 3.185185185 0.0722093
5X 3.272727273 5.193087904 8.4658151770.0153558
8
6X 0.979591837 0.139261702 1.1188535390.1161903
6
7X 1.252173913 0.290864141 1.5430380540.0842493
88X 1.8 0.864 2.664 0.0487988
9X 1.734939759 0.773658723 2.5085984820.0916846
6
10X 2.769230769 3.14610833 5.9153390990.0388819
611X 2 1.185185185 3.185185185 0.072209312X 2 1.185185185 3.185185185 0.0722093
13X 3.272727273 5.193087904 8.4658151770.0153558
8
14X 1.252173913 0.290864141 1.5430380540.0842493
8
1Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247
2
2Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0008522
6
3Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0007539
2
4Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001546
1
5Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001209
26Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 0.0001229
7Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0003824
3
8Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247
2
9Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0003824
310Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 0.0001229
11Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 8.1271E-05
12Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001546
1
13Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0007539
2
14Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0008522
6
15Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247
2
16Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001149
7
17Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001149
70.9246086
5
CALCULO DE RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “Y”
PISO 1: RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “Y”
MURO 3(h/l) 4(h/l)3 3(h/l) + 4(h/l)3 Ky/Em1X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000906892X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000568173X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00078674X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00078675X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 8.7218E-056X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000291397X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000227968X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000158589X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00090689
10X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.0005681711X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000786712X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000786713X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 8.7218E-0514X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000227961Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.240270132Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.082783423Y 2.08695652 1.34659324 3.43354977 0.066986074Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.046790635Y 2.36065574 1.94892083 4.30957657 0.03016538
6Y 2.32258065 1.85613105 4.17871169 0.031110077Y 4.11428571 10.317621 14.4319067 0.015936918Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.240270139Y 4.11428571 10.317621 14.4319067 0.01593691
10Y 2.32258065 1.85613105 4.17871169 0.0311100711Y 3.51219512 6.41847913 9.93067425 0.0130907512Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.0467906313Y 2.08695652 1.34659324 3.43354977 0.0669860714Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.0827834215Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.2402701316Y 2.48275862 2.26725163 4.75001025 0.0273683617Y 2.48275862 2.26725163 4.75001025 0.02736836
1.296120
CALCULO DE CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “X” (Vtras)
PISO 1: CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “X”
VX1 = 175526.469
MURO Vtras % DE ABSORCION1X 17405.293 9.922X 7381.300 4.213X 13708.117 7.814X 13708.117 7.815X 2915.139 1.666X 22057.423 12.577X 15993.790 9.118X 9263.899 5.289X 17405.293 9.92
10X 7381.300 4.2111X 13708.117 7.8112X 13708.117 7.8113X 2915.139 1.6614X 15993.790 9.111Y 346.401 0.202Y 161.792 0.093Y 143.124 0.084Y 29.352 0.02
5Y 22.954 0.016Y 23.331 0.017Y 72.599 0.048Y 346.401 0.209Y 72.599 0.04
10Y 23.331 0.0111Y 15.428 0.0112Y 29.352 0.0213Y 143.124 0.0814Y 161.792 0.0915Y 346.401 0.2016Y 21.826 0.0117Y 21.826 0.01
100.00
CALCULO DE CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “Y”
PISO 1: CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “Y”
VY1 = 175526.469
MURO Vtras % DE ABSORCION1X 122.816 0.072X 76.945 0.043X 106.539 0.064X 106.539 0.065X 11.811 0.016X 39.461 0.027X 30.871 0.028X 21.475 0.019X 122.816 0.07
10X 76.945 0.0411X 106.539 0.0612X 106.539 0.0613X 11.811 0.0114X 30.871 0.021Y 32538.474 18.542Y 11210.908 6.393Y 9071.558 5.174Y 6336.600 3.615Y 4085.133 2.33
6Y 4213.067 2.407Y 2158.249 1.238Y 32538.474 18.549Y 2158.249 1.23
10Y 4213.067 2.4011Y 1772.809 1.0112Y 6336.600 3.6113Y 9071.558 5.1714Y 11210.908 6.3915Y 32538.474 18.5416Y 3706.348 2.1117Y 3706.348 2.11
100.00
CORRECCION POR TORSION
CALCULO DEL CENTRO DE RIGIDEZ
PISO 1: CENTRO DE RIGIDEZ
MURO Kx/Em Ky/Em Y(Kx/Em) X(Ky/Em)
1X 0.091685
0.000907
1.130013
0.003333
2X 0.038882
0.000568
0.337301
0.000739
3X 0.072209
0.000787
0.626416
0.005153
4X 0.072209
0.000787
0.518102
0.005153
5X 0.015356
0.000087
0.064111
0.000235
6X 0.116190
0.000291
0.485095
0.003169
7X 0.084249
0.000228
0.006319
0.001020
8X 0.048799
0.000159
0.003660
0.001721
9X 0.091685
0.000907
1.130013
0.016392
10X 0.038882
0.000568
0.337301
0.011619
11X 0.072209
0.000787
0.626416
0.011958
12X 0.072209
0.000787
0.518102
0.011958
13X 0.015356
0.000087
0.064111
0.001661
14X 0.084249
0.000228
0.006319
0.003938
1Y 0.001825
0.240270
0.015100
0.030034
2Y 0.000852
0.082783
0.008949
0.304229
3Y 0.000754
0.066986
0.004392
0.246174
4Y 0.000155
0.046791
0.001623
0.340402
5Y 0.000121
0.030165
0.000620
0.219453
6Y 0.000123
0.031110
0.000190
0.226326
7Y 0.000382
0.015937
0.003031
0.131081
8Y 0.001825
0.240270
0.015100
2.612938
9Y 0.000382
0.015937
0.003031
0.215547
10Y 0.000123
0.031110
0.000190
0.450318
11Y 0.000081
0.013091
0.000417
0.189489
12Y 0.000155
0.046791
0.001623
0.677294
13Y 0.000754
0.066986
0.004392
1.210773
14Y 0.000852
0.082783
0.008949
1.496310
15Y 0.001825
0.240270
0.015100
5.195841
16Y 0.000115
0.027368
0.000322
0.261368
17Y 0.000115
0.027368
0.000322
0.333894
0.924609
1.313195
5.936626
14.219520