ESTRUCTURACION Y DISEO DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO

ESTRUCTURACION Y DISEO DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO

La mayora de cdigos reconoce la complejidad de diseo ssmico de las edificaciones y define alcances u objetivos generales. En el caso de la norma peruana el criterio de diseo sismorresistente se expresa sealando:Las edificaciones se comportarn ante los sismos considerando

a. resistir sismos leves sin daos

b. resistir sismos moderados considerando la posibilidad de daos estructurales leves.

c. Resistir sismos severos con la posibilidad de daos estructurales importantes con una posibilidad remota de ocurrencia del colapso de la edificacin.Las estructuras se deben disear buscando u comportamiento elstico durante los sismos leves, cuya frecuencia de ocurrencia es alta, y un comportamiento inelstico durante sismos severos cuya probabilidad de ocurrencia es menor.

En regiones sismicas es de gran importancia que la forma estructural est orientada hacia un buen comportamiento sismico, en este objetivo tanto arquitectos como ingenieros deben actuar en forma coordinada ya que, un ingeniero estructural no podr hacer que una forma estructural pobre se comporte satisfactoriamente durante un sismo.

Las fallas mas comunes debidas a sismos

cambios bruscos de las propiedades resistentes, principalmente de las rigideces

problemas de estructuracion, diseo o construccion

estructuras flexibles, con poca rigidez lateral

colapso debido a tener elementos de poca capacidad resistente en una direccion, principalmente en la direccin secundaria

cuando las vigas son mucho mas resistentes que las columnas, con vigas muy peraltadas se consigue tener mayor rigidez lateral, pero si las columnas son mas dbiles que las vigas se forman rotulas plsticas en sus extremos antes que en los extremos de las vigas, formndose mecanismos con gran deformacin lateral que ocasionan fallas prcticamente irreparables.

Edificios con asimetra en planta

Miestras mas compleja la estructura, mas difcil resulta predecir su comportamiento sismicoPrincipales criterios que es necesario tomar en cuenta para lograr una estructura sismo-resistente, son:

1. SIMPLICIDAD Y SIMETRIA

1.1. habilidad para predecir

1.2. habilidad para idealizar

2. RESISTENCA Y DUCTILIDAD

.

3. HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO

..

4. UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA

.

5. RIGIDEZ LATERAL los porticos flexibles tienen dificultades en el proceso constructivo6. EXISTENCIA DE LOSAS QUE PERMITAN CONSIDERAR A LA ESTRUCTURA COMO UNA UNIDAD (diafragma rgido)

7. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

..

8. SUB-ESTRUCTURA O CIMENTACION

.

9. EL DISEO EN CONCRETO ARMADOPLANO MODELO:

PREDIMENCIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

Columnas:Consideramos las columnas de la siguiente forma.

Col 1

col 2

Vigas Principales-Peralte: h = (1/12)*luz libre Para luz libre mxima de 6.5m podemos asumir un peralte de 65 cm.

- peralte: h= 60 cm.- Base: b = 30 cm. Secundarias: -Peralte: h = (1/14)*luz libre Para luz libre mxima de 3.7 m podemos asumir un peralte de 40 cm.

-peralte: h = 40 cm.

-Base: b = 25 cm.Losa

Luces comprendidas entre 3.675 y 4.00 m losa aligerada.

Puesto que: h L/25h = 20 cm.METRADO DE CARGASCARGA MUERTA 1:Peso columnas.

Col 1= 4(0.21m2x3.2mx2.4ton/m3) = 6.45 ton

Col 2= 10(0.285m2x3.2mx2.4ton/m3) = 21.9 ton

Peso vigas.

Vig p = 7(0.30mx0.60mx6.1mx2.4ton/m3)+7(2mx0.30mx0.60mx2.4ton/m3) = 24.50 ton

Vig s = 12(0.25mx0.40mx2.775mx2.4ton/m3) = 8.00 ton

Peso losa.

Los t = 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2)+6(2mx3.375mx0.3ton/m2) = 51.64 ton

Peso tabiquera.

Tab 1 = 4(6.1mx2.55mx0.15mx1.9ton/m3) = 17.73 ton

Tab 2 = 9(2.775mx1.5mx0.15mx1.9ton/m3) = 10.68 ton

Tab 3 = 3(1.775mx1.5mx0.15mx1.9ton/m3) = 2.28 ton

Tab 4 = 1mx22.3mx0.15mx1.9ton/m3 = 6.35 ton

Peso acabado.

Acb = 6(6.7mx3.525mx0. 12ton/m2)+1.85mx22x0.12ton/m2 = 20.17 ton

CARGA VIVA 1

Cv 1= 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2) =39.5 ton

Cv 2= 6(1.8mx3.375mx0.4ton/m2) =14.6 ton

Tb mb= 6(6.5mx3.375mx0.05ton/m2) =6.6 tonCARGA MUERTA 2

Peso columnas.

Col 1= 4(0.21m2x1.6mx2.4ton/m3) = 3.23 ton

Col 2= 10(0.285m2x1.6mx2.4ton/m3) = 11 ton

Peso vigas.

Vig p = 7(0.30mx0.60mx6.1mx2.4ton/m3)+7(2mx0.30mx0.60mx2.4ton/m3) = 24.50 ton

Vig s = 12(0.25mx0.40mx2.775mx2.4ton/m3) = 8.00 ton

Peso losa.

Los t = 6(6.5mx3.375mx0.3ton/m2)+6(2mx3.375mx0.3ton/m2) = 51.64 ton

Peso tabiquera.

Tab 4 = 2(1mx22.3mx0.15mx1.9ton/m3)+ 2(7mx1mx0.15mx1.9ton/m3) = 6.35 ton

Peso acabado.

Acb = (22mx8.7mx0.15ton/m2) =28.71 ton

Carga viva 2 azotea:

Cv a = (22mx8.7mx0.1ton/m2) =19.14 ton

COMPROBAMOS

Cm1= 171.2 ton

Cv1 = 60.7 ton

Cm 2 = 134.43 ton

Cv2 =19.14 ton

P1 = 171.2 + 50%x60.7 = 201.55 ton

P2 = 134.43 + 25%x 19.14 = 139.2 ton

P= P1 + P2

P = 197.08 + 133.7 =340.77 tonrea ef = 182.28 m2Para P1 197.08/182.28 =1.10Para P2

133.7/182.28 =0.76CALCULO DE CORTANTE

NORMA E 030

V=(ZUSC/R)*P

Factor de zona:

Arequipa ( zona 3)

Z = 0.4

Factor de uso:

Centros educativos ( Categora A)

U = 1.5

Parmetros de suelo:

Suelos intermedios (grava y arena)

Tp = 0.6

S = 1.2

Factor de amplificacin ssmica:

C = 2.5x(Tp/T)

T: periodo del edificio

T = hn/Ct

Ct = 35 a porticado

hn= 6.4 m

entonces T = 0.18

C = 8.3 pero C