Pre dimensionamiento de ColumnasPara zonas de alto riesgo sísmico

UNFV-FAUIng. Martin MaguiñaDaline Portocarrero

Se aplicarán el método de Área tributaria, la fórmula paradiseño sismo resistente y el método de pre dimensionamiento de zapatas

AT=AREA TRIBUTARIAC1=COLUMNA CENTRALC2=COLUMNA EXTREMA PORTICO PRINCIPAL INTERIORC3=COLUMNA EXTREMA PORTICO SECUNDARIO INTERIORC4=COLUMNA EN ESQUINA

C1

C2

C3

C4

ÁREA

TRI

BUTA

RIA

b . D= P n . f’c

D=Dimensión de la sección en la dirección del análisisB=la otra dimensión, columnaP=Carga total que soporta la columnaN=Valor según tabla B-2F’c=Resistencia del concretoPg=Carga de gravedad que soporta la columna

TIPO DESCRIPCION P N

C1(primeros pisos) Columna interior n<3pisos 1.10Pg 0.30

C1(4 últimos pisos) Columna interior n>4pisos 1.10Pg 0.25

C2/C3 Columnas Extremas 1.25Pg 0.25

C4 Columna Esquina 1.5Pg 0.25

ÁREA

TRI

BUTA

RIA

DATOS NORMA E 0.20 CARGAS

• APORTICADO 10 PISOS• USO:OFICINAS• TECHO ALIGERADO:.25M ESPESOR• F’c:420kg/cm2• Fy=4200 kg/cm2• σ =4 kg/cm2

Elemento Estructural Peso (Kg/m2)

PESO ALIGERADO 350

TABIQUERIA 120

ACABADO 100

PESO VIGAS 100

PESO COLUMNAS 60

SOBRECARGA 250

PD:PESO MUERTO=730 Kg/m2PL:PESO VIVO=250 Kg/m2

DESARROLLO DE PRE-DIMENSIONAMIENTO POR ÁREA TRIBUTARIA

PD+PL=980 Kg/m2

AT=54.4m2PG=54.4 X 980=53.312 Kg C1

BXD=58.64 X10 =5585.07cm2

0.25x420C1=.75x.75 m

PD+PL=980 Kg/m2

AT=27.4m2PG=27.4 X 980=26.852 Kg

BXD=26.582x1.25x10 =3196.67cm2

0.25x420C1=.60x.60 m

C2

DESARROLLO DE PRE-DIMENSIONAMIENTO POR ÁREA TRIBUTARIA

PD+PL=980 Kg/m2

AT=27.2m2PG=27.2 X 980=26.656 Kg C3

BXD=26.656 x1.25x10 =3173.33cm2

0.25x420C1=.55x.55 m

PD+PL=980 Kg/m2

AT=13.7m2PG=13.7 X 980=13.426 Kg

BXD=13.426x1.25x10 =1918 cm2

0.25x420C1=.45x.45 m

C4

Pre dimensionamiento de zapata

DISEÑO DE ZAPATA

*AZ=P + Pz/σs (P=PD+PL)*AZ=P + Pz/1.33σs (P=PD+PL+PS)

• σs=4 kg/m2 Pz=0.04P

PD= 730kg/m2 (multiplicar por áreaPL=250kg/m2 tributaria en c/caso)PS=?=H

DISEÑO SISMO RESISTENTE

Reemplazando datosH= ZUCSP/ Rd=820.51TN

16(columnas)=51.28TN

DIMENSION COLUMNAC1=.75x.75mC2=.6x.6mC3=.55x.55mC4=.45x.45m

DESARROLLO DE PRE-DIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS

C4(.45x.45m)AT=13.7m2PD=100TNPL=34.3TNPS=51.28TN

• Az =3.49 ó 3.62*

*Según fórmula y datos en la página anterior:

• 4,62=.452 + .9m + m2

0= m2 + .9m – 4.17 m=1.65

• m +t= 2.1m• m + b=2.1mAz=( b+ m)(t + m)

C3(.55x.55m)AT=27.2m2PD=198.56TNPL=68TNPS=51.28TN

Az=2a2

• Az =6.93 ó 6.21*• 6.93=2a2

aproximando• a= 1.85m• 2a=3.7m

DESARROLLO DE PRE-DIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS

C2(.6x.6m)AT=27.4m2PD=200.02TNPL=69.5TNPS=51.28TN

• Az =7.01 ó 6.27*• 7.01=2a2

aproximando • a= 1.9m• 2a=3.8m

Az=2a2

C1(.75x.75m)AT=54.4m2PD=397.12TNPL=136TNPS=51.28TN

• Az =13.86 ó 11.42*• 13.86=4m2 + 3m + 0.5625 0= 4m2 + 3m – 13.3 m=1.5

• 2m +t= 3.75m• 2m + b=3.75mAz=( b+ 2m)(t + 2m)