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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENÍERA CIVIL Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO ESTRUCTURADO DE INVESTIGACIÓN DE MANERA INDEPENDIENTE PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL Tema: “DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO “LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.” Nombre del Autor: Estefany Lucia Ortiz Naveda Nombre del Director: Ing. Santiago Medina Ambato - Ecuador 2012 I APROBACIÓN DEL TUTOR En mi calidad de Director de la presente Tesis de Grado previa a la obtención del Título de Ingeniero Civil, bajo el tema: “DISEÑO ESTRUCTURAL SISMORESISTENTE DE LOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO “LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.”, ejecutado por la Srta. Estefany Lucía Ortiz Naveda, egresada de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato, certifico que la presente tesis es un trabajo inédito, la misma que ha sido concluida en forma total, en apego al Plan de Tesis aprobado. Ambato, Septiembre del 2012 ……………………………………… Ing. Santiago Medina DIRECTOR DE TESIS II AUTORÍA El contenido del presente trabajo investigativo, cálculo y diseño, así como los criterios, opiniones y demás concepciones vertidas y expuestas en el mismo, son de absoluta autoría y exclusiva responsabilidad del autor. Ambato, Septiembre del 2012 ------------------------------------------Egda. Lucía Ortiz Naveda C.I. 160043376-5 III DEDICATORIA Este trabajo lo dedico a cada persona que puso su granito de arena para la realización del mismo, a todas las personas que siempre me apoyaron, estuvieron pendientes de mí. A las personas que luchan cada día por salir adelante a pesar de los golpes de la vida, siempre brindan una sonrisa, disfrutando de cada paso en su vida. A mis Padres, a mi gran Familia, a mis queridos amigos, por brindarme su apoyo incondicional y su cariño, su fe en MI. Autor IV AGRADECIMIENTO Agradezco a Dios por haberme dado el privilegio de vivir y salir adelante. A mis padres, mi gran ejemplo, Nelson e Irma, que siempre me han apoyado en todo momento, mis hermanos Gaby, René y José, de una u otra manera me ayudaron en toda mi vida, a mis grandes amores mis sobrinos, Martín, Junior y Dani, ellos son la fuerza que me mantiene cada día, con su cariño y ternura llenaron nuestras vidas. A la Universidad Técnica de Ambato, a la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica y cada uno de los Ingenieros que siempre me apoyaron en todo momento, en las aulas y fuera de ellas con sus palabras y sabios consejos. Al Ing. Santiago Medina, profesional y profesor, quien me supo ayudar con paciencia en todo momento en cada capítulo de la elaboración de este proyecto de Investigación. Al Ing. Wilson Medina, profesional destacado y un gran profesor, quien me guio y me brindó su ayuda en el proceso de la realización de este proyecto, Al Arq. Ramiro Padilla, un gran profesional, por ayudarme con la facilitación de los planos, con sus consejos y ayuda incondicional en todo aspecto durante la elaboración del trabajo. A toda mi gran Familia, mis abuelitas, mis tíos y mis grandes amigos, mis compañeros, que siempre me apoyaron en todo momento, en las buenas y en las malas, no me dejaron caer y estuvieron pendientes de mí en todo aspecto. V Autor A. PÁGINAS PRELIMINARES ÍNDICE GENERAL DE CONTENIDOS Pág. PORTADA………………………………………………………………………..I APROBACIÓN DEL AUTOR…………………………………………………...II AUTORÍA……………………………………………………………………….III DEDICATORIA……………………………………………………………..…..IV AGRADECIMIENTO……………………………………………………………V ÍNDICE GENERAL DE CONTENIDOS………………………………………VI ÍNDICE DE CUADROS Y GRÁFICOS……………………………………….VII RESUMEN EJECUTIVO……………………………………………………...VIII B. TEXTO Pág. CAPITULO I Problema de Investigación 1.1 Tema de Investigación 2 1.2 Planteamiento del Problema 1.2.1 Contextualización 2 1.2.2 Análisis Crítico 5 1.2.3 Prognosis 6 1.2.4 Formulación del Problema 7 1.2.5 Interrogantes 7 1.2.6 Delimitación del Objeto de Investigación 1.2.6.1 Delimitación Temporal 7 1.2.6.2 Delimitación Espacial 8 1.2.6.3 Delimitación de Contenido 8 1.3 Justificación 8 VI 1.4 Objetivos 1.4.1 General 9 1.4.2 Específicos 9 CAPITULO II Marco Teórico 2.1 Antecedentes Investigativos 11 2.2 Fundamentación Filosófica 11 2.3 Fundamentación Legal 12 2.4 Categorías Fundamentales 2.4.1 Supraordinación de Variables 12 2.4.2 Conceptos Básicos 13 2.4.2.1 Edificio 13 2.4.2.2 Construcción de Edificios 15 2.4.2.3 Clasificación de Edificaciones 15 2.4.2.4 Partes Constitutivas de un Edificio 16 2.4.2.5 Parámetros de Diseño 16 2.4.2.5.1 Elementos Estructurales 16 2.4.2.5.2 Elementos No Estructurales 17 2.4.2.5.3 Distribución y Concentración de Masas 17 2.4.2.5.4 Simetría 18 2.4.2.5.5 Altura 18 2.4.2.5.6 Rigidez 19 2.4.2.5.7 Calidad de los Materiales de Construcción 19 2.4.2.6 Requerimientos de Diseño Sismo Resistente 2.4.2.7 Diseño Sismo-Resistente VII 24 26 2.4.2.8 Desempeño Sísmico 27 2.4.2.9 Análisis Estático 27 2.4.2.10 ETABS 28 2.4.2.11 Métodos Numéricos 28 2.4.2.12 Diseño de Estructuras 28 2.5 Hipótesis 30 2.6 Señalamiento de Variables de la Hipótesis 2.6.1 Variable Independiente 30 2.6.2 Variable Dependiente 30 CAPITULO III Metodología 3.1 Enfoque 31 3.2 Modalidad Básica de Investigación 3.2.1 Modalidad 31 3.2.2 Nivel de Investigación 31 3.3 Población y Muestra 31 3.4 Operacionalización de Variables 32 3.5 Técnicas de Recolección de la Información 33 3.6 Plan de Procesamiento de la Información 34 3.7 Procesamiento y Análisis 34 CAPITULO IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 4.1 Análisis de resultados 35 4.2 Interpretación de datos 40 4.3 Verificación de la Hipótesis 42 VIII CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones 43 5.2Recomendaciones 44 CAPÍTULO VI PROPUESTA 6.1 Datos informativos 45 6.2 Antecedentes de la propuesta 46 6.3 Justificación 47 6.4 Objetivos 6.4.1 Objetivo general 48 6.4.2 Objetivos específicos 48 6.5 Análisis de factibilidad 48 6.6 Fundamentación 49 6.6.1 Especificaciones de Planos 49 6.6.2 Losas 49 6.6.2.1 Recubrimiento Mínimo 6.6.3 Análisis de Vigas 53 53 6.6.3.1 Diseño a Flexión en Hormigón Armado 6.6.3.2 Refuerzo mínimo en elementos a Flexión 6.6.4 Análisis de Columnas 6.6.4.1 Comportamiento 54 56 56 57 6.6.4.2 Diseño de una columna a Flexo -Compresión biaxial 58 6.6.4.3 Resistencia mínima a flexión en Columnas 6.6.4.4 Sección mínima de Columnas IX 59 60 6.6.4.5 Diseño de elementos sometidos a esfuerzo de corte 61 6.6.4.6 Refuerzo Longitudinal 61 6.6.4.7 Refuerzo Transversal 61 6.6.5 Procedimiento de Cálculo de Fuerzas Sísmicas (Según CEC-2002) 64 6.6.5.1 Cortante Basal de Diseño (V) 64 6.6.5.2 Periodo de Vibración (T) 64 6.6.5.3 Coeficiente del Suelo (S) 65 6.6.5.4 Zonas Sísmicas y Factor de zona (Z) 66 6.6.5.5 Coeficiente de Tipo de Uso (I) 66 6.6.5.6 Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural (R) 6.6.5.7 Coeficiente de Configuración en Planta ( P ) 66 67 6.6.5.8 Coeficiente de Configuración en Elevación ( E ) 6.6.6 Ascensores 67 68 6.6.6.1 Determinación de la Carga Nominal 70 6.6.6.2 Determinación de la Carga Dinámica 70 6.6.6.3 Cargas sobre la Estructura Sustentable 71 6.6.6.4 Capacidad de Carga Viva 71 6.6.6.5 Peso de la Cabina 72 6.6.6.6 Cantidad de Cables 72 6.6.6.7 Peso de los Cables 73 6.6.6.8 Cálculo de Fuerzas Sísmicas 74 6.6.6.9 Tensiones 76 6.6.7 Muros de Corte 78 6.6.7.1 Tipos de Muros Estructurales 79 6.6.7.2 Muros Estructurales Esbeltos 81 6.6.7.3 Muros Estructurales Robustos 83 6.6.7.4 Refuerzos mínimos en Muros 84 6.6.7.5 Requisitos del Código ACI para X Muros de Corte 6.6.7.6 Diseño del refuerzo por Cortante para Muros 6.6.8 Sistema de Placas Colaborantes 86 89 90 6.6.8.1 Descripción de las cargas 93 6.6.8.2 Instalación 93 6.6.9 Modelo Estructural de Diseño 94 6.6.9.1 Cargas 94 6.6.9.2 Códigos a Utilizar 96 6.6.9.3 Espesor Equivalente para Losa 98 6.6.10 Juntas de Construcción 6.6.11 Diseño de Cimentaciones de Hormigón Armado 100 101 6.6.11.1 El suelo de Cimentación 101 6.6.11.2 Tipos de Cimentaciones 101 6.6.11.3 Criterios para el Diseño de Plintos 104 6.7 Metodología. Modelo operativo 108 6.7.1 Predimensionamiento de Elementos de la Estructura 108 6.7.1.1Predimensionamiento de Losas 108 6.7.1.1.1 Carga Muerta 109 6.7.1.1.2 Carga Viva 110 6.7.1.1.3 Reducción de Cargas Vivas 110 6.7.1.1.4 Chequeo de la Flecha Máxima en Losa 111 6.7.1.1.5 Cálculo de Cargas de Paredes Tipo 112 6.7.1.1.6 Cálculo de Tableros 117 6.7.1.1.7 Chequeo a Flexión 120 6.7.1.1.8 Cálculo de la Armadura 122 6.7.1.1.9 Área de Acero del Tablero Edificio A 123 Área de Acero del Tablero Edificio B 124 Área de Acero del Tablero Edificio C 125 Área de Acero del Tablero Edificio D 126 6.7.1.2 Cálculo de Volados 127 6.7.1.2.1 Chequeo a Flexión 128 6.7.1.2.2 Chequeo a Corte 128 XI 6.7.1.2.3 Cálculo de la Flecha máxima en Volado De Losa Tipo 128 6.7.1.3 Cálculo de Losas de Edificio A 130 6.7.1.4 Cálculo de Losas de Edificio B 134 6.7.1.5 Cálculo de Losas de Edificio C 138 6.7.1.6 Cálculo de Losas de Edificio D 141 6.7.1.7 Preparación de Pesos por Planta 144 6.7.1.7.1 Edificio de Departamento A 144 6.7.1.7.2 Edificio de Departamento B 151 6.7.1.7.3 Edificio de Departamento C 157 6.7.1.7.4 Edificio de Departamento D 162 6.7.1.8 Cálculo de Fuerzas Sísmicas (Según CEC-2002) 6.7.1.8.1 Edificio A con Tapagrada 167 6.7.1.8.2 Edificio A sin Tapagrada 170 6.7.1.8.3 Edificio B con Tapagrada 172 6.7.1.8.4 Edificio B sin Tapagrada 174 6.7.1.8.5 Edificio C y D sin Tapagrada 176 6.7.1.9 Método del Portal 6.7.1.9.1 Edificio de Departamentos A (Sentido X) 178 6.7.1.9.2 Edificio de Departamentos A (Sentido Y) 179 6.7.1.9.3 Edificio de Departamentos B (Sentido X) 180 6.7.1.9.4 Edificio de Departamentos B (Sentido Y) 181 6.7.1.9.5 Edificio de Departamentos C (Sentido X) 182 6.7.1.9.6 Edificio de Departamentos C (Sentido Y) 183 6.7.1.9.7 Edificio de Departamentos D (Sentido X) 184 6.7.1.9.8 Edificio de Departamentos D (Sentido Y) 185 6.7.1.10 Área Cooperantes 6.7.1.10.1 Área Cooperante del Edificio A 186 6.7.1.10.2 Área Cooperante del Edificio B 187 6.7.1.10.2 Área Cooperante del Edificio C 188 6.7.1.10.2 Área Cooperante del Edificio D 189 6.7.1.11 Predimensionamiento de Vigas XII 190 6.7.1.11.1 Cálculo de Vigas del Edificio A Sentido X 195 6.7.1.11.2 Cálculo de Vigas del Edificio A Sentido Y 198 6.7.1.11.3 Cálculo de Vigas del Edificio B Sentido X 202 6.7.1.11.4 Cálculo de Vigas del Edificio B Sentido Y 204 6.7.1.11.5 Cálculo de Vigas del Edificio C Sentido X 207 6.7.1.11.6 Cálculo de Vigas del Edificio C Sentido Y 209 6.7.1.11.7 Cálculo de Vigas del Edificio D Sentido X 212 6.7.1.11.8 Cálculo de Vigas del Edificio D Sentido Y 214 6.7.1.12 Predimensionamiento de Columnas 216 6.7.1.13 Cálculo de Ascensores 226 6.7.1.14 Diseño de los Muros de Corte 228 6.7.1.14.1 Tabla de Cálculo de Área de Acero 232 6.7.1.14.2 Chequeo de Cuantía “p” de Refuerzo 233 6.7.1.14.3 Chequeo a Corte 233 6.7.1.15 Paso Peatonal entre los Edificios de Departamentos 235 6.7.1.16 Proceso de Análisis y Diseño de un Edificio En ETABS 239 6.7.1.16.1 Datos de Entrada 239 6.7.1.16.2 Pasos de Modelación 241 6.7.1.17 Diseño de Vigas 6.7.1.17.1 Diseño de Vigas del Edificio A 264 6.7.1.17.2 Diseño de Vigas del Edificio B 266 6.7.1.17.3 Diseño de Vigas del Edificio C 268 6.7.1.17.4 Diseño de Vigas del Edificio D 270 6.7.1.18 Diseño de Columnas 272 6.7.1.19 Diseño de Gradas del Edificio A 275 6.7.1.19.1 Diseño de Viga de descanso 6.7.1.20 Diseño de Gradas del Edificio B 6.7.1.20.1 Diseño de Viga de descanso 6.7.1.21 Diseño de Cimentaciones 6.7.1.21.1 Cálculo de Cimentaciones del Edificio A XIII 281 284 290 293 298 6.7.1.21.1.1 Cálculo de Cimentaciones con Trabe de Liga del Edificio A 300 6.7.1.21.2 Cálculo de Cimentaciones del Edificio B 308 6.7.1.21.3 Cálculo de Cimentaciones del Edificio C 311 6.7.1.21.4 Cálculo de Cimentaciones del Edificio D 314 6.7.1.22 Diseño de Junta 317 6.8 Administración 319 6.9 Previsión de la evaluación 319 C. MATERIALES DE REFERENCIA 1.1 BIBLIOGRAFÍA 319 1.2 ANEXOS 321 XIV ÍNDICE DE GRÁFICOS CAPÍTULO II Marco Teórico Figura 1.- Resistencia y Deformación del Hormigón Armado a Compresión 21 Figura 2.- Resistencia y Deformación del Acero a Tracción 23 CAPÍTULO IV Análisis e Interpretación de Resultados Figura 3.- Distribución porcentual de la población en la Provincia de Pichincha por Género 37 Figura 4.- Distribución porcentual de permisos de construcción en el País, según su Origen de Financiamiento 37 Figura 5.- Distribución porcentual de la Superficie a Construirse con Recursos Propios, a nivel Provincial frente a la Región 38 Figura 6.- Distribución porcentual del Valor de Financiamiento en el País por Recursos Propios y Créditos 38 CAPÍTULO VI Propuesta Figura 7.- Ubicación del Proyecto 45 Figura 8.- Esquema de Vigas 54 XV Figura 9.- Distribución Rectangular equivalente de Esfuerzos en el Concreto Figura 10.- Carga Crítica Pcr Figura 11.- Excentricidad de la Columna 55 57 58 Figura 12.- Ejemplos de Estribos cerrados de Confinamiento Múltiples 63 Figura 13.- Esquema de un ascensor Panorámico 69 Figura 14.- Fuerzas sísmicas que actúan en las Paredes Del Foso 75 Figura 15.- Cables de Acero 76 Figura 16.- Deformaciones de un Pórtico 78 Figura 17.- Formas de los Muros de Corte 79 Figura 18.- Dimensiones del Muro de Corte 80 Figura 19.- Muro de Corte 86 Figura 20.- Propiedades de la Placa Colaborante 91 Figura 21.- Sistema Mixto 91 Figura 22.- Detalles Constructivos y Encofrado Lateral 92 Figura 23.- Instalación en Construcción Mixta 93 Figura 24.- Esquema de Distancias para Inercias 98 Figura 25.- Ejemplo de Pilotes Aislados 102 Figura 26.- Zapatas Corridas 102 Figura 27.- Zapatas Combinadas 103 Figura 28.- Vigas de Cimentación 103 Figura 29.- Losas de Cimentación 104 Figura 30.- Pilotes 104 Figura 31.- Diseño de Plintos 105 Figura 32.- Sección Crítica de Cortante 105 Figura 33.- Sección Crítica al Punzonamiento 106 Figura 34.- Sección Crítica a la Flexión (hormigón armado) 106 Figura 35.- Sección Crítica a la Flexión (Muro de mampostería) Figura 36.- Zapatas Inclinadas o Escalonadas XVI 107 107 Figura 37.- Faja Unitaria del Muro 229 Figura 38.- Diagrama de Carga y Momento 229 Figura 39.- Esquema de Paso Peatonal 235 Figura 40. Esquema de Correas de Acero 241 Figura 41. Pantalla principal de ETABS 242 Figura 42. Cambio de Unidades 242 Figura 43. Ventana para crear o abrir un modelo 242 Figura 44. Pantalla para definir la grilla 243 Figura 45. Pantalla para definir dimensiones de Grilla 243 Figura 46. Pantalla para definir la altura 244 Figura 47. Pantalla para definir el material 245 Figura 48. Pantalla para definir la sección de Columna 245 Figura 49. Pantalla para definir dimensiones e inercia Agrietada de Columnas 246 Figura 50. Pantalla para definir las propiedades de refuerzo de Columnas 246 Figura 51. Pantalla para definir dimensiones e inercia Agrietada de Vigas 247 Figura 52. Pantalla para definir las propiedades de refuerzo de Vigas 247 Figura 53. Pantalla para definir el tipo de Losa, dimensiones Y propiedades 248 Figura 54. Pantalla para definir el tipo de Muros, dimensiones Y propiedades 248 Figura 55. Dibujo de Columnas, Vigas y Losas 249 Figura 56. Estados de Carga 250 Figura 57. Definición de Cargas Sísmicas 251 Figura 58. Definición de Diagrama de Piso 251 Figura 59. Definir tipos de apoyo 252 Figura 60. Colocación de Cargas 252 Figura 61. Definición de combinación de cargas 253 Figura 62. Colocación de Rigidez infinita 253 XVII Figura 63. Proceso de análisis del modelo 254 Figura 64. Modelación del Edificio C 254 Figura 65. Datos de entrada y salida de la modelación 255 Figura 66. Diseño del Edificio C 256 Figura 67. Datos de diseño del Edificio C 257 Figura 68. Datos necesarios para obtener la deriva Global del edificio 258 Figura 69. Edificio de tres pisos con desplazamientos De piso ante un sismo 259 Figura 70. Muestra de Derivas 259 Figura 71. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido X) 260 Figura 72. Datos de Deriva del Edificio A (Sentido Y) 260 Figura 73. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido X) 261 Figura 74. Datos de Deriva del Edificio B (Sentido Y) 261 Figura 75. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido X) 262 Figura 76. Datos de Deriva del Edificio C (Sentido Y) 252 Figura 77. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido X) 263 Figura 78. Datos de Deriva del Edificio D (Sentido Y) 263 XVIII ÍNDICE DE TABLAS CAPITULO II Marco Teórico Tabla 1.- Coeficiente de suelo S y de Coeficiente Cm 24 CAPÍTULO IV Análisis e Interpretación de Resultados Tabla 2.- Cuadro de Áreas 39 CAPÍTULO VI Propuesta Tabla 3.- Dimensiones de Bloques 50 Tabla 4.- Máximas Deflexiones permisibles Calculadas en Losas 50 Tabla 5.- Altura Mínima de Vigas o Losas en una Dirección Cuando no se calculan Deflexiones 52 Tabla 6.- Coeficiente del Suelo (S) y Coeficiente (Cm) 65 Tabla 7.- Poblaciones ecuatorianas y valor de factor (Z) 66 Tabla 8.- Tipo de uso, destino e importancia de estructura 66 Tabla 9.- Coeficiente de Reducción de Respuesta (R) 66 Tabla 10.- Coeficiente de Configuración en Planta (ϕp) 67 Tabla 11.- Coeficiente de Configuración en Elevación (ϕe) 67 Tabla 12.- Análisis de la Energía Dinámica de los Ascensores de Tipo Normal Tabla 13.- Refuerzos Mínimos entre Juntas Tabla 14.- Datos de Catálogo de Placa Colaborante Tabla 15.- Tabla de Datos de Correas de acuerdo a la XIX 71 85 236 Distancia entre apoyos 238 UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO TEMA: “DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO-RESISTENTE DE LOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO “LIMBURG PLATZ" DE LA CIUDAD DE QUITO, PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OCUPANTES.” AUTOR: Egda. Lucía Ortiz N. TUTOR DE TESIS: Ing. Santiago Medina FECHA: Septiembre del 2012 RESUMEN EJECUTIVO El presente proyecto tiene por finalidad realizar el Diseño Estructural Sismoresistente de los Edificios de Departamentos de Hormigón Armado “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito, para garantizar la seguridad de los ocupantes; iniciando con el estudio de los planos arquitectónicos, el estudio de suelos y las normas de construcción, datos de población y de construcción en la ciudad. Siguiendo con el diseño, realizamos un predimensionamiento de las losas, vigas y columnas, basados en las normas del Código ACI318-05 y del CEC 2002, para tener una idea de las dimensiones con las que se construirán los edificios de departamentos. Preparamos los datos para ingresar en el programa ETABS, ya que este es una herramienta fundamental para el desarrollo del proyecto, en el realizamos la modelación de las estructuras, una vez realizado el análisis estático, el programa nos da los datos que servirán para confrontarlos con los datos XX obtenidos en el predimensionamiento de las vigas y columnas resistentes de los edificios. El objetivo de esta comparación es comprobar que los momentos solicitantes sean menores o iguales a los momentos resistentes calculados. Luego, con los datos finales, realizamos los planos correspondientes para cada edificio de departamentos. Este trabajo consta de 6 capítulos, distribuidos de la siguiente manera: El Capítulo I, el “Problema” plantea el problema de la falta medidas en la realización de estudios previos para la construcción de edificios, la falta de usos de las normas de construcción establecidas en el país, los tipos de problemas que se pueden presentar en el evento de un sismo y las posibles soluciones para mejorar el nivel de construcción en el Ecuador. El Capítulo II, trata sobre el “Marco Teórico” nos permite establecer antecedentes investigativos, además de definir los principales términos relacionados con los parámetros de construcción en el país, incluyendo normas, características y definiciones necesarias para identificar una posible hipótesis. El Capítulo III, indica la “Metodología” utilizada en la investigación, establece el tamaño de la muestra a partir de la población, y operacionalización de las variables en estudio. El Capítulo IV, incluye el “Análisis e Interpretación de Resultados” de los datos obtenidos en las Encuestas realizadas de Población y Vivienda del INEC, con ello realizamos la verificación la hipótesis propuesta. El Capítulo V contiene las “Conclusiones y Recomendaciones” de la investigación obtenidos a partir del análisis de los resultados. XXI El Capítulo VI presenta la propuesta motivo de la investigación, establece los parámetros de diseño estructural sismo-resistente de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ", basada en la investigación bibliográfica de normas del Código ACI 318-05 y el Código Ecuatoriano de la Construcción, con la realización del estudio previo XXII y los planos estructurales. CAPITULO I EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1 TEMA DE INVESTIGACIÓN Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.2.1 CONTEXTUALIZACIÓN En el comienzo de la historia de la humanidad, los hechos arquitectónicos sólo se conocían después de su construcción. A partir del renacimiento surge, con la perspectiva, la posibilidad de representar los edificios y apreciar sus formas y proporciones antes de su construcción y como método de verificación. Luego, aparecen otras formas de representación como son los planos en la actualidad. Las nuevas ideas arquitectónicas en estos días están proyectadas a crear estructuras modernas e innovadoras, las cuales deben estar ligadas a un diseño estructural de alta calidad y eficacia que ofrezca soluciones concretas. Un edificio está definido como una estructura que sirve fundamentalmente para dar cabida al ser humano, permitiéndole que realice todas las actividades del diario vivir en un ambiente óptimo, lleno de comodidad y confort, mejorando el rendimiento de sus labores y promoviendo el desarrollo de las ciudades. El cálculo estructural es de vital importancia para el buen funcionamiento del mismo, ya que de esto dependerá la vida de quienes lo habitan. 2 En la actualidad, el mundo ha vivido momentos difíciles a causa de los sismos ocurridos en Haití, Chile y el más reciente ocurrido en Japón, los cuales nos han hecho analizar sobre la inseguridad existente en edificaciones de todo uso como: edificios educativos, departamentales, históricos, etc. El Ecuador es un claro ejemplo de un país expuesto a la ocurrencia de sismos por su ubicación en el cinturón de Fuego, los cuales siempre han afectado las edificaciones,por lo que un proyecto de este tipo presenta un ejemplo del tipo de cálculo que debemos realizar para garantizar que la edificación resista ante un sismo, garantizar el comportamiento del mismo y proporcione seguridad a sus ocupantes. La vulnerabilidadde una edificación frente a un terremoto, la cual es el comportamiento deficiente de una estructura frente a un sismo incluso moderado, debido a un déficit de resistencia o a una ductilidad escasa. Las normativas sismoresistentes, en general, admiten que los edificios sean diseñados para resistir sismos fuertes sin colapso, incluso admitiendo daños estructurales severos, en el caso de sismos moderados no se permiten daños en elementos estructurales, pero sí algún daño en elementos no estructurales como tabiques, particiones, etc., y que, en general, sean fácilmente reparables, en el caso de sismos leves, la estructura no debe sufrir ningún daño. Las nuevas tendencias en el diseño sísmico de edificios, parecen estar orientadas a la estimación del comportamiento estructural a diferentes niveles de la intensidad del movimiento del terreno ocasionado por sismos. Para ello, el análisis estructural sismo-resistente ha sido identificado como un parámetro para medir la confiabilidad de ocupación de la estructura. La evolución de los métodos de análisis ha sido particularmente notoria en las últimas décadas, con el uso cada vez más frecuente de las computadoras digitales. Actualmente estas herramientas se consideran indispensables para un análisis sísmico apropiado, no tanto por la posibilidad de efectuar los cómputos más 3 rápidamente cuanto porque, al poder considerar mejores modelos, se logran estructuras más eficientes y confiables. Sin embargo, debe reconocerse que por las incertidumbres en las acciones sísmicas e incluso en las propiedades de los materiales, así como por las numerosas hipótesis simplificadoras previas al análisis, los resultados del mejor programa de cómputo es sólo una descripción aproximada de la realidad. Generalmente existen muchas consideraciones asociadas que pueden determinar que una Estructura sismo- resistente cumpla con estas condiciones de seguridad, siendo agrupadas en el tipo de suelo, la simetría del diseño, en que los pisos superiores sean lo más livianos posible, la necesidad de una adecuada selección en cantidad y calidad de los materiales especialmente del acero, el cual debe ser dúctil, también es necesario que la estructura se deforme limitadamente, así como una buena práctica de construcción e inspección estructural rigurosa. Debido a que las ondas sísmicas se trasmiten básicamente de tres formas horizontal, vertical y mixta, se requiere que el diseño de las estructuras sean lo más simétricas posibles y que el efecto de los esfuerzos cortantes y de tracción asociados a estos movimientos sean adecuadamente “asimilados” por la misma. Cuando el país empezó a utilizar hormigón como material fundamental para las construcciones, existieron un sinnúmero de problemas que en la actualidad han sido superados. Si bien es cierto que existe una buena experiencia en el medio con respecto al hormigón armado, se continúan presentando problemas al momento de ensayar los materiales que forman parte del hormigón. Los edificios de departamentos de Hormigón Armado “LIMBURG PLATZ" ubicados en la ciudad de Quito, como muchas otras edificaciones en diferentes ciudades del país requieren no solo un estricto control de calidad en sus materiales, sino también en sus sistemas constructivos para que lo calculado en el diseño se acerque lo más posible a la realidad. 4 1.2.2 ANÁLISIS CRÍTICO Los acontecimientos sísmicos recientes, como los sismos de Haití, Chile y Japón que causaron daños importantes en estructuras de concreto reforzado y que han llevado al colapso de estructuras o daños en elementos estructurales y no estructurales impidiendo el uso de la edificación en un tiempo considerable han hecho eco en el mundo entero sobre la inseguridad existente en edificaciones. El crecimiento de la población y la urbanización hace que el país se caracterice en la actualidad por su naturaleza urbana la tasa anual de crecimiento urbano es de 3.67%, la población urbana es de alrededor del 68% de la población total, hechos que influyen indiscutiblemente en el desarrollo de vivienda y por tanto en el desarrollo del país si se considera que el sector de la construcción es un sector líder en el desarrollo económico. En la ciudad de Quito, a pesar de la modernidad de las edificaciones, muchas veces su construcción se ha basado en la experiencia del ingeniero, por lo que la falta de conciencia sobre los problemas que pueden acarrear el no realizar un estudio profundo sobre una edificación que se vaya a construir pueden producirse fallas o el colapso al momento de producirse un sismo de mediana intensidad. El mal desempeño sísmico de estructuras sismo resistente modernas han puesto en evidencia que la confiabilidad del diseño sísmico no solo era menor que la que se esperaba, sino que presenta grandes inconsistencias entre estructuras que tienen un mismo sistema estructural, lo cual ha enfatizado la necesidad de replantear las metodologías actuales de diseño sísmico para salvaguardar la vida de los ocupantes cuando ocurra algún sismo. De acuerdo con los resultados de la evaluación estructural, se debe realizar un cálculo objetivo que cumplan las normas establecidas de construcción aplicada a cualquier tipo estructura, que cumpla un buen funcionamiento dentro del diseño sismo-resistente para salvaguardar las vidas humanas y que resulte conveniente a la economía actual que vive el país. 5 1.2.3 PROGNOSIS El impulso necesario que se ha generado para la incorporación de nuevas técnicas de construcción procede básicamente de dos fuentes diferentes: el análisis de las construcciones tradicionales y las nuevas técnicas; sintetizando ambas, el uso consecuente de tecnologías apropiadas, incorporando la lógica ingenieril, se ofrece una amplia gama de posibilidades de construcción con procesos rápidos y de alta calidad para ser aplicados en el medio. Las nuevas tendencias de la Ingeniería Sísmica, reconocen la necesidad de evaluar la vulnerabilidad de las estructuras en los entornos urbanos, ya que es allí en donde existe mayor concentración de la población, infraestructuras y servicios. Así pues, el estudio del comportamiento de los edificios ante la eventual ocurrencia de un sismo intenso, es el responsable de evitar verdaderas catástrofes, como las que hasta la fecha continúan dejando grandes pérdidas de vidas humanas y económicas. El desarrollo y aplicación de diversos métodos o técnicas avanzadas del análisis estructural para el desempeño, vulnerabilidad y fragilidad de una estructura, ha permitido establecer de forma cuantitativa, la importancia que, para la minimización de un riesgo sísmico, tiene el diseño y construcción sismo resistente, quedando aún varias dudas e interrogantes respecto del análisis estructural, mismas que en el futuro seguirán sin ser investigadas si no se les da la importancia necesaria, pudiendo conducir en muchos casos a decisiones y soluciones erradas en la evaluación y diseño de una estructura, con consecuencias para la seguridad estructural y peor aún, para la vida humana. Si no se realiza un cálculo y diseño estructural sismo-resistente a las estructuras, al no aplicar los códigos, normas y procedimientos establecidos para este tipo de edificios de departamentos, llevarían en lo posterior a cometer errores en los cálculos que conducirían a poner en riesgo vidas humanas además de los costos en la reparación y reforzamiento de las estructuras. 6 1.2.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Qué tipo de Diseño Estructural Sismo-Resistente será necesario realizar en los Edificios de Departamentos de Hormigón Armado “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus habitantes? 1.2.5 INTERROGANTES ¿Qué tipo de cálculo se va a emplear? ¿Cuáles serán los procesos lógicos, ordenados y secuenciales de cálculo y diseño estructural sismo-resistente? ¿Qué es análisis estructural sismo resistente? ¿Cuál es el procedimiento correcto para realizar un análisis estructural sismoresistente? ¿Cuál es la herramienta computacional adecuada para la aplicación del análisis estructural sismo-resistente? ¿Cómo evaluar e interpretar los reportes computarizados para un diseño óptimo y seguro? 1.2.6 DELIMITACIÓN DEL OBJETO DE INVESTIGACIÓN 1.2.6.1 DELIMITACIÓN TEMPORAL El proyecto propuesto se ejecutará en el segundo semestre del 2011. 7 1.2.6.2 DELIMITACIÓN ESPACIAL La investigación constará de estudios de campo, los cuales se realizarán en el Barrio El Dorado, de la ciudad de Quito provincia de Pichincha. Para el desarrollo de las actividades complementarias de la investigación se considera el uso de la biblioteca de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato. 1.2.6.3 DELIMITACIÓN DE CONTENIDO. Problema: Inseguridad de los ocupantes de los Edificios de Departamentos de Hormigón Armado “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito. Tema: Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes. Aspecto: Estructuras, Hormigón, Computación Aplicada, Obras Civiles, Proyectos Estructurales, Proyecto de Tesis. Área: Estructuras. Campo: Ingeniería Civil. 1.3 JUSTIFICACIÓN Según el Instituto Geofísico que cuenta con un mapa de peligro sísmico, la ciudad de Quito se encuentra ubicada en la Zona 4, que es la zona de mayor riesgo. Por ello se tiene que tomar muy en cuenta sobre los diseños de estructuras que van a tener ocupación de vidas humanas, garantizando su comportamiento y proporcionando seguridad. 8 Las experiencias de las edificaciones dañadas que no solamente son producto de una mala ejecución, sino que denotan ligereza en los cálculos y diseños estructurales, producto de una práctica equivocada, que han conducido en unos casos a subdimensionamientos y en otros a sobredimensionamientos, hace más que necesario contar con un cálculo y diseño estructural sismo-resistente que conduzca a diseños satisfactorios y precisos a través de procesos lógicos que tomen en cuenta las últimas innovaciones tanto en materia técnica como en el uso de programas computarizados de última generación. Con la realización de un estudio estructural adecuado para los edificios de departamentos se determinará que tipo de material es más conveniente, las secciones mínimas de diseño, el diseño sismo-resistente que cumpla con las normas para que en un futuro se sigan cometiendo errores en los diseños que a su vez conducen a poner en riesgo vidas humanas y grandes costos en la reparación y reforzamiento de las estructuras. 1.4 OBJETIVOS 1.4.1 GENERAL Realizar el Estudio Estructural de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito para garantizar la seguridad de sus ocupantes. 1.4.2 ESPECÍFICOS Definir el cálculo y diseño estructural sismo resistente para los edificios de departamentos. Seleccionar normas y códigos de diseño estructural sismo-resistente para edificios de hormigón armado, tomando como base el ACI 318S-05 y el CEC 2002. 9 Establecer procesos lógicos, ordenados y secuenciales de cálculo y diseño estructural sismo-resistente. Definir alternativas de proceso para lograr resultados satisfactorios y confiables para la seguridad humana. Utilizar programas computarizados adecuados para el análisis estructural y diseño sismo-resistente. Obtener resultados y evaluarlos para un diseño seguro. Obtener la infraestructura óptima para la construcción del edificio en base de los estudios fundamentales. 10 CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS En la actualidad el desarrollo tecnológico e ingenieril se ha incrementado en gran escala, motivo por el cual es necesario que toda estructura cuente con un análisis Sismo-Resistente, en cualquier sitio en el que se encuentre dicha estructura, más aún en zonas de alto riesgo sísmico como es el caso de la ciudad de Quito; es por esto que es imprescindible que el calculista conozca y maneje técnicas modernas y apropiadas para un correcto análisis estructural, en todos y cada uno de los diseños, garantizando su comportamiento y proporcionando una seguridad máxima. En la actualidad ya se realizan diseños sísmicos para estructuras que van a ser construidas, pero poco o casi nada se realiza un análisis en las edificaciones ya existentes, sin embargo se requiere de un proceso para obtener una gama de resultados que reflejen la respuesta real de la estructura, frente a esto, el análisis estructural Sismo-Resistente representa la mejor alternativa para dar solución al mencionado problema 2.2 FUNDAMENTACIÓN FILOSÓFICA. La investigación se halla bajo el paradigma crítico – positivista, ya que es objetiva y predominan los métodos cuantitativos, sabemos que existen leyes y reglamentos pre estructurados y esquematizados, es decir, que no podemos cambiar el procedimiento, además está orientado a la verificación, confirmación y análisis de resultados. 11 2.3. FUNDAMENTACIÓN LEGAL La presente investigación se basará en normas y especificaciones técnicas para la elaboración de diseño del Edificio en cuestión. Estas normas son obligatorias para cumplir con los requerimientos básicos para la construcción del edificio: FEMA-440 Código ACI (318-05) Código Ecuatoriano de la Construcción (CEC-2002) 2.4 CATEGORÍAS FUNDAMENTALES 2.4.1 SUPRAORDINACIÓN DE VARIABLES. Comparación de Realización de Planos resultados Estructurales Diseño Sismo- Nivel Ocupacional Resistente Interpretación de Niveles de daño Resultados Aplicación del Parámetros de Programa ETABS diseño Consideraciones de Calidad de los materiales Cálculo Análisis de Planificación Resistencia ante un de Edificios sismo Satisfacción solicitaciones y Estudio estructural seguridad de ocupantes de Edificios VARIABLE VARIABLE INDEPENDIENTE. DEPENDIENTE. 12 2.4.2 CONCEPTOS BÁSICOS. 2.4.2.1 EDIFICIO.- Construcción permanente, separado e independiente, concebido para ser utilizada como vivienda o para servir a fines agrarios, industriales, educativos, a la prestación de servicios o en general al desarrollo de una actividad. Una construcción es permanente si ha sido concebida y construida para atender necesidades de duración indefinida y que, por lo tanto, durará normalmente en el mismo sitio más de 10 años. Toda construcción tiene elementos verticales y horizontales, lineales o planos, que pueden ser integrados en la estructura y que serán capaces de absorber cargas sísmicas. Una clasificación de estos elementos puede ser: Diafragmas Pórticos Tabiques de hormigón armado resistentes al corte. Mampostería portante arriostrada. Pórticos con triangulaciones. Columna empotrada en la base. Sistemas Estructurales tipo cajón. Para realizar una evaluación estructural de cualquier edificación se requiere realizar varios pasos: Memoria.-En ella se incluye el programa de necesidades, se describirá las características del edificio y el uso previsto que condicionan las exigencias de seguridad estructural, tanto a la capacidad portante, las bases de cálculo y la justificación del cumplimiento de las exigencias de seguridad. En la base de cálculo se incluirá los siguientes datos: 13 El periodo de servicio previsto, si difiere de 50 años. Las simplificaciones efectuadas sobre el edificio, en uno o varios modelos de cálculo, indicando el tipo estructural adoptado, las características de las secciones, tipo de conexiones y condiciones de sustentación. Las características mecánicas consideradas para los materiales estructurales y para el terreno que lo sustenta. Las exigencias relativas a la capacidad portante y a la aptitud al servicio, incluida durabilidad. De cada tipo de elemento estructural, la modalidad de análisis efectuado y los métodos de cálculo empleados. Los planos del proyecto correspondientes a la estructura deben ser suficientemente precisos para la realización de la obra, a cuyos efectos se podrán deducir de planos auxiliares de obra o de taller, lo cual deben incluir detalles y especificaciones como: Las cargas utilizadas en el diseño, carga viva, carga muerta, carga de viento, etc. Tamaño y localización de todos los elementos estructurales, refuerzos y anclaje. Tipo y localización de los empalmes soldados y mecánicos de refuerzo. Resistencia mínima a compresión del concreto. Resistencia especificada o tipo de acero del refuerzo. Ubicación y detallado de todas las juntas de contracción o expansión especificadas del concreto. La comprobación estructural de un edificio requiere: Determinar las situaciones de dimensionamiento adecuado que resulten determinante; Establecer las acciones que deben tenerse en cuenta y los modelos adecuados para la estructura; 14 Realizar el análisis estructural, adoptando métodos de cálculo adecuados a cada problema; Verificar que, para las situaciones de dimensionamiento correspondiente, no se sobrepasen los estados límite. En las verificaciones se tendrá en cuenta los efectos del paso del tiempo (acciones químicas, físicas y biológicas; acciones variables repetidas) que pueden inducir en la capacidad portante o en la aptitud del servicio, en concordancia con el período de servicio. 2.4.2.2 CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS.- La construcción de edificio es un ejemplo de las tareas de ingeniería civil que nos es muy familiar. Alrededor de todo el mundo, se construyen en las ciudades enormes de rascacielos y grandes bloques de viviendas u oficinas. 2.4.2.3 CLASIFICACIÓN DE EDIFICACIONES.- Para fines de evaluar las fuerzas sísmicas los edificios se clasifican de acuerdo con su uso y sus características estructurales. En cuanto al uso, la mayoría de las normas distinguen a los edificios importantes, ya sea porque en ellos existan grandes concentraciones de personas, o porque su supervivencia resulte vital para responder a las situaciones de emergencia provocadas por los sismos. Conviene subrayar que los hospitales son un buen ejemplo, tanto de edificios con una gran densidad de uso, como de centros indispensables para la atención de las víctimas después de un sismo. En general, a los edificios importantes se les asigna un factor de sobre-diseño que afecta directamente al cálculo de las fuerzas sísmicas. Las características estructurales definen fundamentalmente el comportamiento inelástico de los edificios. Como se verá más adelante, un buen porcentaje de los reglamentos latinoamericanos proporciona coeficientes sísmicos y espectros de diseño que consideran el comportamiento inelástico de las estructuras, lo cual 15 permite utilizar valores de diseño, menores que los necesarios para mantenerse en el rango elástico. De aquí que sea necesario clasificar a las estructuras en función de las características que definen su capacidad para absorber energía en el rango inelástico. 2.4.2.4 PARTES CONSTITUTIVAS DE UN EDIFICIO. Un edificio está constituido por dos partes: Superestructura.- es el conjunto de elementos que resisten directamente las cargas, tales como: losas, vigas, viguetas, etc. Infraestructura.- específicamente son las partes encargadas de transmitir las cargas de la superestructura a la infraestructura hasta la tierra: columnas, cimentaciones. 2.4.2.5 PARÁMETROS DE DISEÑO: 2.4.2.5.1 ELEMENTO ESTRUCTURAL.-Es cada una de las partes diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida una estructura a efectos de su diseño (cimientos, columnas, vigas y pisos). El diseño y comprobación de estos elementos se hace de acuerdo con los principios de la ingeniería estructural y la resistencia de materiales. Los elementos estructurales suelen clasificarse en virtud de tres criterios principales: Dimensionalidad del elemento, según puedan ser modelados como elementos unidimensionales (vigas, arcos, pilares,...), bidimensionales (placas, láminas, membranas) o tridimensionales. 16 Forma geométrica o posición, La forma geométrica concreta afecta a los detalles del modelo estructural usado, así si la pieza es recta como una viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas diferencias, también la posición u orientación afecta al tipo de estado tensional que tenga el elemento. Estado tensional o solicitaciones predominantes, Los tipos de esfuerzos predominantes pueden ser tracción (membranas y cables), compresión (pilares), flexión (vigas, arcos, placas, láminas) o torsión (ejes de transmisión, etc.). 2.4.2.5.2 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.-Se consideran como elementos no-estructurales, aquellos que estando o no conectados al sistema resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez del sistema es despreciable y que están unidos a las partes estructurales (cimientos, columnas, vigas y pisos). Estos elementos se clasifican en dos grupos: arquitectónicos y las instalaciones básicas cumpliendo funciones esenciales en el edificio relacionados como propósito y la función del mismo. 2.4.2.5.3 DISTRIBUCIÓN Y CONCENTRACIÓN DE MASAS.- La distribución de las masas debe ser lo más uniforme posible, en cada planta como en altura. Es conveniente que la variación de las masas piso a piso acompañe a la variación de la rigidez. Si la relación masa-rigidez varia bruscamente de un piso a otro se producen concentraciones de esfuerzos. Se debe evitar la presencia de masas superfluas, tales como rellenos excesivos en terrazas, terrazas con jardín, etc. Es conveniente solucionar la provisión de agua con sistemas que eviten la construcción de una reserva de agua voluminosa en el nivel más alto del edificio. 17 2.4.2.5.4 SIMETRÍA.- Con el término simetría describimos una propiedad geométrica de la configuración del edificio. Un edificio es simétrico respecto a dos ejes en planta si su geometría es idéntica en cualquiera de los lados de los ejes. Este edificio será perfectamente simétrico. La simetría puede existir respecto a un eje solamente. También existe simetría en elevación, aunque es más significativa desde el punto de vista dinámico la simetría en planta. La simetría en altura no es perfecta porque todo edificio tiene un extremo fijo al terreno y libre el otro. La falta de simetría tiende a producir excentricidad entre el centro de masa y el centro de rigidez, y por lo tanto provocará torsión en planta. A medida que más simétrico es el edificio, disminuye el momento torsor en planta y el comportamiento de la estructura es más predecible. La asimetría tiende a concentrar esfuerzos, el ejemplo más común es el caso de las esquinas interiores. Aunque un edificio simétrico puede tener esquinas interiores como es el caso de las plantas en cruz. En este caso la planta del edificio es simétrica pero no es una planta regular. Los núcleos de las circulaciones verticales, pueden producir también asimetrías si su ubicación o solución constructiva genera elementos estructurales rígidos en la distribución estructural. Existe simetría estructural si el centro de masa y el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetría es conveniente también a la forma del edificio sino también a la distribución de la estructura. 2.4.2.5.5ALTURA.- La altura de un edificio influye directamente en el período de oscilación, si aumenta la altura aumenta el período. Si un edificio alto tiene un período cercano a 2 segundos es probable que su aceleración sea menor que un edificio más bajo, de 5 a 10 pisos, con período de ½ segundo. Los registros de terremotos indican que los sismos concentran su energía y mayores aceleraciones en períodos cercanos a ½ segundo. 18 Algunos reglamentos limitaban la altura de los edificios en áreas sísmicas, pero en las normas actuales, la tendencia es que la limitación sea un producto de la calidad del diseño. 2.4.2.5.6 RIGIDEZ.- La rigidez se confunde con resistencia, pero son dos conceptos diferentes, en tanto la resistencia es la capacidad de carga que puede soportar un elemento estructural antes de colapsar, la rigidez mide la capacidad que un elemento estructural tiene para oponerse a ser deformado. Se dice que un cuerpo es más rígido cuanto mayor sea la carga que es necesario aplicar para alcanzar una deformación dada. Analíticamente la rigidez de un elemento se expresa mediante el cociente entre la carga y la deformación que esta produce. En las estructuras modernas de edificios es común adoptar soluciones con pórticos, que se construyen con vigas y columnas unidas en sus nudos, constituyendo un elemento con continuidad estructural. La unión entre diferentes componentes de una estructura tiene una influencia decisiva en su rigidez, o lo que es lo mismo en su deformabilidad. Matemáticamente la flexibilidad se define como la inversa de la rigidez, o sea como el cociente entre la deformación y la carga que produce esa deformación. 2.4.2.5.7 CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN: CEMENTO.- Un material cementante es aquel que tiene las propiedades de adhesión y cohesión necesario para unir agregados inertes y conformar una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuada. (Nilson, 2001). Hay varios tipos de cementos. Las propiedades de cada uno de ellos están íntimamente asociadas a la composición química de sus componentes iniciales, que se expresa en forma de sus óxidos, y que según cuales se formarán compuestos resultantes distintos en las reacciones de hidratación. 19 HORMIGÓN.- El hormigón armado es el material de unir áridos con la pasta que se obtiene al añadir agua a un conglomerante. El conglomerante puede ser cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigón generalmente es un cemento artificial, entre estos últimos, el más importante y habitual es el cemento portland. La pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigón su fraguado y endurecimiento, mientras que el árido es un material inerte sin participación en el fraguado y endurecimiento. Ventajas del hormigón armado. Las ventajas del hormigón armado incluyen las de sus dos materiales componentes que son el hormigón y el acero, a continuación describimos algunas ventajas: Se adapta a formas diversas. Su costo relativamente bajo. Resistencia a los elementos atmosféricos y al fuego. Resistencia a compresión Resistencia a tracción. Ductilidad. Resistencia y deformación del Hormigón Armado a compresión. En efecto su comportamiento depende de la relación entre los esfuerzos sobre el material de las estructuras y las deformaciones de dicho material. 20 Figura 1. Resistencia y deformación del Hormigón Armado a compresión. En efecto su comportamiento depende de la relación entre los esfuerzos sobre el material de las estructuras y las deformaciones de dicho material. f’c = Esfuerzo característico del hormigón = esfuerzo de rotura a los 28 días. ε0= Deformación del hormigón cuando alcanza su máxima resistencia = 0,002 tan Φ = Ec = Módulo de elasticidad del hormigón = ; Ec = 15.000.00 f 'c (kg/cm2). El comportamiento es lineal hasta un esfuerzo igual a 0,70f’c. En la realidad y observando el gráfico, el comportamiento es lineal hasta un esfuerzo igual 0,50f’c. Módulo de elasticidad.-Es la pendiente de la recta que identifica al rango elástico de comportamiento de los materiales, y en el caso del hormigón se representa “Ec”. Numéricamente el módulo de elasticidad es el cociente entre el esfuerzo y la deformación unitaria dentro del rango elástico. E S 21 AGREGADOS.- Para concretos estructurales comunes, los agregados ocupan aproximadamente entre el 70 y el 75 por ciento del volumen de masa endurecida, el resto está conformado por la pasta de cemento endurecida, agua no combinada y vacíos de aire. Mientras más densamente pueda empaquetarse el agregado, mejor será el refuerzo, la resistencia a la intemperie y la economía del concreto. Por esta razón, resulta de fundamental importancia la graduación del tamaño de las partículas de los agregados, con el fin de producir este empaquetamiento compacto. Los agregados naturales se clasifican en finos y gruesos. Un agregado fino o arena es cualquier material que pase el tamiz No. 4, es decir, un tamiz con cuatro aberturas por pulgada lineal. El material más grueso que este se clasifica como agregado grueso o grava. Cuando se desea una graduación óptima, los agregados se separan mediante tamizado, en dos o tres grupos de diferente tamaño. ACERO DE REFUERZO.- El tipo más común de acero de refuerzo (distinguiéndose de los aceros de pre-esfuerzo) viene en forma de barra circular llamadas varillas y disponibles en un amplio intervalo de diámetro aproximadamente de 10cm hasta 36cm para aplicaciones normales y en dos tamaños de barra pesados de aproximadamente 40cm. Hoy en día el acero que generalmente se utiliza para el diseño tiene una fluencia fy=4200 kg/cm2 y no se recomienda soldar para los empalmes, estribos, zunchos, etc. Razón por la cual para las diferentes necesidades de uniones entre varillas se utiliza alambre de amarre debidamente especificado en el código ecuatoriano de la construcción CEC2002. Estas barras vienen corrugadas para aumentar la resistencia al deslizamiento entre el acero y el concreto. Los requisitos mínimos para los resaltes superficiales (espaciamiento, proyección, etc.). Se han determinado mediante investigación experimental. 22 Figura. 2. Resistencia y deformación del acero a tracción. Obsérvese que su comportamiento a compresión es similar al de tracción, siempre y cuando se controle el pandeo. fy = Esfuerzo de fluencia. εy= fy Deformación cedente del acero. Es εan = Ductilidad del acero. Es = Módulo de elasticidad del acero. Ductilidad µ = su y εsu = Deformación de rotura del acero. Detalles de armado.- El detalle de armado para las diversas barras de acero (varillas) que conforman el diseño de hormigón armado requiere un análisis detallado para salvaguardar la seguridad de la estructura. El CEC2002 provee normas para cada una de las solicitaciones de construcción, especificados en los siguientes partes: 23 Detalle de Refuerzo CEC2002 Parte 2, Capítulo 7. Longitudes de Desarrollo y Empalmes de Refuerzo CEC2002 Parte 2, Capítulo 12. 2.4.2.6 REQUERIMIENTOS DE DISEÑO SISMO-RESISTENTE: SISMO DE DISEÑO.- Terremoto que tiene una probabilidad del 10% de ser excedido en 50 años, determinado bien a partir de un análisis de la peligrosidad sísmica del sitio de emplazamiento de la estructura, o a partir de un mapa de peligro sísmico, tal como el proporcionado por este código. Para representar este terremoto, puede utilizarse un grupo de acelerogramas que presenten propiedades dinámicas representativas de las características tectónicas, geológicas y geotécnicas del sitio. Los efectos dinámicos del sismo de diseño pueden representarse mediante un espectro de respuesta para diseño. CORTANTE BASAL DE DISEÑO.- Los valores establecidos en la Tabla 3 del CEC2002, provienen de los valores de aceleraciones espectrales máximas esperados para valores de Z (Factor de Zona Sísmica) y de tipo de suelo crítico. La intersección entre el valor de C y su límite interior Cm, define la frecuencia de esquina o de corte que separa la zona de períodos con aceleración constante con la zona de períodos de velocidad constante, dependiendo del tipo de suelo. Tabla 1. Coeficiente de suelo S y Coeficiente Cm Perfil Tipo Descripción S Cm S1 Roca o suelo firme 1,0 2,5 S2 Suelos intermedios 1,2 3,0 S3 Suelos blandos y estrato profundo 1,5 2,8 S4 Condiciones especiales de suelo 2,0* 2,5 (*) = Este valor debe tomarse como mínimo, y no substituye los estudios de detalle necesarios para construir sobre este tipo de suelo. 24 PERÍODO DE VIBRACIÓN (T).- El Código Ecuatoriano de la Construcción 2002 nos proporciona dos tipos de métodos para calcular el método de vibración. Método 1.- Para estructuras de edificación, el valor de T puede determinarse de manera aproximada, proporciona un valor referencial simplificado, útil para aplicar el método de cálculo sísmico estático. El método 2.- Puede ser calculado utilizando las propiedades estructurales y las características de deformación de los elementos resistentes, en un análisis apropiado. Requiere de utilizar una distribución aproximada de fuerzas laterales y el cálculo de las deflexiones elásticas estáticas resultantes de esa distribución de fuerzas en la estructura (incluye por tanto el efecto delas distribuciones de las rigideces laterales de la estructura). Por lo tanto, los resultados del método 2constituyen una mejor estimación. FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA SISMICA (R).- El factor de Resistencia R depende del tipo de estructuras, tipo de suelo, del período de vibración considerado y de los factores de ductilidad, sobre-resistencia, redundancia y amortiguamiento de una estructura en condiciones límite. SEPARACIÓN ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES.- El establecimiento de separaciones máximas entre estructuras desea evitar el golpeteo entre estructuras adyacentes, o entre partes de la estructura intencionalmente separadas, debido a las deformaciones laterales. Se considera el efecto desfavorable en que los sistemas de entrepiso de cada una de las partes intencionalmente separadas de las estructuras, o de las estructuras adyacentes, no coincidan a la misma cota de altura. Para los casos de coincidencia o no coincidencia, se establece cuantificación de separación máxima. Cabe mencionar que la exigencia impuesta está cerca al 50% del valor de separación máxima que debería estrictamente cumplirse. 25 COEFICIENTE SÍSMICO.- Coeficiente sísmico define el porcentaje del peso total de la estructura que se debe considerar como cortante actuante en su base con fines de diseño. Para una región sísmica específica la mayoría de las normas proporcionan valores del coeficiente sísmico en función de las características estructurales, del uso del inmueble y del tipo de suelo. Los valores del coeficiente sísmico para suelos compresibles suelen ser mayores que para los firmes, ya que consideran la amplificación que sufren las ondas sísmicas en este tipo de suelos. En varios casos el coeficiente sísmico es también función del período fundamental de la estructura, por lo cual estos reglamentos proporcionan expresiones para su cálculo aproximado. BASES DEL DISEÑO.- Los procedimientos y requisitos descritos en el CEC2002 se determinarán considerando la zona sísmica del Ecuador donde se va a construir la estructura, las características del suelo del sitio de emplazamiento, el tipo de uso, destino e importancia de la estructura, y el tipo de sistema y configuración estructural a utilizarse. Las estructuras deberán diseñarse para una resistencia tal que puedan soportar los desplazamientos laterales inducidos por el sismo de diseño, considerando la respuesta inelástica, la redundancia y sobre-resistencia estructural inherente, y la ductilidad de la estructura. La resistencia mínima de diseño deberá basarse en las fuerzas sísmicas de diseño establecidas en el Código Ecuatoriano de Construcción 2002. 2.4.2.7 DISEÑO SISMO-RESISTENTE.- Los elementos y características que definen la estructura sismo-resistente de un edificio como: configuración del edificio, escala, simetría, altura, tamaño horizontal, distribución y concentración de masas, densidad de estructura en planta, rigidez, piso flexible, esquinas, resistencia perimetral, redundancia, centro de masas, centro de rigideces, torsión, período propio de oscilación, ductilidad, amortiguamiento, sistemas resistentes. 26 2.4.2.8 DESEMPEÑO SÍSMICO.- Comportamiento estructural ante la excitación sísmica, se cuantifica en términos de la cantidad de daño en un edificio afectado por un movimiento sísmico. El diseño basado en el desempeño sísmico consistente en la selección de esquemas de evaluación apropiados que permitan el dimensionamiento y detalle de los componentes estructurales, no estructurales y contenidos, de manera que, para unos niveles de movimiento de terreno determinados y con ciertos niveles de fiabilidad, los daños en la estructura no deberán superar ciertos estados límite (Bertero, 1997). De acuerdo al comité VISION 2000, la ingeniería basada en el desempeño no solo involucra aspectos relacionados con el diseño, sino que también considera todas aquellas actividades necesarias tanto para el proceso constructivo, como para las tareas de mantenimiento, que permiten que las estructuras exhiban un desempeño sísmico predecible cuando se ven afectadas por sismos de diferente severidad. 2.4.2.9 ANÁLISIS ESTÁTICO.-El Análisis Estático Elástico es un análisis de cargas que no varían en el tiempo y en el cual la estructura no excede el rango elástico. Las cargas estáticas pueden tener un origen gravitatorio, de viento, de nieve, etc. Existen procedimientos para el análisis sísmico de edificios en los que las solicitaciones sísmicas se pueden representar por medio de un conjunto de cargas estáticas. Comprende el análisis de las fuerzas, desplazamientos, velocidades y aceleraciones que aparecen en una estructura o mecanismo como resultado de los desplazamientos y deformaciones que aparecen en la misma. En el análisis estático, la determinación de la excentricidad estructural requiere del cálculo de las coordenadas del centro de rigidez, sin embargo, resulta complicado establecerlas para un edificio de varios niveles ya que los programas comerciales existentes, generalmente no tienen implementados los procedimientos y formulaciones matemáticas, o bien como se comenta en (Goel y Chopra, 1993), 27 existen otros métodos simplificados que requieren de modelos equivalentes que representan a la estructura. 2.4.2.10 ETABS.- Es un programa de cálculo de estructuras por elementos finitos, para análisis estático y dinámico lineal y no lineal, con especiales características para el análisis y diseño estructural de edificaciones que trabaja dentro de un sistema de datos integrados. Los métodos numéricos usados en el programa, los procedimientos de diseño y los códigos internacionales de diseño, le permitirán ser versátil y productivo, tanto si se esta diseñando un pórtico bidimensional o realizando un análisis dinámico de un edificio de gran altura con aisladores en la base. 2.4.2.11 MÉTODOS NUMÉRICOS.- son usados para analizar la edificación, permiten modelar sistemas de piso de tableros de acero y losas de concreto que puedan automáticamente transmitir sus cargas a las vigas principales. El enmallado de elementos finitos elaborados automáticamente de un complejo sistema de piso con interpolación de desplazamientos en transiciones de diferentes características de mallas, asociado con el análisis dinámico, permite la inclusión de los efectos de flexibilidad del diafragma en el análisis de una manera práctica. Las opciones de análisis dinámico vertical permiten incluir los efectos de las componentes del movimiento vertical del terreno en su análisis sísmico. Los problemas especiales asociados con la construcción de estructuras típicas han sido asociados con técnicas numéricas personalizadas que permiten incluir fácilmente sus efectos en el análisis. 2.4.2.12 DISEÑO DE ESTRUCTURAS.- Las normas de diseño sismo- resistente exigen la revisión de la seguridad de las estructuras ante la combinación de las cargas muertas con las vivas y con los efectos de sismo. Las cargas vivas consideradas suelen ser un porcentaje de los valores máximos probables, para tomar en cuenta el efecto accidental del sismo. 28 El factor de carga utilizado es también un valor menor que el recomendado para combinaciones de cargas que no incluyan acciones accidentales. En aquellas normas en que el diseño se basa en el uso de esfuerzos permisibles, la naturaleza accidental del sismo permite incrementar los valores propuestos de dichos esfuerzos. ESTADO LÍMITE DE FALLA.- En las normas en que se diseña con base en la revisión de estados límite debe verificarse que la resistencia de diseño sea mayor o igual que la acción de diseño. En aquellos casos en que el diseño se basa en el empleo de esfuerzos permisibles debe verificarse que no se excedan los valores especificados de los mismos. ESTADO LÍMTE DE SERVICIO.- Las normas de diseño sismo-resistente exigen la verificación de los desplazamientos para que los mismos no generen efectos de segundo orden, ni creen una sensación de inseguridad, ni propicien el daño de los elementos no estructurales. En general, se proporcionan valores límite al desplazamiento de los entrepisos que, para aquellos códigos que manejan coeficientes sísmicos reducidos por inelasticidad, son del orden de 0.002 veces la altura del entrepiso cuando los elementos no estructurales están ligados a la estructura y de 0.004 cuando dichos elementos se encuentran desligados de ésta. En las normas que manejan coeficientes sísmicos elásticos, los valores son del orden de 0.008 y 0.016 respectivamente. Asimismo, se dan recomendaciones para que la separación entre edificios vecinos sea tal que no exista riesgo de golpeteo con los desplazamientos previstos. 29 2.5 HIPÓTESIS Estudio Estructural Sismo-Resistente adecuado de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito deberá satisfacer las solicitaciones de este tipo de obra y garantizar la seguridad de los ocupantes. 2.6 SEÑALAMIENTO DE VARIABLES DE LA HIPÓTESIS 2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE. El Estudio Estructural adecuado de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito. 2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE. Satisfacción de las solicitaciones y la seguridad de los ocupantes. 30 CAPITULO III METODOLOGÍA 3.1 ENFOQUE En la investigación predomina lo cuantitativo y está dada por la preferente utilización de los datos numéricos, con un enfoque normativo. 3.2 MODALIDAD BÁSICA DE INVESTIGACIÓN 3.2.1 MODALIDAD De conformidad con el tema propuesto, la modalidad a aplicarse es la investigación de Campo y Bibliográfica. 3.2.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN Los niveles serán Exploratorios, Descriptivos y Explicativos. 3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA La aplicación de la investigación considera los edificios de departamentos de hormigón armado “LIMBURG PLATZ". 31 3.4 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES VARIABLE INDEPENDIENTE: Estudio Estructural adecuado de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito. CONCEPTUAL IZACIÓN Elementos y características que definen la Estructura Sismoresistente de un Edificio. DIMENSIONES INDICAD ORES TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ITEMS - ¿Cumple con las Disposiciones del Código? Elementos Estructurales Vigas Columnas Losas - ¿Cumple con Secciones mínimas? ¿Cumple mínimas? con -Herramientas computacionales Armaduras - ¿Cumple con Deflexiones Permisibles? -Herramientas computacionales - ¿Cumple con Derivas de Piso? Flexión Corte Torsión Características Inercia de Elementos Solicitaciones externas Cargas Gravotaci onales - ¿ Se toma en cuenta los Estados de Carga? - ¿Los Momentos son obtenidos considerando todas las solicitaciones? - ¿Los diseños finales consideran la Acción Combinada de Flexión, Corte, Torsión y Carga Axial según el elemento estructural? -¿Se verifica la orientación de los elementos tomando en cuenta la ubicación de los centros de gravedad? -¿Qué combinaciones de cargas se usa para el diseño? Cargas sísmicas Desplaza miento de la estructura -¿Se aplica criterios de reducción de cargas vivas? -¿Se trabaja para el diseño con fuerzas o desplazamientos? -¿Se aplica algún método basado en los desplazamientos inducidos por el sismo a la estructura de diseño? 32 Observación directa Observación directa Observación directa Observación directa Observación directa VARIABLE DEPENDIENTE: Satisfacer las Solicitaciones y la seguridad de los ocupantes. CONCEPTU ALIZACIÓN Aplicación correcta de Códigos, Normas, Procedimient os o Procesos de Cálculo que se traducen en seguridad Estructural. DIMENSIONES INDICADO RES TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ITEMS - ¿ Se realiza un Seguimiento del Código? Seguridad Estructural Vigas Columnas Losas - ¿ El Predimensionamiento considera el Análisis Sismoresistente? -Observación Directa -Herramientas computacionales - ¿Se realiza un Análisis Estático o Dinámico? - ¿La Interpretación de resultados de las solicitaciones es la correcta? - ¿La Determinación de capacidades resistentes, recoge todas solicitaciones? las -Observación Directa -Herramientas computacionales - ¿Se considera todas las Combinaciones de Carga? - ¿ Se toma en cuenta los Estados de Carga? Riesgos Humanos Subdimensi onamientos - ¿ Los Momentos corresponden a las máximas solicitaciones factibles? - ¿ Los Cortantes corresponden a las máximas solicitaciones factibles? - ¿ Las Armaduras y secciones son una respuesta integral y confiable? 3.5 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN. La técnica aplicada será de observación directa de los registros específicos de códigos, normas y métodos de cálculo estructural sismo-resistente. 33 3.6. PLAN DE PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN - Se ejecutará mediante la revisión crítica de la información recogida. - Mediante la tabulación de cuadros según variables de la hipótesis. - Mediante el análisis e interpretación de resultados relacionándolos con las diferentes partes de la investigación, especialmente con los objetivos y las hipótesis. - Análisis y comprobación de resultados junto con los parámetros estructurales. 3.7. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS - La interpretación de resultados, se realizará con el apoyo del marco teórico en el aspecto pertinente. - Como resultado del procesamiento de datos se establecerán las conclusiones y recomendaciones. TÉCNICA INSTRUMENTO Estudio de Planos Observación Análisis Estructural Análisis Dinámico 34 CAPITULO IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 4.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS Para construir cualquier edificación, debemos tener en cuenta diferentes aspectos como la población que va a ocupar los edificios, la situación del sector de la construcción, las ordenanzas municipales, etc. Nuestro país está creciendo económicamente y poblacionalmente. Quito como la capital de los ecuatorianos se ha convertido en una de las ciudades más pobladas con 2’576,287 de personas de acuerdo al último censo de población y vivienda 2010. La porción urbanizada del área metropolitana de Quito está situada en un estrecho valle montañoso localizado inmediatamente al Este de las faldas del volcán activo Pichincha. Estos datos no solo demuestran el rápido crecimiento poblacional de la ciudad, que ha alcanzado un promedio del 4.4% anual entre 1970 y 1990 (IMQ, 1992), sino que destacan las tasas relativas de crecimiento de lo «urbano» versus lo «rural» en la zona metropolitana, en comparación con cifras nacionales y regionales. Esto demuestra una clara tendencia a la urbanización, especialmente dentro de las áreas que rodean al núcleo urbano. La población urbana de Ecuador se encuentra en una fase de crecimiento continuo, a causa de los masivos desplazamientos humanos desde las áreas rurales que 35 representan las cuatro quintas partes del total movimiento migratorio interno y que afectan sobre todo a Quito y a Guayaquil. El Municipio Metropolitano de Quito ha realizado principales esfuerzos de planificación urbana y se han concentrado en concientizar la utilización de los espacios, aunque estos esfuerzos demuestran un espíritu de orden ciudadano que históricamente ha diferenciado a Quito de muchas otras ciudades ecuatorianas, constantemente han subestimado el ritmo de crecimiento de la metrópoli y rara vez se apoyaron en un conjunto de ordenanzas y regulaciones firmes y apropiadas u otros medios para realizar los planes. Con el incremento de población y otros factores el sector de la construcción ha incrementado un 12% a partir del año 2008, ya que se han concedido 38.835 permisos de construcción por parte de los municipios del País. La provincia de Pichincha, registra mayor número de permisos en el país con 25.4%y en la región sierra con el 58%. Otro dato importante es que el financiamiento de las construcciones tienes dos fuentes de origen: los recursos propios y los créditos. El 77% de las edificaciones (29720 permisos), se financiaran con recursos propios; las personas naturales o particulares financiaran el 81% de 36 estos permisos de construcción. Figura No. 3 DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA POBLACION EN LA PROVINCIA DE PICHINCHA POR GENERO Provincia de Pichincha por Genero Hombres Mujeres 49% 51% Figura No. 4 DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LOS PERMISOS DE CONSTRUCCION EN EL PAIS, SEGÚN ORIGEN DEL FINANCIAMIENTO TOTAL NACIONAL FINANCIAMIENTO CREDITO 23% RECURSOS PROPIOS 77% 37 Figura No. 5 DISTRIBUCION PORCENTUAL DE LA SUPERFICIE A CONSTRUIRSE CON RECURSOS PROPIOS, A NIVEL PROVINCIAL FRENTE A LA REGION REGION SIERRA 24% AZUAY BOLIVAR 1% 3% CAÑAR CARCHI 1% COTOPAXI CHIMBORAZO 5% 3% 5% 6% IMBABURA LOJA 36% PICHINCHA 3% SANTO DOMINGO 14% TUNGURAHUA 0% 10% 20% 30% 40% Figura No. 6 DISTRIBUCION PORCENTUAL DEL VALOR DE FINANCIAMIENTO EN EL PAIS POR RECURSOS PROPIOS Y CREDITOS RECURSOS PROPIOS 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 80% 17% 1% 0% 38 1% 1% El Municipio Metropolitano de Quito, nos proporciona los datos de proyección del número de viviendas que tendrán los edificios, áreas útiles con respecto a los niveles de construcción, con estos datos podemos hacer una proyección del número de personas que ocuparan el edificio y así poder asumir la carga viva que soportaran los edificios: Tabla 2. Cuadro de Áreas DATOS DE LA EDIFICACION USO PRINCIPAL: R3 -Residencia Alta Densidad COEFICIENTES PROYETO: ZONIFICACION: AREA DE LOTE (M2) según IRM COS-PB: D5(O304-80) 1136 m2 80% COS- PB PROYECTO M2 : COS- TOTAL PROYECTO M2: COS- PB PROYECTO %: 651.08 2825.99 57.31 COS TOTAL: 320% COS- TOTAL PROYECTO%: 248.77 CUADRO DE AREAS NIVEL USOS UNIDADES -2.52 -2.16 -1.80 -1.20 -2.00 COMERCIO 1 COMERCIO 2 OFICINA ESTACIONAMIENTO DUCTO ASCENSOR SUR 1 1 1 4 1 -1.00 DUCTO ASCENSOR NORTE 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.32 0.32 GUARDIANIA BAÑO GUARDIANIA CUARTO BASURA CIRCULACION PEATONAL ESTACIONAMIENTO CIRCULACION VEHICULAR 1 1 1 1 6 1 0.32 CIRCULACION PEATONAL 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 BODEGAS DEPARTAMENTOS ESTACIONAMIENTO CIRCULACION VEHICULAR CIRCULACION PEATONAL ASCENSOR ESCALERAS 0.72 3.14 3.24 3.24 3.24 AREA UTIL AREA NO COMPUTABLE O COMPUTABLE CONSTRUIDA 58.91 41.13 81.38 ABIERTA 7.32 7.14 5.98 AREA BRUTA 4.59 66.23 48.27 87.36 0.00 4.59 3.67 3.67 6.34 10.96 52.66 2.54 4.26 35.51 80.30 102.88 2.54 4.26 6.34 10.96 0.00 35.51 1 3.49 2.75 3.49 10 32 1 1 2 2 49.43 349.18 167.34 29.15 49.43 349.18 0.00 31.85 9.21 25.42 AREA RECREATIVA COMUNAL 1 1 164.15 27.97 164.15 JARDIN POSTERIOR EXCLUSIVO VIVIENDA CIRCULACION PEATONAL ASCENSOR 4 8 1 2 111.32 19.75 56.11 7.76 0.00 670.83 56.11 7.76 3.24 ESCALERAS 2 25.75 25.75 5.76 5.76 5.76 VIVIENDA CIRCULACION PEATONAL ASCENSOR 8 1 2 11.36 56.11 7.76 662.44 56.11 7.76 5.76 ESCALERAS 2 25.75 25.75 31.85 9.21 25.42 651.08 651.08 39 8.28 8.28 8.28 VIVIENDA CIRCULACION PEATONAL ASCENSOR 8 1 2 8.28 ESCALERAS 2 10.80 10.80 10.80 VIVIENDA CIRCULACION PEATONAL ASCENSOR 8 1 2 10.80 ESCALERAS 2 13.32 13.32 13.32 13.32 13.32 13.32 13.32 SALON COMUNAL CIRCULACION PEATONAL CUARTO MAQUINAS ASCENSOR ESCALERAS TERRAZA ACCESIBLE AREA RECREATIVA COMUNAL 2 1 1 2 1 2 1 1 15.84 CUARTO DE MAQUINAS ASCENSOR 1 TOTALES 651.08 651.08 33.45 2825.99 11.36 56.11 7.76 662.44 56.11 7.76 25.75 25.75 11.36 56.11 7.76 662.44 56.11 7.76 25.75 25.75 0.00 47.14 12.41 4.76 25.75 337.43 289.05 33.45 47.14 12.41 4.76 25.75 0.00 0.00 8.97 0.00 8.97 1216.61 1200.85 4042.60 # UNIDADES DE VIVIENDA 32 UNIDADES AREA RECREATIVA COMUNAL (M2) 481.17 ESTACIONAMIETOS DEPARTAMENTOS 33 UNIDADES TOTAL ESTACIONAMIENTOS ESTACIONAMIENTOS VISITAS 4 UNIDADES 37 UNIDADES 4.2. INTERPRETACIÓN DE DATOS En el Grafico No. 3 tenemos la Distribución porcentual de la población de la provincia de Pichincha por género, con estos datos observamos el crecimiento poblacional que tiene la ciudad. El Grafico No. 4 representa la Distribución porcentual de los Permisos de Construcción en el país, según el origen de Financiamiento, de acuerdo a Recursos Propios y Crédito. Estos datos reflejan la alta demanda de construcción en el país financiamiento de empresas de construcción privadas. El Grafico No. 5 representa la Distribución porcentual de la Superficie a construirse con recursos propios a nivel provincial frente a la región. La provincia de Pichincha tiene una mayor superficie a construirse en toda la región Sierra. 40 El Grafico No. 6 observamos la Distribución Porcentual del valor de Financiamiento en el país por Recursos Propios y Créditos, con estos datos podemos observar que las empresas privadas son las que mayor construyen en el país, mediante urbanizaciones, edificios de departamentos, etc. Con los datos presentados anteriormente, nos podemos dar cuenta sobre los grandes problemas que se presentan en la ciudad de Quito con respecto a planificación urbana y los proyectos de construcción de viviendas y edificaciones. En la ciudad no se encuentran espacios para construir viviendas de 2 o 3 pisos, se ha enfocado más en la construcción de edificios de departamentos, por el precio, la comodidad y la demanda actual de viviendas en el centro de la ciudad por motivo de trabajo y estudio. Con las nuevas ordenanzas municipales, se toma muy en cuenta el diseño sismoresistente que se calcula para las construcciones, ya que la ciudad se encuentra en una zona de alto riesgo sísmico y de fallas geológicas. En la prehistoria, el lugar donde se asienta Quito fue una encrucijada de importantes rutas de comercio a través de los Andes, debido a su localización en uno de los pocos pasos accesibles a través del difícil terreno montañoso. En la actualidad, la «barrera natural» de las montañas ha obligado a que la expansión de la ciudad ocurra longitudinalmente, en forma de luna creciente (DeNoni, 1986), de tal manera que el núcleo urbano consolidado de la metrópoli tiene actualmente de 5 a 8 km. de ancho, y más de 30 km. de largo. Mientras que los pobladores han logrado superar algunas limitaciones físicas que restringen los asentamientos en las laderas de la montaña, el acceso, el abastecimiento de agua y el riesgo de desastres naturales continúan impidiendo un desarrollo intensivo en estas áreas empinadas. En las zonas periféricas por fuera del núcleo urbano, el desarrollo también se ha movido más rápidamente en algunos valles y planicies urbanas que se extienden hacia el Este y el Sur de la ciudad principal, entre cadenas de colinas y otros terrenos empinados 41 Se han desarrollado varios proyectos para controlar la construcción de edificaciones, cobro de una tasa por el derecho de edificar uno o dos pisos adicionales en una determinada construcción, proyectos de viviendas multifamiliares mediante los créditos otorgados por el IESS, Mutualistas, urbanizaciones a las afueras de la ciudad y edificios de departamentos. Estos proyectos son algunas de las soluciones que se presentan para poder satisfacer la necesidad de un techo propio para la población. 4.3. VERIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS De la interpretación de los datos realizados se concluye que, de acuerdo a los datos estadísticos proporcionados por el INEC de la población y los permisos de construcción, es necesaria la realización de proyectos de viviendas, para albergar a la creciente población de la ciudad de Quito. Lo indicado nos permite confirmar el planteamiento realizado en la hipótesis, Estudio Estructural Sismo-Resistente adecuado de los Edificios de Departamentos “LIMBURG PLATZ” de la ciudad de Quito, que deberá satisfacer las solicitaciones de este tipo de obra y garantizar la seguridad de los ocupantes. 42 CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES El crecimiento poblacional urbano de la Ciudad de Quito en los últimos años exige el diseño de nuevos proyectos y estructuras que permitan el desarrollo de la población y el desarrollo económico. Tenemos que cumplir las ordenanzas municipales establecidas para cada tipo de construcción, ya que cada vez es más difícil poder construir dentro de la ciudad, por la sobrepoblación y la falta de espacio. Las estructuras fueron diseñadas en Hormigón Armado ya que el material es el más accesible en el mercado actualmente, ya que se puede conseguir buena calidad, precios económicos y mano de obra calificada. Debido a que el Ecuador se encuentra en una zona de alto riesgo sísmico, y sobre todo a los últimos acontecimientos ocurridos en la región andina, concluimos que la mayoría de las estructuras construidas en el país no cumplen con los requerimientos recomendados por los códigos de diseño sísmico aplicados local y mundialmente. Los tiempos modernos exigen la actualización del conocimiento profesional para poder estar a la vanguardia de las últimas investigaciones científicas en el área estructural. 43 5.2. RECOMENDACIONES Es de vital importancia que en edificios ubicados en zonas de alto riesgo sísmico, se cumplan con todos los requisitos recomendados por los códigos nacionales e internacionales para el diseño de los elementos estructurales. Lamentablemente en nuestro país, muchos de esos requisitos son obviados por falta de conocimiento o por creer que son de poca importancia en el momento de un desastre natural. Es necesario profundizar en el análisis sísmico de las estructuras para proveer de edificios seguros y evitar desgracias. Cumplir con las ordenanzas municipales establecidas para cada tipo de estructura. Las autoridades relacionadas deben establecer mecanismos para generar una cultura de seguridad para cualquier tipo de edificación, por medio del cumplimiento de las normas establecidas 44 CAPITULO VI PROPUESTA 6.1. DATOS INFORMATIVOS Tema: Diseño Estructural Sismo-resistente de los Edificios de Departamentos de hormigón armado “LimburgPlatz" de la ciudad de Quito, para garantizar la seguridad de los ocupantes. Institución ejecutora: La propuesta se ejecutará con el apoyo del Ing. Santiago Medina como Director de Tesis y Lucia Ortiz como Proponente del proyecto. Ubicación: Los edificios de departamentos serán construidos en la calle Seniergues, Barrio El Dorado, en la ciudad de Quito, provincia de Pichincha Figura 7.- Ubicación del Proyecto 45 6.2. ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA En la actualidad el desarrollo tecnológico e ingenieril se ha incrementado en gran escala, motivo por el cual es necesario que toda estructura cuente con un análisis Sismo-Resistente, en cualquier sitio en el que se encuentre dicha estructura, más aun en zonas de alto riesgo sísmico como es el caso de la ciudad de Quito; es por esto que es imprescindible que el calculista conozca y maneje técnicas modernas y apropiadas para un correcto análisis estructural, en todos y cada uno de los diseños, garantizando su comportamiento y proporcionando una seguridad máxima. Sin embargo, los nuevos horizontes se abren día a día, y requerimientos estructurales y arquitectónicos obligan a cambiar el rumbo seguido hasta ahora, buscando optimizar costos y tiempos de ejecución que, a la larga, signifiquen mejor competitividad en un mercado exigente y globalizado. El análisis estructural ha tenido una evolución extraordinaria en las últimas décadas con el desarrollo de métodos numéricos que resuelven los problemas matemáticos, mediante procedimientos iterativos con los que se puede llegar al nivel de precisión que se desee, a través de la ejecución del número necesario de ciclos de iteración. Con estos procedimientos se pueden analizar prácticamente cualquier tipo de estructura, por más compleja que sea, recurriendo al empleo de programas de cómputo con los que pueden realizarse en poco tiempo y a un costo razonable los millones de operaciones numéricas que una solución de este tipo implica. En la actualidad ya se realizan diseños sísmicos para estructuras que van a ser construidas, pero poco o casi nada se realiza un análisis en las edificaciones ya existentes, sin embargo se requiere de un proceso para obtener una gama de resultados que reflejen la respuesta real de la estructura, frente a esto, el análisis estructural Sismo-Resistente representa la mejor alternativa para dar solución al mencionado problema. 46 6.3. JUSTIFICACIÓN Las nuevas ideas arquitectónicas en estos días están proyectadas a crear estructuras modernas e innovadoras, las cuales deben estar ligadas a un diseño estructural de alta calidad y eficacia que ofrezca soluciones concretas. En la ciudad de Quito, existen sectores donde definitivamente, dadas las condiciones de espacio físico, el desarrollo de vivienda multifamiliar en altura han sustituido la proliferación y construcción de proyectos de vivienda y edificios de departamentos. También tenemos que tener en cuenta la zona sísmica en la que se encuentra ubicada la ciudad de Quito, sus fallas geográficas que afectarán los diseños de las construcciones.Por ello se tiene que tomar muy en cuenta los diseños de estructuras que van a tener ocupación de vidas humanas, garantizando su comportamiento y proporcionando seguridad. Muchas ocasiones nos basamos en planos de construcciones anteriores y no realizamos un cálculo adecuado para las construcciones futuras, nos guiamos en la experiencia de los trabajadores para dimensionar los diferentes elementos de la estructura por lo que existen casos de sub-dimensionamientos y en otros sobredimensionamientos, al realizar esto ponemos en riesgo la seguridad de los futuros ocupantes al no ver que la edificación sea segura y cumpla con las especificaciones que nos dictaminan los diferentes códigos de construcción. Con la realización de un cálculo adecuado y un diseño sismo-resistente se pretende crear una estructura adecuada, y evitar que en un futuro se sigan cometiendo errores en los diseños que a su vez conducen a poner en riesgo vidas humanas y grandes costos en la reparación y reforzamiento de las estructuras. 47 6.4. OBJETIVOS 6.4.1. OBJETIVO GENERAL Realizar el Cálculo y Diseño Estructural Sismo-Resistente de los Edificios de Departamentos de Hormigón Armado “LIMBURG PLATZ" de la ciudad de Quito. 6.4.2 ESPECÍFICOS Determinar el modelo estructural óptimo, acorde al medio en el que se va a construir. Diseñar los elementos estructurales de las edificaciones de acuerdo a los datos obtenidos en el análisis. Proveer de los planos estructurales para la construcción de los edificios de departamentos. 6.5. ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD El Modelo propuesto es aplicable en base a las siguientes consideraciones: Se deberán aplicar las normas del CEC2002, ACI 318 y otras normas para el cálculo y diseño del proyecto, como respaldo realizamos la descripción de los procedimientos de análisis, vínculos y acciones que permitan interpretar los aspectos analíticos del proyecto, estarán sustentados en los códigos mencionados. Se obtendrán los resultados esperados si la aplicación del modelo cumple con todas las especificaciones requeridas, de esta manera garantizar un buen análisis y diseño estructural. 48 6.6 FUNDAMENTACIÓN 6.6.1 ESPECIFICACIONES DE PLANOS La estructuración consiste en la adecuada distribución de los elementos estructurales, llámese columnas, vigas, losas, cimentaciones, etc., para que conformen la estructura del edificio de modo tal que éste pueda resistir las solicitaciones de peso, sismo u otro de la manera más adecuada y teniendo en cuenta la economía de su construcción, su estética, la funcionalidad y, lo más importante, la seguridad de la estructura. Una adecuada estructuración permitirá realizar un mejor modelo con el cual se conseguirá un análisis estructural más preciso, así también, debemos tener en cuenta que para ello una estructura debe ser lo más sencilla posible; de esta manera su modelo se realizará con mayor facilidad y exactitud. 6.6.2 LOSAS Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera dimensión es pequeña comparada con las otras dimensiones básicas. Las cargas que actúan sobre las losas son esencialmente perpendiculares al plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento está dominado por la flexión. Las losas bidireccionales se sustentan en dos direcciones ortogonales, desarrollan esfuerzos y deformaciones en ambas direcciones. Las losas alivianadas son las más construidas en el país, los alivianamientos se pueden conseguir mediante mampuestos de hormigón, cerámica aligerada, formaletas plásticas recuperables o formaletas de madera. 49 Las dimensiones estándar y los pesos de los bloques aligerados de hormigón disponibles en el mercado de la construcción son: Dimensiones del Bloque Peso Unitario a b c (kg) 20 cm 40 cm 10 cm 8 20 cm 40 cm 15 cm 10 20 cm 40 cm 20 cm 12 20 cm 40 cm 25 cm 14 Tabla 3.- Dimensiones de Bloques Fuente: Publicaciones de Diseño de Losas de Hormigón Armado (ESPE) Tipo de miembro Deflexión que se ha de considerar Límite de la deflexión Techos planos que no soportan carga, o Deflexión inmediata debido a carga Ln/180 fijos a elementos no estructurales que es viva posible sean dañados por grandes deflexiones Pisos que no soportan carga, o fijos a Deflexión inmediata debido a carga Ln/360 elementos no estructurales que es posible viva sean dañados por grandes deflexiones Construcción de techo o piso que soporta Aquella parte de la deflexión total que Ln/480 o que está fija a elementos no ocurre después de fijar elementos no estructurales que sean dañados por estructurales (la suma de la deflexión a grandes deflexiones largo plazo debido a las cargas sostenidas y la deflexión inmediata debida a cualquier carga viva adicional) Tabla 4.- Máximas Deflexiones Permisibles Calculadas en Losas Fuente: Publicaciones de Diseño de Losas de Hormigón Armado (ESPE) 50 Para que una losa pueda ser considerada armada en dos direcciones debe satisfacer la siguiente condición: Para el caso de losas rectangulares apoyadas sobre vigas de mayor peralte cuya relación lado largo/lado corto sea menor a 2, el cálculo de los peraltes se realiza con dos ecuaciones propuestas: fy ln 0.8 1400 h 36 5 m 0.12(0.2) Código ACI 318-05, Capitulo 9, Sección 9.5.3.3 Dónde: h= Peralte o espesor de la losa maciza o altura de inercia equivalente en la losa nervada. ln= Claro Libre en la dirección larga del panel, medido de cara a cara de las columnas en losas sin vigas, y de cara a cara de las vigas en losas sustentadas sobre vigas. Fy= Esfuerzo de fluencia del acero en kg/cm2 αm= Promedio de los valores de α para las cuatro vigas en los bordes del panel, donde α=razón entre E.I de la sección de la viga y E.I del ancho de la losa limitada lateralmente por las líneas de centro de los paneles adyacentes a cada lado de la viga (donde la hubiera). β= Relación formal del panel=panel largo libre/panel corto libre. βs= Relación entre la longitud de los bordes continuos del panel y el perímetro del panel (1 para un panel interior, ½ para un panel esquinero). 51 Los resultados de la ecuación anterior no deben ser menores que la siguiente expresión: hmin fy ln 0.8 1400 36 9 Código ACI 318-05, Capitulo 9, Sección 9.5.3.3 La altura de las losas macizas o de altura equivalente de las losas nervadas no deben ser menor que los siguientes valores: Losas sin vigas o ábacos 12.5cm Losas sin vigas pero con ábacos que cubran al menos Un sexto de la luz centro a centro y se proyecten por Debajo de la losa al menos h/4, o losas con vigas 10cm Losas que tengan vigas en los cuatro bordes, con un Valor de αm por lo menos igual a 2.0 9cm Tabla 5.- Altura Minima de Vigas o Losas en una Direccion cuando no se calculan Deflexiones Fuente: Publicaciones de Diseño de Losas de Hormigón Armado (ESPE) 52 Dónde: Ln= Claro libre en la dirección de trabajo de la losa, medido de cara interna a cara interna de los elementos que sustentan a la losa. 6.6.2.1 Recubrimiento Mínimo: El acero de refuerzo en losas fundidas in situ debe tener un recubrimiento mínimo de 2.5 cm. El acero de refuerzo en losas prefabricadas debe tener un recubrimiento mínimo de 1.5 cm. Para predimensionar el peralte de la losa debemos tomar en cuenta las normas del CEC 2002 y el ACI 318-1999, definimos si es conveniente una losa unidireccional o bidireccional, con los datos de claro largo, corto, fy, f’c, las longitudes de las longitudes libres de las losas. 6.6.3 ANALISIS DE VIGAS La viga es un elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal. El esfuerzo de flexión provoca tensiones de tracción y compresión, produciéndose las máximas en el cordón inferior y en el cordón superior respectivamente, las cuales se calculan relacionando el momento flector y el segundo momento de inercia. En las zonas cercanas a los apoyos se producen esfuerzos cortantes o punzonamiento. También pueden producirse tensiones por torsión, sobre todo en las vigas que forman el perímetro exterior de un forjado. Estructuralmente el comportamiento de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico. 53 Figura 8.- Esquema de Vigas Fuente: Publicaciones de Diseño de Vigas a Flexión (ESPE) 6.6.3.1 Diseño a flexión en Hormigón Armado. Es muy importante tener el criterio claro de lo que debemos calcular con los elementos a flexión, por lo que vamos a desarrollar los conceptos básicos de la teoría de flexión. El Capítulo 10 del ACI describe paso a paso las suposiciones de diseño. La máxima deformación unitaria utilizable en la fibra extrema sometida a compresión del concreto se supone igual a 0.003. εs es el valor del diagrama de deformaciones unitarias en el lugar donde está ubicado el refuerzo. La relación entre la distribución de los esfuerzos de compresión en el concreto, la deformación unitaria del concreto se debe suponer rectangular, trapezoidal, parabólica o de cualquier otra forma que de origen a una predicción de la resistencia que coincida con los resultados de ensayos representativos. Los requisitos que satisfacen con la distribución rectangular equivalente de esfuerzos en el concreto se define: Un esfuerzo en el concreto de 0.85*f´c uniformemente distribuido en la zona de compresión equivalente, limitada por los bordes de la sección transversal y por una línea recta paralela al eje neutro, a una distancia a=β1*c de la fibra de deformación unitaria máxima en compresión. 54 La distancia desde la fibra de deformación unitaria máxima al eje neutro, c, se debe medir en dirección perpendicular al eje neutro. Para f´c entre 170 y 280 Kg/cm², el factor β1 se debe tomar como 0.85. Para f´c superior a 280 Kg/cm², β1 se debe disminuir en forma lineal a razón de 0.05 por cada 70 Kg/cm² de aumento sobre 280 Kg/cm², sin embargo, β1no debe ser menor de 0.65. Las especificaciones de los códigos imponen criterios de diseño que permiten que, a pesar del incremento el armado de las vigas, se mantengan los niveles de ductilidad que son exigidos para las vigas que solamente requieren armadura de tracción. En el siguiente grafico se representa la geografía básica de una viga, consta el diagrama de deformaciones unitarias (ε) y el diagrama de fuerzas internas (P). Figura 9.- Distribución rectangular equivalente de esfuerzos en el concreto Predimensionamiento de Vigas: Peralte efectivo (dE) Diseño de Estructuras de √ Concreto, Arthur Nilson, Pág. 85 Dónde: Mu = Momento Ultimo. Φ= Factor de reducción de resistencia Flexión (0.9) 55 ACI318-05 Cap. 9.3.2.1 Ru = Factor de Resistencia a la Flexión. 6.6.3.2 Refuerzo mínimo en elementos sometidos a flexión. El As proporcionado no debe ser menor que el obtenido por medio de la siguiente expresión: Código ACI 318-05, Capitulo √ 10, Sección 10.5 Pero no menor a: Código ACI 318-05, Capitulo 10, Sección 10.5 6.6.4 ANALISIS DE COLUMNAS La columna es un elemento sometido principalmente a compresión, por lo tanto el diseño está basado en la fuerza interna, conjuntamente debido a las condiciones propias de las columnas, también se diseñan para flexión de tal forma que la combinación así generada se denomina flexocompresión. Las dimensiones de las columnas se controlan principalmente por cargas axiales, aunque la presencia de momento incrementa el área necesaria. Para columnas interiores, para columnas exteriores se acepta un incremento del50% del área sería apropiado (Nilson y Winter, 1994). Según el uso actual de la columna como elemento de un pórtico, no necesariamente es un elemento recto vertical, sino es el elemento donde la compresión es el principal factor que determina el comportamiento del elemento. Es por ello que el predimensionamiento de columnas consiste en determinar las dimensiones que sean capaces de resistir la compresión que se aplica sobre el elemento así como una flexión que aparece en el diseño debido a diversos factores. Cabe destacar que la 56 resistencia de la columna disminuye debido a efectos de geometría, lo cuales influyen en el tipo de falla. 6.6.4.1 Comportamiento Carga Crítica.- La deformación de la columna varía según ciertas magnitudes de cargas, para valores de P bajos se acorta la columna, al aumentar la magnitud cesa el acortamiento y aparece la deflexión lateral. Existe una carga límite que separa estos dos tipos de configuraciones y se conoce como carga crítica (Pcr). Figura 10.- Carga Crítica Pcr Excentricidad Cuando la carga no se aplica directamente en el centroide de la columna, se dice que la carga es excéntrica y genera un momento adicional que disminuye la resistencia del elemento, de igual forma, al aparecer un momento en los extremos de la columna debido a varios factores, hace que la carga no actúe en el centroide de la columna. Esta relación del momento respecto a la carga axial se puede expresar en unidades de distancia según la propiedad del momento, la distancia se denomina excentricidad. Cuando la excentricidad es pequeña la flexión es despreciable y cuando la 57 excentricidad es grande aumenta los efectos de flexión sobre la columna (Singer y Pytel, 1982). Dónde: e= Excentricidad M= Momento en el extremo P= Carga axial Figura 11.- Excentricidad de la columna 6.6.4.2 Diseño de una columna a Flexo-compresión biaxial. Es importante tener en consideración el método de cálculo y los datos que se necesitan para obtener la cuantía de diseño. Datos: Pu: Carga Axial Última Mux: Momento último con respecto al eje ―x Muy: Momento último con respecto al eje ―y Es muy importante realizar el diseño de flexo compresión en los dos sentidos y utilizar un diagrama de interacción que posea las siguientes características: 58 f´c.- Resistencia Característica del Hormigón. fy.- Esfuerzo de fluencia del Acero. Distribución de las varillas. Mux: Momento último con respecto al eje x.- es aquel que gira alrededor del eje y Muy: Momento último con respecto al eje y.- es aquel que gira alrededor del eje x Elementos sometidos a flexión y carga axial pertenecientes a pórticos especiales resistentes a momento. Las siguientes disposiciones se aplican a elementos pertenecientes a pórticos especiales resistentes a momento: a) Que resisten fuerzas inducidas por sismos, y b) Que tienen una fuerza axial mayorada de compresión Pu que excede Ag*f´c/10. Estos elementos de pórtico también deben satisfacer: La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 300 mm. La relación entre la dimensión menor de la sección transversal y la dimensión perpendicular no debe ser menor que 0.4. 6.6.4.3 Resistencia mínima a flexión de columnas. La resistencia a la flexión de cualquier columna diseñada para resistir un Pu que exceda Ag*f´c/10 debe satisfacer los siguientes enunciados: Las resistencias a flexión de las columnas deben satisfacer la siguiente ecuación. 59 ∑ ∑ Σ𝑴𝒏𝒄 = suma de los momentos nominales de flexión de las columnas que llegan al nudo, evaluados en las caras del nudo. La resistencia a la flexión de la columna debe calcularse para la fuerza axial mayorada, congruente con la dirección de las fuerzas laterales consideradas, que conduzca a la resistencia a la flexión más baja. Σ𝑴𝒏𝒃 = suma de los momentos resistentes nominales a flexión de las vigas que llegan al nudo, evaluadas en la cara del nudo. En vigas T, cuando la losa está en tracción debida a momento en la cara del nudo, el refuerzo de la losa dentro del ancho efectivo de losa. Debe suponerse que contribuye a Σ𝑴𝒏𝒃 siempre que el refuerzo de la losa esté desarrollado en la sección crítica para flexión. Las resistencias a la flexión deben sumarse de tal manera que los momentos de la columna se opongan a los momentos de la viga. Cuando no se satisface esta condición en el nudo, las columnas que soportan las reacciones provenientes de dicho nudo deben reforzarse transversalmente en toda su longitud. 6.6.4.4 Sección mínima de columnas. El apartado 21.4 y 21.4.1.1 del código ACI 318S-99 dice lo siguiente: 21.4.- Elementos sometidos a flexión y carga axial pertenecientes a pórticos especiales resistentes a momentos. 60 21.4.1.1.- La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 300 mm. La separación del refuerzo transversal no debe exceder la menor de (a), (b), y (c): a) La cuarta parte de la dimensión mínima del elemento, b) Seis veces el diámetro del refuerzo longitudinal, y c) So, según lo definido en la ecuación. El valor de So no debe ser mayor a 150 mm ni se necesita tomarlo menor a 100 mm. 6.6.4.5 Diseño de elementos sometidos a esfuerzos de corte. Las consideraciones de cálculo se encuentran detalladas claramente en el Capítulo 21 del Código ACI. Por tal motivo extraeremos solamente una síntesis de dicho Capítulo. El refuerzo transversal se requiere principalmente para confinar el concreto y dar soporte lateral a las barras de refuerzo en regiones en las que se espera fluencia. 6.6.4.6 Refuerzo Longitudinal El área de refuerzo longitudinal, Ast, no debe ser menor que 0.01*Ag ni mayor que 0.06*Ag. 6.6.4.7 Refuerzo transversal. Deben disponerse estribos cerrados de confinamiento en las siguientes regiones de los elementos pertenecientes a pórticos: a) En una longitud igual a dos veces la altura del elemento, medida desde la cara de elemento de apoyo hacia el centro de la luz, en ambos extremos del elemento en flexión; 61 b) En longitudes iguales a dos veces la altura del elemento a ambos lados de una sección donde puede ocurrir fluencia por flexión debido a desplazamientos laterales inelásticos del pórtico. El primer estribo cerrado de confinamiento debe estar situado a no más de 50 mm de la cara del elemento de apoyo. El espaciamiento de los estribos cerrados de confinamiento no debe exceder el menor de: a) d /4; b) ocho veces el diámetro de las barras longitudinales más pequeñas; c) 24 veces el diámetro de la barra del estribo cerrado de confinamiento, y d) 300 mm. Cuando se requieran estribos cerrados de confinamiento, las barras longitudinales del perímetro deben tener soporte lateral. Cuando no se requieran estribos cerrados de confinamiento, deben colocarse estribos con ganchos sísmicos en ambos extremos, espaciados a no más de d /2 en toda la longitud del elemento. Los estribos que se requieran para resistir cortante deben ser estribos cerrados de confinamiento colocados en lugares dentro de los elementos. Se permite que los estribos cerrados de confinamiento en elementos en flexión sean hechos hasta con dos piezas de refuerzo: un estribo con un gancho sísmico en cada extremo y cerrado por un gancho suplementario. Los ganchos suplementarios consecutivos que enlazan la misma barra longitudinal deben tener sus ganchos de 90º en lados opuestos del elemento en flexión. Si las barras de refuerzo longitudinal aseguradas por los ganchos suplementarios están confinadas por una losa en un solo 62 lado del elemento en flexión, los ganchos de 90º de los ganchos suplementarios deben ser colocados en dicho lado. Figura 12.- Ejemplos de estribos cerrados de confinamiento múltiples Fuente: Código ACI 318-05, Capitulo 21, Sección 21.3.3 63 6.6.5 PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE FUERZAS SISMICAS (SEGÚN CEC-2002) 6.6.5.1 Cortante Basal de Diseño.-El cortante basal total de diseño V, que será aplicado a una estructura en una dirección dada, se determinará mediante las expresiones: V ZIC W R P E C C= 1.25 S S T No debe exceder del valor C m establecido en la tabla 3, no debe ser menor a 0.5 y puede utilizarse para cualquier estructura. (0.5 C C m ) . S= Su valor y el de su exponente se obtienen de la Tabla 6. R= Factor de respuesta estructural. (Pág. 64) P , E = Factores de configuración estructural en planta y elevación. T= Periodo de Vibración. Z= Zonas sísmicas y Factor de zona. I= Factor de Importancia. 6.6.5.2 Período de Vibración T.- El valor de T será determinado a partir de uno de los métodos que determina el CEC. Método 1: Para estructuras de edificación, el valor de T puede determinarse de manera aproximada mediante la expresión: 3 T Ct (hn ) 4 hn = Altura máxima de la edificación de n pisos, medida desde la base de la estructura. C t = 0.09 Para pórticos de aceros 64 C t = 0.08 Para pórticos espaciales de hormigón armado C t = 0.06 Para pórticos espaciales de hormigón armado con muros estructurales o con diagonales y para otras estructuras. Método 2: El período fundamental T puede ser calculado utilizando las propiedades estructurales y las características de deformación de los elementos resistentes, en un análisis apropiado y adecuadamente sustentado. Este requisito puede ser cumplido mediante la utilización de la siguiente expresión: n 2 i 1 i i T 2 n 1 g f i i i 1 f i = Representa cualquier distribución aproximada de las fuerzas laterales, de acuerdo con los principios descritos más adelante, o cualquiera otra distribución racional. i = Deflexión elástica de piso i, calculada utilizando las fuerzas laterales f i . El valor de T calculado según el método 2, no debe ser mayor en un 30% al valor de T calculado con el método 1. 6.6.5.3 Coeficiente del Suelo (S).- Sitios con propiedades de suelo conocidas Perfil Tipo Descripción S Cm S2 Suelos Intermedios 1.2 3.0 Tabla 6. Coeficiente de Suelo S y Coeficiente Cm. CEC2002 65 6.6.5.4 Zonas Sísmicas y Factor de zona Z.- El valor de Z de cada zona, representa la aceleración máxima efectiva en roca esperada para el sismo de diseño, expresada como fracción de la aceleración de la gravedad. Ciudad Provincia Cantón Quito Pichincha Quito Parroquia Zona IV Tabla 7. Poblaciones ecuatorianas y valor de factor Z. CEC2002 6.6.5.5 Coeficiente de Tipo de Uso (I).- Se clasificara una de las categorías que se establecen en la tabla. Categoría Tipo de uso, destino e importancia Factor I Otras estructuras Todas las estructuras de edificación y otras que no 1,0 clasifican dentro de las categorías anteriores. Tabla 8. Tipo de uso, destino e importancia de la estructura. CEC2002 6.6.5.6 Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural (R).- Se escogerá de la Tabla 7, siempre y cuando la estructura sea diseñada cumpliendo con todos los requisitos de diseño sismo-resistente. Sistema Estructural R Sistemas de Pórticos espaciales sismo-resistente, de hormigón 10 armado con vigas descolgadas o de acero laminado en caliente Tabla 9.Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural R. CEC2002 66 6.6.5.7 Coeficiente de Configuración en Planta ( P ).- Tipo Descripción de las Irregularidades en planta P Otras estructuras Todas las estructuras de edificación y otras que no 1,0 clasifican dentro de las categorías anteriores. Tabla 10. Coeficiente de Configuración en Planta ( P ). CEC2002 6.6.5.8 Coeficiente de Configuración en Elevación ( E ).- Tipo Descripción de las irregularidades en elevación Pórticos espaciales y pórticos con vigas banda E Todas las estructuras de edificación y otras que no 0.9 clasifican dentro de las categorías anteriores. Tabla 11. Coeficiente de Configuración en Elevación ( E ). CEC2002 67 6.6.6 ASCENSORES Los ascensores sirven para transportar personas en una cabina que se desplaza entre guías verticales o levemente inclinadas. En los sistemas modernos, la cabina va suspendida a unos cables que se enrollan en un cabestrante (grúa) accionado por un motor eléctrico. Las partes principales de que se compone un ascensor son las siguientes: La Caja del ascensor o recinto en la que se desplazan la cabina y su contrapeso generalmente está enteramente cerrado en todo su recorrido, por muros de hormigón armado. Las guías consisten en barras o perfiles de acero y aseguran el desplazamiento vertical de la cabina y el contrapeso. La cabina o vehículo que alberga las personas transportadas por el ascensor está constituido por un bastidor metálico que lleva las correderas de guía y los dispositivos de seguridad. El torno constituye el mecanismo de tracción de los cables de que va suspendido el ascensor. Este mecanismo se compone de un tambor con acanaladuras o estrías que guían el enrollamiento de los cables y va acoplado a un motor eléctrico provisto de un reductor de velocidad y de frenos electromagnéticos que permiten una parada precisa. Los órganos de seguridad comprenden el bloque automático de las puertas, los paracaídas y los interruptores de fin de carrera que limitan el recorrido de la cabina. Además los ascensores deben ir provistos de un dispositivo de parada normal de fin de carrera. 68 Los aparatos de maniobra permiten que la cabina se desplace en sentido ascendente o descendente, la puesta en marcha del motor, regular la velocidad de régimen (1 m/seg) y la parada de la cabina. De todas las partes anteriormente mencionadas solamente la caja de ascensor se refiere a “Construcción de Edificios”, la cual es construida por muros de corte de hormigón armado. Figura 13. Esquema de un ascensor panorámico. 69 6.6.6.1 Determinación de la Carga Nominal.- Es el valor máximo de la carga garantizada por el constructor del ascensor para su funcionamiento normal y que su valor ha de figurar en la cabina para fácil identificación del usuario. Este valor clasifica a los ascensores de acuerdo a la capacidad que estos pueden transportar: Ascensores para pasajeros: Capacidad desde 450kg (6 personas), hasta 3000kg (46 personas) y con velocidades de 0.75m/seg hasta 9.0m/seg. Ascensores de servicio: Capacidades desde 750kg hasta 5000kg y con velocidades de 0.5m/seg. Hasta 1.75m/seg. Ascensores de cargas: Accionamiento eléctrico o hidráulico, con capacidades hasta 6000kg y con velocidades hasta 1.75m/seg. 6.6.6.2 Determinación de la Carga Dinámica.- Son cargas que pueden resistir las fundaciones, los pies derechos que van hasta el cuarto de máquinas y las vigas que sostienen la losa de este cuarto de máquinas, deben ser tomados en cuenta para poder proyectar la estructura que sostiene un ascensor. La tabla 12 muestra los valores de esta carga dinámica para varios ascensores típicos. Las cargas indicadas incluyen los pesos muertos del equipo del ascensor, cuando está en reposo, más las cargas adicionales producidas por la fuerza viva de todos los elementos móviles y de los pasajeros cuando el ascensor, marchando a toda velocidad, es detenido bruscamente por los mecanismos de seguridad. 70 A B C D E CLASE DE MECANISMO, DE MOTOR ELEVADOR Y DE MANIOBRA CARGA Y VELOCIDAD NOMINALES Acoplamiento Directo, 1:1, Motor de Corriente continua, Regulacion por voltaje variable 1135kg a 4m/seg 130 1895 6920 Acoplamiento Directo, 2:1, Motor de Corriente continua, Regulacion por voltaje variable 1360kg a 2.5m/seg 60 1315 Mecanismo de tornillo sin fin, 1:1, Motor de Corriente continua, Regulacion por Voltaje variable 1585kg a 1.25m/seg 37.5 Mecanismo de tornillo sin fin, 1:1, Motor de Corriente alterna, Regulacion por reostato una velocidad 1135kg a 0.75m/seg 30 F G H I CABLES (kg) CARGA UTIL (kg) TOTAL SUMA D, E, F, G, H (kg) 8255 4540 3130 24740 3060 3650 1770 1475 11270 2810 680 850 70 430 4800 1110 210 255 20 110 1705 RECORRIDO MECANISMO CABINA CONTRAPESO (m) (kg) (kg) (kg) Tabla 12. Análisis de la Energía Dinámica de los Ascensores de Tipo Normal Adaptada del “ESTÁNDAR HANDBOOK FOR ELECTRICAL ENGINEERS” Pag. 1631, Tabla 17-69 6.6.6.3 Cargas sobre la Estructura Sustentante.Debemos tener en cuenta el tipo de cableado del ascensor y el mecanismo tractor a emplearse. 6.6.6.4 Capacidad de Carga Viva.- O también conocido la Carga Nominal del Sistema, se calcula mediante la fórmula: CN = CP*PP CN= Carga Nominal en Kg. 71 CP= Capacidad de Pasajeros (Valor tomado al 100% del número de pasajeros que transporta la cabina) PP= Peso Promedio aproximado de una persona a transportarse (65kg) 6.6.6.5 Peso de la Cabina.- Tomamos el valor aproximado de la tabla 12 en función a la clase de mecanismo, carga, velocidad nominal y recorrido, etc. Tomamos los valores de la columna A Peso de la Cabina (W) = 3060 kg. 6.6.6.6 Cantidad de Cables.- Prediseñamos el número de cables necesario y el diámetro del mismo. Cabina: 3 Cables (Para maquinaria en tracción) Preferido 2 Cables (Para tambores en bobinado) Contrapeso: 2 Cables 6*19 (6 cordeles y 19 milímetros de diámetro) 8*8 (8 cordeles y 8 milímetros de diámetro) 8*19 (8 cordeles y 19 milímetros de diámetro) Preferido El tipo de cables 8*19 con una carga de rotura de 16000kg, se emplea como tipo estándar para cables principales de tracción, cables de maniobra y cables de contrapeso en los ascensores. El diámetro mínimo de estos cables es de 1.27cm. (Norma ANSI A17.1) Peso Específico = 7866kg/m3 Resistencias a la Rotura (Tabla cap. 9) Mínima = 12000kg/cm2 Máxima = 18000kg/cm2 72 Determinamos la longitud total de los cables. Como predimensionamiento diremos que por el tipo de cableado 1:1 y una sola vuelta, el cable tiene la longitud de la altura del edificio aproximadamente. Longitud de Cable = Altura del edificio Longitud de 4 cables = Numero de Cables * Longitud de Cable Peso de Cables en kg*m= (π*d2)/4 * 1 metro * Peso Especifico Peso de 4 Cables (Wc) = Longitud 4 Cables * Peso Cables El coeficiente de seguridad suele tomarse igual a 7 para los ascensores, es decir, que el conjunto de los cables no se romperá con menos de 7 veces la carga nominal de trabajo que los cables soportan Carga Max. 4 Cables = # Cables * Carga de Rotura Factor de Seguridad (Fs)= 7 * Carga Nominal de Trabajo = 7*(W+CN+Wp) Dónde: FS= Carga con factor de seguridad (kg) W= Peso de la cabina (kg) CN= Carga Nominal o carga Viva (kg) Carga con FS < Carga Máxima de 4 Cables 51985.50kg < 64000kg OK 6.6.6.7 Peso de los Cables.-Por lo general los contrapesos están formados por bloques rectangulares de hierro fundido. En ascensores, el peso del contrapeso equivale al peso de la cabina descargada, más el de los cables y más alrededor de un 40% de la capacidad de carga nominal del sistema. Wp = W + Wc + 0.4*CN 73 Dónde: Wp= Peso del contrapeso (kg) W= Peso de la cabina (kg) Wc= Peso de los cables (kg) CN= Carga Nominal del sistema (kg) 6.6.6.8 Cálculo de Fuerzas Sísmicas Para el análisis completo de fuerzas sísmicas, basaremos nuestro estudio en que el ascensor tiene su trayectoria en una caja o sistema de caja que es un sistema estructural sin un pórtico espacial completo resistente a cargas verticales. En este sistema las fuerzas laterales requeridas son resistidas por Muros de Corte (Muro diseñado para resistir las fuerzas laterales paralelas al mismo), es decir, estas fuerzas son resistidas por las paredes del foso de elevadores. Para la determinación de las fuerzas sísmicas debemos tomar en cuenta las siguientes cargas como: 1. Carga Muerta (CM).- Es la carga vertical, debida al peso de todos los componentes estructurales y no estructurales permanentes, como el peso de la cabina y el peso del contrapeso (este valor incluye el peso de los cables) CM= Peso Propio Cabina + Peso Propio Contrapeso 2. Carga Viva (CV).-Es la carga sobrepuesta por el uso y ocupación de la estructura, es decir, la cabina, siendo esta la carga nominal del sistema CV = 650kg 74 Con los valores de carga muerta (CM) y carga viva (CV), podemos calcular la Carga Muerta Total (Wt) actuante en el ascensor y esta carga resulta al combinar el 100% de la carga muerta más el 100% de la carga viva. Wt = 100% CM + 100% CV Para el diseño de las Fuerzas Sísmicas (F) en dirección de cualquier eje que actúan a lo largo de las paredes del foso o cubo del elevador la podremos obtener de la fórmula: F = CS * Wt Dónde: Cs = Coeficiente de fuerza sísmica incluyendo resonancia de la estructura y el sitio, o que toma en cuenta la interacción suelo-estructura. Figura 14. Fuerzas Sísmicas que Actúan en las Paredes del Foso 75 6.6.6.9 Tensiones Los cables de acero, deben facilitar la flexión ya que se arrollan al tambor cilíndrico del mecanismo tractor, los cables deben tener la característica de poseer elevada resistencia a la tracción y buena flexibilidad. Los cables de elevadores se componen de grupo de cordeles de acero, retorcidos alrededor de un alma de cáñamo. Figura 15. Cable de Acero El acero utilizado en dichos cables debe tener una resistencia a la fluencia (fy) relativamente baja. En aceros estructurales al carbono y magnesio el más común de estos es el de TIPO A36, cuyo límite de fluencia es de fy = 2532 kg/cm 2. Para un diseño elástico, trabajaremos con un margen de seguridad o con un esfuerzo permisible para aceros a tracción el cual se puede tomar el 60% del límite de fluencia (fy), según las especificaciones de la AISC de edificios. Ft = 60% fy Dónde: Ft = Esfuerzo permisible a tensión en el acero (kg/cm2) Fy = Resistencia específica a la fluencia del acero no presforzado (kg/cm2) La tensión en los cables puede ser calculada a partir de: 76 T = As*Ft Dónde: T= Tensión de los cables (kg) As = Área de acero del conjunto de cables (cm2) Ft = Esfuerzo permisible de tensión en el acero (kg/cm2) La carga muerta total actuante en el ascensor (Wt), vendría a ser prácticamente la tensión T solicitante en los cables, con este dato reemplazamos en la formula anterior y buscamos el área de acero As = T / Ft Esta área de acero en cables (As) es la que necesitará como mínimo el sistema para poder suspender los elementos del ascensor y su mecanismo. Si a esta área de acero incorporamos la eventualidad de un Impacto de la cabina con el foso del ascensor, los esfuerzos se magnifican por este fenómeno, entonces el factor de mayoración por impacto comprende el 20% adicional del área de acero mínima requerida. Factor de Mayoración por Impacto (fm) = 1.2 La constante 1.2 de la ecuación, es el factor de mayoración (fm) buscando por efecto de Impacto, realizamos nuevos cálculos para encontrar el área mínima de acero requerida incorporando el factor de mayoración (fm) As = (T / Ft)*1.2 A (4 cables) = 4*(π*D2/4) Como vemos el área de acero asumida que fue el de los 4 cables es mayor al área de acero requerida por el sistema, por lo tanto es aceptable, ya que anteriormente se dijo que 3 era el mínimo número de cables para ascensores a tracción, aunque siempre es 77 necesario colocarse en exceso para obtener un prudente margen de seguridad, por este motivo se escogió aumentar a 4 cables. 4 Cables de 8*19 (8 cordeles y 19mm de diámetro) 6.6.7 MUROS DE CORTE El muro de corte es un elemento que se comporta de una manera muy rígida lo que evita excesivos desplazamientos en su dirección más larga, se colocan diafragmas porque estos resisten gran parte del cortante por planta. La eficiencia de los muros de corte para restringir las deformaciones laterales disminuye con la altura. Los muros estructurales deben diseñarse para resistir la variación del cortante en la altura (que es máximo en la base), que produce compresión en un extremo y tensión en el extremo opuesto, así como las cargas gravitacionales que producen compresión en el muro. Figura 16. Deformaciones de un a) pórtico, b) un muro y un c) sistema pórticomuro Los muros de concreto reforzado o muros de corte deben diseñarse para resistir la variación del cortante en la altura (que es máximo en la base), del momento, que produce compresión en un extremo y tensión en el extremo opuesto, así como las cargas gravitacionales que producen compresión en el muro. La cimentación debe diseñarse para resistir el cortante y el momento máximos que puedan desarrollarse en la base del muro. Los muros estructurales deben colocarse de manera que la 78 distribución de rigidez en planta sea simétrica y que la configuración sea estable torsionalmente. Un muro de corte está constituido por un entramado de pie- derechos, soleras superior e inferior, riostras y rigidizadores intermedios (cuando se necesiten) y algún tipo de revestimiento por una o ambas caras. El diseño de muros sometidos a cargas horizontales laterales originadas por movimientos sísmicos o por la presión de viento. Estas cargas producen fuerzas cortantes en el plano del entramado, los muros así solicitados se dominarán muros de corte. 6.6.7.1 Tipos de Muros Estructurales Según la Forma de su Sección Transversal Atendiendo a la sección transversal, los muros pueden ser en algunas ocasiones los muros poseen elementos extremos para permitir el anclaje adecuado de vigas transversales, para colocar el refuerzo a flexión, para dar estabilidad a muros con almas angostas y para proporcionar un confinamiento más efectivo del concreto en la zona de articulación plástica. Por lo general el espesor mínimo de un muro estructural es de 20cm, si se emplea varillas corrugadas para su refuerzo, y de 15cm si se usa malla de acero electrosoldada. Figura 17. Formas de los Muros de Corte 79 Según su Forma en Elevación La mayor parte de los muros son prismáticos, es decir, que no sufren cambios de dimensiones en elevación. Sin embargo, es frecuente que su espesor disminuya con la altura. De acuerdo con las variaciones en la altura, los muros estructurales se pueden clasificar como: Muros Estructurales Sin Aberturas.- La mayoría de este tipo de muro se puede tratar como viga-columna. Las fuerzas laterales son introducidas mediante una serie de cargas puntuales a través de los diagramas de piso. Dada su relación altura del muro/longitud, se distinguen muros esbeltos con relaciones h/l mayores que 2 y muros robustos para relaciones amenores o iguales a 2. Es importante señalar que los muros bajos (robustos) poseen una elevada resistencia a la flexión, aún para refuerzo vertical mínimo, por lo que es necesario aplicar fuerzas cortantes muy altas para desarrollar dicha resistencia. Esto provoca que el comportamiento de este tipo de muros sea dominado por corte Figura 18. Dimensiones del Muro de Corte 80 Muros con Aberturas.- las aberturas de los muros deben colocarse de forma que no disminuyan las resistencias a la flexión cortante. Si las aberturas se colocan de manera alternada en elevación, es recomendable la colocación de refuerzo diagonal para ayudar en la formación de campos diagonales a compresión y a tensión. Si las aberturas se colocan en forma regular se obtiene un tipo de muros llamados acoplados que poseen excelentes características de comportamiento sísmico. Para colocar ventanas, puertas etc. Según su Comportamiento Según su comportamiento, los muros estructurales de concreto se pueden dividir así: Muros de cortante, en los cuales el corte controla las deflexiones y resistencia. Muros de flexión, en los que la flexión controla las deflexiones y la resistencia Muros dúctiles (Muro estructural “especial”) que poseen buenas características de disipación de energía ante cargas cíclicas reversibles. 6.6.7.2 Muros Estructurales Esbeltos La resistencia al corte en muros estructurales esbeltos esta proporcionada por el concreto y el acero de refuerzo. El componente de la resistencia debida al concreto depende de que hayan aparecido grietas diagonales en el alma del muro o que el muro exhiba fisuras por flexión-cortante. En el primer caso, las grietas empiezan cerca del centro del alma y aparecen cuando los esfuerzos principales a tensión exceden a la resistencia a tensión del concreto. 81 Para fines de diseño, la contribución del concreto a la resistencia se puede tomar de manera conservadora igual a la empleada en vigas. La contribución del refuerzo horizontal a la resistencia a fuerza cortante es calculada de manera similar al caso de vigas. La única diferencia está en el peralte efectivo d que, para el caso los muros se toma igual a 0.8l. Para una longitud de muro dada, el peralte efectivo dependerá de la cuantía y de la distribución del acero vertical. Se mejora la respuesta histerética de muros cuando el refuerzo en el alma es mediante varillas de diámetro pequeño colocadas a separaciones pequeñas, con el objeto de garantizar la resistencia del muro al agrietamiento diagonal del concreto, es necesario colocar una cuantía mínima de refuerzo estructural es igual a 0.25%. Esta cantidad de refuerzo es adecuada para controlar los cambios volumétricos del concreto. De manera similar al caso de vigas y columnas, la resistencia al cortante disminuye en regiones donde fluye el refuerzo a flexión. Por tanto, es importante diseñar y detallar refuerzo horizontal por corte adicional para la zona de la articulación plástica. El deslizamiento por cortante en muros estructurales esbeltos es menos crítico que en vigas debido a la carga axial actuante y a la distribución uniforme del refuerzo vertical, el último ayuda a controlar el agrietamiento horizontal y resiste el cortante mediante la acción de dovela (transversal al eje de la varilla) y cortante-fricción. En planos de deslizamiento potencial es recomendable colocar el acero vertical a una separación igual al espesor del muro. Confinamiento e inestabilidad Un adecuado confinamiento incrementa su resistencia a la compresión y su capacidad de deformación (ductilidad). Cuando fluye el refuerzo a flexión del muro, los esfuerzos a compresión en el concreto aumentan para equilibrar la tensión, pero si el concreto no está confinado, puede alcanzar a fallar rápidamente. En este caso la falla se caracteriza por el aplastamiento y desconchamiento del concreto en una gran 82 porción de los extremos del muro. El confinamiento debe extenderse sobre la zona de la articulación plástica. Para evitar una posible falla por inestabilidad de la zona a compresión, es recomendable que el espesor del muro sea mayor o igual a un décimo de la altura de la planta baja del edificio. El pandeo del refuerzo principal a compresión se puede retrasar si este se confina con estribos cerrados separados a seis veces el diámetro máximo nominal de la varilla vertical del muro. 6.6.7.3 Muros Estructurales Robustos Tipos de Muros Se denomina muro estructural robusto a aquel con una relación de aspecto h/l menor o igual que dos. De acuerdo a su comportamiento se les puede clasificar en tres categorías: Muros Elásticos.- Es usual que la resistencia de muros bajos sea tan alta que responden el intervalo elástico ante sismos intensos. La mayoría de los muros pertenece a este tipo. Muros que pueden cabecear.- Es el caso de muros que resisten la mayor parte de la carga lateral aunque soportan una carga vertical relativamente baja. Es este caso la capacidad del muro está limitada por la resistencia a volteo. Si la cimentación se diseña para este tipo de comportamiento el muro permanece elástico. Muros dúctiles.- En algunas ocasiones no es posible diseñar la cimentación de manera que los muros permanezcan en el intervalo elástico. Entonces es necesario diseñar los muros para que exhiban un comportamiento inelástico limitado. 83 Para resistir el momento flexionante, la distribución uniforme del acero vertical ayuda a resistir el deslizamiento por cortante mediante los mecanismos de cortante-fricción y acción de dovela de las varillas. Es indispensable la colocación de refuerzo horizontal para resistir parte del cortante. También es necesario colocar refuerzo vertical para tomar el cortante, la cuantía mínima de refuerzo, tanto horizontal como vertical, será igual a 0.25% como para el caso de muros esbeltos. Para resistir la fuerza de tensión diagonal se debe colocar refuerzo horizontal que equilibre el cortante que actúa sobre un plano de falla supuesto con una inclinación a 45 grados. Si existe acero diagonal se deberá considera el componente horizontal de la resistencia. 6.6.7.4 Refuerzo Mínimo en Muros El código define un refuerzo mínimo en muros para controlar el agrietamiento de la estructura (ACI). El refuerzo mínimo vertical en muros es igual a: Para varillas menores o iguales que ϕ 12 y fy≥4200kg/cm2 Asmín=0.0012b*h Para cualquier otro tipo de varilla Para mallas electrosoldadas, de alambre liso o Asmín=0.0015b*h corrugado no mayor que W31 y D31 Asmín=0.0012b*h El refuerzo mínimo horizontal será: Para varillas menores o iguales que ϕ 12 y fy≥4200kg/cm2 Asmín=0.0020b*h Para cualquier tipo de varilla Para mallas electrosoldadas, de alambre liso o Asmín= 0.0025b*h Corrugado no mayor que W31 y D31 84 Asmín=0.0020b*h El refuerzo horizontal mínimo indicado es válido para muros cuyas juntas están espaciadas 7m o menos. Si el espacio es mayor, los mínimos serán los indicados en la tabla: Distancia entre Juntas Refuerzo mínimo 7 – 9m 0.0025bh 9 – 12m 0.0030bh 12 – 15m 0.0035bh 15 – 20m 0.0040bh Tabla 13. Refuerzos Mínimos entre Juntas Muros de Cortante En edificios es necesario proveer una rigidez adecuada para resistir las fuerzas laterales causadas por viento y sismos. Cuando tales edificios no son adecuadamente diseñados debido a estas fuerzas pueden presentarse esfuerzos muy altos, vibraciones y deflexiones laterales. Los resultados pueden incluir no solo severos daños a los edificios sino también considerables molestias a sus ocupantes. Las rigideces horizontales de las losas de los pisos son muy grandes comparadas con las rigideces de los muros y columnas. Los muros deben ser suficientemente fuertes para limitar las deflexiones a valores razonables. Además, deben diseñarse de manera que los esfuerzos de tensión causados por las fuerzas laterales no excedan los esfuerzos de compresión causados por el peso del edificio. Los muros de cortante pueden ser usados para resistir solo fuerzas laterales como muros de carga. Además pueden emplearse para encerrar elevadores, escaleras y cuartos sanitarios Cuando se considera una construcción resistente a sismos, debe recordarse que las partes relativamente rígidas de la estructura atraerán fuerzas mayores que las partes más flexibles. Una estructura con muros de cortante de concreto reforzado será muy rígida y atraerá grandes fuerzas sísmicas. Si estos son frágiles y fallan, el resto de la 85 estructura no será capaz de tomar el impacto. Pero si son dúctiles (lo serán si son reforzados apropiadamente), serán muy efectivos en resistir las fuerzas sísmicas. Figura 19. Muro de Corte 6.6.7.5 Requisitos del ACI para Muros de Cortante Según el código ACI 318-05, existen varias disposiciones especiales para armar muros: 1. La fuerza cortante directa factorizada debe ser igual o menor que la resistencia permisible por cortante del muro. Vu ≤ ϕ Vn Ecuación ACI 11-1 2. La resistencia de diseño por cortante del muro es igual a la resistencia de diseño por cortante del concreto más la del refuerzo por cortante. Vu ≤ ϕ Vc + ϕ Vs Ecuación ACI 11-2 86 3. La resistencia por cortante Vn en cualquier sección horizontal en el plano del muro no debe tomarse mayor que 5/6√𝒇 𝒄 hd (Código ACI 318-05, Capitulo 11, Sección 11.1.2). 4. Al diseñar las fuerzas cortantes horizontales en el plano de un muro, d debe tomarse igual a 0.8lw, donde lw es la longitud horizontal del muro entre las caras de los apoyos, se puede utilizar un valor d igual a la distancia de la fibra extrema en compresión al centroide de la fuerza de todo el refuerzo de tensión, cuando se determine por un análisis la compatibilidad de deformaciones. 5. El valor usado de la resistencia nominal por cortante Vc no debe ser mayor que √𝒇 𝒄 hd en los muros sometidos a una carga Nu de compresión axial factorizada. Si un muro está sometido a una carga Nu de tensión, el valor de Vc no debe ser mayor que el valor obtenido con la siguiente ecuación: 𝒄 √𝒇 𝒄 Código ACI 318-05, Capitulo 11, 𝒅 𝒉𝒅 Fórmula (11-29) 6. Usando un análisis más detallado, el valor de Vc se tomará como el menor valor que se obtenga al sustituir en las dos ecuaciones que siguen, en donde Nu es la carga axial factorizada normal a la sección transversal que se presente simultáneamente con Vu. Se tiene que Nu se considerará positiva para compresión o negativa para tensión. √𝒇 𝒄 𝒄 𝒅 𝒉𝒅 Ecuación ACI 11-29 O 𝒄 √𝒇 𝒄 ,* (√𝒇 𝒄 𝑴 𝒉 ) + 87 -hd Ecuación ACI 11-30 Donde Nu es negativo para tensión. Cuando (Mu/Vu – lw/2) es negativo, no debe aplicar la ecuación 11-33. La primera de estas ecuaciones se formuló para predecir la resistencia al agrietamiento inclinado en cualquier sección de un muro de cortante, que corresponda a un esfuerzo principal de tensión de aproximadamente que √𝒇 𝒄 en el centroide de la sección transversal del muro. La segunda ecuación fue formulada para corresponder a la presencia de un esfuerzo de tensión por flexión de que √𝒇 𝒄 en una sección lw/2 arriba de la sección investigada. Si Mu/Vu – lw/2 resulta negativo, la segunda ecuación no tendrá sentido y no será utilizada. 𝒄 ( 𝒈 ) √𝒇 𝒄 𝒃 𝒅 Ecuación ACI 11-8 7. Las secciones situadas más cerca de la base del muro que una distancia lw/2 o la mitad de la altura del muro, la que sea menor, puede diseñarse para la misma Vc calculada para una distancia lw/2 o la mitad de la altura. 8. Si la fuerza cortante factorizada Vues menor que ϕVc/2calculada como se indicó en los dos párrafos anteriores, será necesario proporcionar una cantidad mínima de refuerzo horizontal y vertical. 9. Si Vues mayor que ϕVc/2, el refuerzo del muro de cortante debe diseñarse como se indica en la sección 11.10.9 del códig ACI 318-99. 88 6.6.7.6 Diseño del refuerzo por cortante para Muros. 10. Si la fuerza cortante factorizada Vu excede la resistencia por cortante ϕVc el valor de Vs debe determinarse con la siguiente expresión, en la que Av es el área del refuerzo por cortante horizontal y s2 es la separación del refuerzo por torsión o por cortante, en una dirección perpendicular al refuerzo horizontal (11.10.9.1). 𝒇 𝒅 𝒄 Ecuación ACI 11-31 11. La cantidad de refuerzo por cortante horizontal ph(como porcentaje del área total vertical de concreto) no deberá ser menor que 0.0025 (11.10.9.2) 12. La separación máxima del refuerzo s2 por cortante horizontal no deberá ser mayor que lw/5 ni que 3ho que 500mm. (11.10.9.3) 13. La cantidad de refuerzo por cortante vertical pn(como porcentaje del área total horizontal de concreto) no deberá ser menor que el valor dado por la siguiente ecuación, en la que hw es la altura total del muro (11.10.9.4) 𝒏 ( 𝒉 ) 𝒉 Ecuación ACI 11-32 Sin embargo, no tiene que ser mayor que 0.0025 o que el refuerzo por cortante horizontal requerido ph. En los muros altos, el refuerzo vertical es mucho menos eficaz que en los muros bajos. Esto se refleja en la ecuación anterior, donde para muros con una relación de altura a longitud, menor que 0.5, la cantidad de refuerzo horizontal requerido. Si la relación es mayor que 2.5, solo se requiere una cantidad mínima de refuerzo vertical (esto es 0.0025s1h) 89 14. La separación máxima s1 del refuerzo por cortante vertical, no deberá ser mayor que lw/3, ni que 3h, o que 500mm. (11.10.9.5) 6.6.8 Sistema de Placas Colaborantes La alternativa adoptada para unir los edificios de departamentos son los puentes pasarela metálicos, el cual va a estar armado con placa colaborante, es una lámina de acero galvanizada trapezoidal usada para el diseño de losas compuestas, que actúa como refuerzo positivo y elimina la necesidad de varillas de refuerzo, alivianamientos y encofrado.Dicha lámina se sitúa encima de unos perfiles dispuestos longitudinalmente, los cuales a su vez se apoyan en cada extremo en otros perfiles metálicos en forma de cajón colocados transversalmente a la pasarela y que son los elementos de conexión con los edificios. La interacción entre placa colaborante y hormigón es alcanzada mediante el sistema de resaltes dispuestos transversalmente en la placa que producen una trabazón mecánica al hormigón evitando el desplazamiento y garantizando una adecuada adherencia. En una primera instancia, una vez que las placas colaborantes están adecuadamente sujetas a la estructura, actúa como una plataforma de trabajo segura para la fundición del hormigón. Posteriormente cuando el hormigón alcanza la resistencia especificada, este interactúa con la placa colaborante actúa como refuerzo positivo de la losa. 90 Figura 20. Propiedades de la Placa Colaborante Placa Colaborante Figura 21. Sistema Mixto 91 Detalles Constructivos: Placa Colaborante Fig. Detalles de Extremo Figura 22. Detalles Constructivos y Encofrado Lateral 92 Figura 23. Instalación en Construcción Mixta 6.6.8.1 Descripción de las cargas Las cargas a tener en cuenta en este diseño son las siguientes: Peso propio: que será el peso de la estructura. Carga muerta: formado por el peso de los elementos de las pasarelas sin función estructural como las barandillas u otros. Sobrecarga de uso: de 4 kN/m2 Viento: que se despreciará al ser una pasarela situada muy cerca del suelo Sismo: también despreciable esta carga al no tener casi masa la pasarela No se tendrá en cuenta en ningún caso el efecto de la nieve por ser una zona en la que no se producen nevadas en la cuidad de Quito. 6.6.8.2 Instalación: Colocación y sujeción de las placas colaborantes a la estructura de hormigón o metálica. Colocación de la malla de refuerzo por temperatura. Colocación del hormigón simple sobre las placas. Colocación de acabados. 93 6.6.9 MODELO ESTRUCTURAL DE DISEÑO Para el modelo estructural de diseño que conforman las estructuras de los edificios de departamentos, se ha creído conveniente realizarlo mediante el programa ETABS. En este caso se da a conocer las diez combinaciones de cargas con las que el programa realiza el diseño correspondiente, tomando en cuenta la combinación más crítica para el elemento a diseñar. Por otro lado también se da a conocer las combinaciones de carga según el código ACI 318-05 ya que con estas se va a realizar el diseño definitivo. 6.6.9.1 CARGAS.- Las cargas que soportan un edificio se clasifican en: Muertas Vivas Accidentales (Viento y Sísmicas) a) Cargas Muertas.- Son aquellas que se mantienen en constante magnitud y con una posición fija durante la vida útil de la estructura, generalmente la mayor parte de las cargas muertas es el peso propio de la estructura. Puede calcularse con buena aproximación a partir de la configuración de diseño, de las dimensiones de la estructura y de la densidad del material, también en el peso de los materiales o artículos, tales como paredes, cubiertas, escaleras, equipos fijos y todas las cargas que no son causadas por la ocupación del edificio. Para edificios, por lo general se toman como cargas muertas: Columnas Vigas Trabes Losas Muros 94 Ventanas Plomería Rellenos acabados de entrepiso y cielos rasos Instalaciones eléctricas y sanitarias. b) Cargas Vivas.- Son cargas que no son permanentes producidas por materiales e inclusive gente en permanente movimiento. Se consideran como cargas vivas a cabinas, particiones y personas que entran y salen de una edificación, estas pueden estar aplicadas total o parcialmente o no estar presentes y también es posible cambiarlas de ubicación. Son producidas por el uso y ocupación de la edificación y no deben incluir cargas ambientales tales como el viento, sismo, ni la carga muerta. Su magnitud y distribución son inciertas en determinado momento, y además sus máximas intensidades a lo largo de la vida útil de la estructura no se conocen con precisión. Son cargas variables en magnitud y posición debidas al funcionamiento propio de la estructura. Las cargas mínimas especificadas en los códigos se determinan estudiando la historia de sus efectos sobre estructuras existentes. Usualmente esas cargas incluyen un margen para tener una protección contra deflexiones excesivas o sobre cargas repentinas. c) Cargas Accidentales.- (En nuestro caso tomaremos en cuenta la carga por sismo). Sismo.- Las cargas sísmicas son cargas inerciales causadas por movimientos sísmicos, estas pueden ser calculadas teniendo en cuenta las características dinámicas del terreno, de la estructura (amortiguamiento masa y rigidez), y las esperadas. Son cargas dinámicas que también pueden ser aproximadas a 95 cargas estáticas equivalentes. Los edificios pueden utilizar un análisis modal o dinámico. Los sismos producen cargas sobre una estructura por medio de la interacción del movimiento del suelo y las características de respuesta de la estructura. Esas cargas resultan de la distorsión en la estructura causada por el movimiento del suelo y la resistencia lateral. Sus magnitudes dependen de la velocidad y tipo de aceleraciones del suelo, así como de la masa y rigidez de la estructura. 6.6.9.2 CODIGOS A UTILIZAR En nuestro país la referencia técnica que ha servido de base para el cálculo y diseño estructural sismo-resistente, es el código ACI318-99 y el Código Ecuatoriano de la Construcción (CEC2002), mismos que serán el referente en el desarrollo de la presente investigación. La resistencia requerida U debe ser por lo menos igual al efecto de las cargas mayoradas de las ecuaciones (9-1) a (9-7), debe investigarse el efecto de una o más cargas que no actúan simultáneamente. U = 1.4D+1.7L (9-1) U =0.75 (1.4D + 1.7L +1.7W) (9-2) U = 0.9D + 1.3W (9-3) U = 1.4D + 1.7L + 1.7H (9-4) U =0.75 (1.4D + 1.4T + 1.7L) (9-5) U =1.4 (D + T) (9-6) U = 1.05D + 1.28L + 1.40E (9-7) U = 0.9D + 1.43E (9-8) 96 Dónde: D= Cargas muertas o momentos y fuerzas internas correspondientes, Capítulo 9, Apéndice C, Código ACI 318-99. L= Cargas vivas, o momentos y fuerzas internas correspondientes, Capítulo9, Apéndice C, Código ACI 318-99. W= Carga por viento, o momentos y fuerzas internas correspondientes, Capitulo 9, Apéndice C, Código ACI 318-99. T= Efectos acumulados de variación de temperatura, flujo plástico, retracción, asentamiento diferencial, y retracción del concreto de retracción compensada, Capitulo 9, Apéndice C, Código ACI 318-99. H= Cargas debidas al peso y empuje del suelo, del agua en el suelo, u otros materiales, o momentos y fuerzas internas correspondientes, Capitulo 9, Apéndice C, Código ACI 318-99. E= Efectos de carga producidos por el sismo o momentos, y fuerzas internas correspondientes, Capitulo 9, Apéndice C, Código ACI 318-99. 97 6.6.9.3 Espesor equivalente para Losa Esta equivalencia nos servirá para ingresar en el programa ETABS. = Figura 24. Esquema de Distancias para Inercias Para efectos de cálculo se considera que el nervio mide 20cm ya que un metro de losa alivianada hay 2 alivianamientos de 40 cm y 2 nervios de 10cm. Determinaremos la inercia mediante el método de los ejes paralelos. 98 Determinamos la sección equivalente de una losa alivianada a maciza, relacionamos las inercias con respecto al centro de gravedad Icg. Icg Losa Alivianada = Icg Losa Maciza Despejando t de la ecuación anterior tenemos: √ √ CM Losa Maciza = 0.45m*1m*1m*2.4ton/m3 = 348kg/cm3 99 6.6.10 JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN Es una separación física en el concreto, sea prefabricado o vaciado en el sitio, incluyéndolas fisuras si se han provocado intencionalmente para que se presenten en ubicaciones específicas. Las juntas permiten darle la característica de flexibilidad a estas estructuras rígidas. Las juntas de dilatación se utilizan para evitar el agrietamiento debido a cambios dimensionales térmicos en el concreto. Se suelen colocar en donde hay cambios abruptos en el espesor, desplazamientos o cambios en el tipo de construcción, por ejemplo, entre una losa de pavimento de un puente y la losa de la carretera. Las juntas de dilatación producen la separación completa entre dos partes de una losa. La abertura debe ser lo bastante grande para evitar la combadura u otra deformación indeseable ocasionadas por la expansión del concreto. Para evitar que la junta se atasque con tierra y se vuelva ineficaz, la abertura se sella con un material comprimible. Para tener impermeabilidad, se debe colocar una barrera flexible contra agua a través de la junta. Si se desea transferencia de carga, se deben ahogar espigas entre las partes separadas por la junta. Los extremos deslizables de las espigas deben estar alojados en una tapa o protección metálica de ajuste preciso, a fin de dejar espacio para el movimiento de la espiga durante la expansión del concreto. 100 6.6.11 DISEÑO DE CIMENTACIONES DE HORMIGON ARMADO La cimentación es la parte de la estructura que permite la transmisión de las cargas que actúan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente. Cuando los suelos reciben las cargas de la estructura, se comprimen en mayor o en menor grado, y producen asentamientos de los diferentes elementos de la cimentación y por consiguiente de toda la estructura. Durante el diseño se deben controlar tanto los asentamientos absolutos como los asentamientos diferenciales. 6.6.11.1 El suelo de cimentación El suelo constituye el material de ingeniería más heterogéneo y más impredecible en su comportamiento, es por ello que los coeficientes de seguridad que suelen utilizarse son al menos el valor de 3 con relación a la resistencia. La presencia de varios tipos de suelos y estructuras da lugar a la existencia de diferentes tipos de cimentaciones. 6.6.11.2 Tipos de cimentaciones: Dependiendo de la ubicación y de las características de los estratos resistentes de suelos, las cimentaciones se clasifican en cimentaciones superficiales y cimentaciones profundas. Entre las cimentaciones superficiales destacan los plintos aislados, las zapatas corridas, las zapatas combinadas, las vigas de cimentación y las losas de cimentación. Entre las cimentaciones profundas se suelen utilizar los pilotes prefabricados hincados, los pilotes fundidos en sitio y los caissons. 101 Plintos Aislados: Se los utiliza como soporte de una sola columna, o de varias columnas cercanas en cuyo caso sirve de elemento integrador. Pueden utilizar una zapata de hormigón armado, o un macizo de hormigón simple o de hormigón ciclópeo. Las zapatas de hormigón armado deberían tener al menos 40 cm de peralte en edificaciones de varios pisos, para asegurar una mínima rigidez a la flexión. Se pueden admitir espesores inferiores en el caso de estructuras livianas no superiores a dos pisos como viviendas unifamiliares con entramados de luces pequeñas, como pasos cubiertos, etc. Figura 25. Ejemplos de Pilotes Aislados Zapatas Corridas: Se las utilizan para cimentar muros o elementos longitudinales continuos de distintos materiales como hormigón o mampostería. Figura 26. Zapatas Corridas 102 Zapatas Combinadas: Se las suele emplear para integrar el funcionamiento de una zapata inestable o ineficiente por sí sola, con otra zapata estable o eficiente, mediante una viga de rigidez. Figura 27. Zapatas Combinadas Vigas de Cimentación: Se las emplea en suelos poco resistentes, para integrar linealmente la cimentación de varias columnas. Cuando se integran las columnas superficialmente mediante vigas de cimentación en dos direcciones, se forma una malla de cimentación. Figura 28. Vigas de Cimentación Losas de Cimentación: Se emplean en suelos poco resistentes, para integrar superficialmente la cimentación de varias columnas. Cuando al diseñar la cimentación mediante plintos aislados, la superficie de cimentación supera el 25% del área total, es recomendable utilizar losas de cimentación. 103 Figura 29.- Losas de Cimentación Pilotes: Se los emplea cuando los estratos resistentes de suelo son muy profundos. El hincado de pilotes permite que se alcancen esos estratos resistentes. Pueden ir acoplados a zapatas o losas de cimentación. Se utilizan varios pilotes para sustentar a cada unidad de cimentación. Figura 30.- Pilotes 6.6.11.3 CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE PLINTOS: Los esfuerzos en el suelo no deben sobrepasar los esfuerzos admisibles bajo condiciones de carga sin factores de mayoración. Cuando las combinaciones de carga incluyan el efecto de solicitaciones eventuales como sismos y viento, los esfuerzos admisibles pueden incrementarse en un 33.3%. 104 Los asentamientos de las estructuras deberán calcularse incluyendo el efecto en el tiempo de suelos compresibles o consolidables como arcillas y suelos orgánicos. El recubrimiento mínimo para el hierro, cuando el hormigón es fundido en obra en contacto con el terreno y queda permanentemente expuesto a él, es de 7 cm. Figura 31.- Diseño de Plintos Los plintos deberán diseñarse para resistir fuerzas cortantes en cada dirección independientemente, tomando como sección crítica a una distancia d desde la cara de las columnas o elementos verticales. Figura 32.- Sección Critica de Cortante La capacidad resistente a cortante tipo viga del hormigón se calcula con la siguiente expresión empírica: √ Donde tanto f’c como vc se expresan en Kg/cm2. 105 Los plintos deberán diseñarse para resistir fuerzas cortantes de punzonamiento en dos sentidos simultáneamente, tomando como sección crítica a aquella que se ubica a una distancia d/2 alrededor del elemento vertical de carga (columna, muro de corte, etc.). Figura 33.- Sección Critica al Punzonamiento La resistencia al cortante por punzonamiento que puede desarrollar el hormigón se calcula con la siguiente expresión empírica: √ Donde tanto f’c como vc se expresan en Kg/cm2. La sección crítica de flexión en una dirección se ubicará en las caras de los elementos verticales de carga. Figura 34.- Sección Critica a la Flexión (hormigón armado) 106 En cimentaciones de muros de mampostería, la sección crítica de diseño a la flexión se considerará ubicada en la mitad, entre el eje medio y el borde del muro. Figura 35.- Sección Crítica a la Flexión (muro de mampostería) En zapatas reforzadas en una dirección y en zapatas cuadradas reforzadas en dos direcciones, el refuerzo debe distribuirse uniformemente a través del ancho total de la zapata. En zapatas inclinadas o escalonadas, el ángulo de inclinación o la altura y colocación de los escalones serán tales que se satisfagan los requisitos de diseño en cada sección. Figura 36.- Zapatas inclinadas o escalonadas Las zapatas inclinadas o escalonadas que se dimensionen como una unidad, deben construirse para asegurar su comportamiento como tal (deberán ser monolíticas). 107 6.7 METODOLOGÍA 6.7.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA 6.7.1.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS DESARROLLO: Para calcular el peralte mínimo de los 4 edificios se calcularán con las siguientes fórmulas: Edificio A ln = 5.20m = 520cm fy = 4.200 Kg/cm² = 5.20/4.50 = 1.156 fy ln 0.8 14000 hh 9 cm 36 9 ACI318 Ecuación (9-13) A= Longitud del lado largo del tablero a analizar B= Longitud del lado corto del tablero a analizar 4200 520 * 0.8 572 14000 h 12 .326 cm 36 9 * 1.156 46 .404 h tiene que ser mayor que 9.11 cm 108 fy ln 0.8 14000 h 36 ACI318 Ecuación (9-14) 4200 520 * 0.8 14000 572 h 15 .888 cm 36 36 Considerando que en la losa tenemos que realizar una serie de instalaciones eléctricas y sanitarias, consideramos el espesor de la losa de 20cm. hasumida = 20 cm. Losa Alivianada Bidireccional 6.7.1.1.1 CARGA MUERTA: Peso propio loseta = 0.05m*1m*1m*2400kg/m³ = 120 kg/m² Peso propio nervios = 0.15m*0.10m*3.60m*2400kg/m³ = 129.6 kg/m² Peso propio alivian. = 8 bloques* 8 kg = 64.0 kg/m² P.P. alisado y cielo raso = 0.05m*1m*1m*1900kg/m³ = 95.0 kg/m² Acabado de Piso = 27.0 kg/m² = 0.015m*1m*1m*1800kg/m³ 435.60 kg/m² Peso específico =1800.0 kg/m3 (Varias alternativas de material al colocar como acabado). CM = 435.60 kg/m² = 440kg/m² 109 6.7.1.1.2 CARGA VIVA: CV = 200 kg/m² → categoría: residencia Código Ecuatoriano Construcción de la pp.2-5-6 Tabla 4.1, 6.1 6.7.1.1.3 Reducción de Cargas Vivas 5 pisos reducción 40% CV = 120 kg/m² D R 231 L 417 .10 R 231 70 .967 % 200 Reducción Máxima 40% (C.E.C.) Se adopta lo especificado en la tabla 6.1 Código Ecuatoriano Construcción de la pp.2-5-6 Tabla 4.1, 6.1 CM = 440.00 kg/m² CV = 150 kg/m² Se toma el valor de 150 kg/m² para la Carga Viva, ya que el valor obtenido en la Reducción de Carga de acuerdo al código es un valor muy bajo. CT = 1.4CM + 1.7CV CT = (1.4x440.00) + (1.7x150) CT = 871.00 kg/m² Carga Última 110 6.7.1.1.4 CHEQUEO DE LA FLECHA MAXIMA EN LO|SA Datos: CM = 440.00 kg/m² CV = 150 kg/m² PP = 0 kg/m² (Peso Propio de Pared) Inercia del nervio = 4.91 E-04 m4 L = 5.20m W = CM + CV + PP W = (440 + 150 + 0) kg/m² W = 590 kg/m² Código ACI 318-05, Capitulo 9, Tabla 9.5 (b), Deflexión Máxima Permisible Calculada 111 6.7.1.1.5 CÁLCULO DE CARGAS DE PAREDES TIPO PARED TIPO 1 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura= 2.32m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ PPP1 = 0.15m* 2.32m*1.00m*1600 kg/m³ PPP1 = 556.80 kg/ml Pared Tipo 1 = 556.80 kg/ml PARED TIPO 2 Largo= 1.00m Ancho= 0.10m Altura= 2.32m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ PPP1 = 0.10m* 2.32m*1.00m*1600 kg/m³ PPP1 = 371.20 kg/ml Pared Tipo 2 = 371.2 kg/ml PARED TIPO 3 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura pared= 0.80m 112 Altura vidrio= 1.32m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*0.80m*1.00m*1600kg/m³= = 0.006m*1.32m*1.00m*2500kg/m³= VIDRIO PERFILERÍA DE ALUMINIO = 192.00 kg/ml 19.80 kg/ml 10.00 kg/ml 221.80 kg/ml Pared Tipo 3 = 221.80 kg/ml PARED TIPO 4 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura pared= 1.20m Altura vidrio= 1.12m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*1.20m*1.00m*1600kg/m³= VIDRIO = 0.006m*1.12m*1.00m*2500kg/m³= PERFILERÍA DE ALUMINIO = 288.00 kg/ml 16.80 kg/ml 10.00 kg/ml 314.80 kg/ml Pared Tipo 4 = 314.80 kg/ml 113 PARED TIPO 5 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura= 1.80m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ PPP1 = 0.15m* 1.80m*1.00m*1600 kg/m³ PPP1 = 432.00 kg/ml Pared Tipo 5 = 432.00 kg/ml PARED TIPO 6 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura= 1.20m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ PPP1 = 0.15m* 1.20m*1.00m*1600 kg/m³ PPP1 = 288.00 kg/ml Pared Tipo 6 = 288.00 kg/ml PARED TIPO 7 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura pared= 1.46m 114 Altura vidrio= 0.66m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*1.46m*1.00m*1600kg/m³= = 0.006m*0.66m*1.00m*2500kg/m³= VIDRIO PERFILERÍA DE ALUMINIO = 350.40 kg/ml 9.90 kg/ml 10.00 kg/ml 370.30 kg/ml Pared Tipo 7 = 370.30 kg/ml PARED TIPO 8 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura pared= 1.32m Altura vidrio= 0.80m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*1.32m*1.00m*1600kg/m³= VIDRIO = 0.006m*0.80m*1.00m*2500kg/m³= PERFILERÍA DE ALUMINIO = 316.80 kg/ml 12.00 kg/ml 10.00 kg/ml 338.80 kg/ml Pared Tipo 8 = 338.80 kg/ml PARED TIPO 9 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m 115 Altura pared= 1.00m Altura vidrio= 1.12m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*1.00m*1.00m*1600kg/m³= 240.00 kg/ml = 0.006m*1.12m*1.00m*2500kg/m³= VIDRIO PERFILERÍA DE ALUMINIO 16.80 kg/ml = 10.00 kg/ml 266.80 kg/ml Pared Tipo 9 = 266.80 kg/ml PARED TIPO 10 Largo= 1.00m Ancho= 0.15m Altura pared= 1.72m Altura vidrio= 0.40m ladrillo y mortero = 1600 kg/m³ vidrio = 2500 kg/m³ MAMPOSTERÍA = 0.15m*1.72m*1.00m*1600kg/m³= VIDRIO 412.80 kg/ml = 0.006m*0.40m*1.00m*2500kg/m³= PERFILERÍA DE ALUMINIO 6.00 kg/ml = 10.00 kg/ml 428.80 kg/ml Pared Tipo 10 = 428.80 kg/ml El cálculo de las paredes de piso de los dos edificios de departamentos, serán los mismos ya que no varían en altura, espesor y tipo de pared. 116 6.7.1.1.6 CÁLCULO DE TABLEROS. MÉTODO: 3ACI Edificio de Departamentos A DATOS: f’c = 240 kg/cm² fy = 4200 kg/cm² hlosa = 20 cm CM = 440.00 kg/m² CV = 150 kg/m² U = 1.4CM + 1.7CV U = (1.4*440) + (1.7*150) = 616 + 255 = 871.00 kg/m² Caso 4 Tabla #1 m = A/B = 4.50m/5.20m = 0.87 = 0.90 C A =0.060 y C B =0.040 117 MOMENTOS NEGATIVOS U = CM + CV MOMENTOS POSITIVOS Tabla # 2 C A =0.033 W = CARGA MUERTA Momento por Carga Muerta Tabla # 3 C A =0.039 W = CARGA VIVA Momento por Carga Viva Tabla # 2 C B =0.022 W = CARGA MUERTA Momento por Carga Muerta 118 Tabla # 3 C B =0.026 W = CARGA VIVA Momento por Carga Viva RESUMEN Y DISTRIBUCION DE MOMENTOS 119 6.7.1.1.7 CHEQUEO A FLEXIÒN Diseño sísmico Ru = 44.61 dB Mu Ru b dB 1058.27kg.m * 100 11.48cm 0.9 * 44.61* 20cm d B 11 .48cm <17.5OK 120 Para el cálculo de V u es recomendable realizarlo en función de las áreas. 5.20 0.70 2 Area * 2.25 6.64 m 2 q u = 871.00 kg/m² NOTA: La luz es en el sentido del recorrido del diagrama de corte y por cada ml. Vu Vu qu * àrea Luz 871 .00 kg / m 2 * 6.64 m 2 5.20 m Vu 1112.20 kg * c ml CHEQUEO: Usar = 0.85 vu Vu *b * d vu 1112 .20 kg 0.85 * 20 cm *17 .5cm vu 3.74 kg / cm 2 vu admisible 0.53 f ' c vu 0.53 240 vu 8.211 kg / cm 2 vu < vu admisible 3.74 < 8.211 OK. 121 Una vez que se ha cumplido con los chequeos a flexión y corte y los mismos son satisfactorios, entonces el cálculo del tablero, deja de ser predimensionamiento y pasamos al diseño y armado definitivo. Para el cálculo de la armadura, debe considerarse = 0.9, cabe hacer notorio que hay varias alternativas para este cálculo, desde el uso de tablas y ábacos hasta ecuaciones más complejas, pero que a la postre, conducen a iguales resultados. 6.7.1.1.8 CÁLCULO DE LA ARMADURA As Mu * f y * d * Ju As 100 Mu 0.9 * 4200 *17 .5 * 0.9 As 0.00168 * M u CONCLUSIÒN: Armar todo con 1 10 mm cada nervio. 122 6.7.1.1.9 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS A AREAS DE ACERO A 22Ø 10Mc 74 4 D 5.29 E 5.20 5.06 18Ø 10Mc 75 7Ø 10Mc 78 18Ø 10Mc 79 9Ø 10Mc 80 17Ø 10Mc 79 19Ø 10Mc 79 23Ø 10Mc 75 3 9Ø 10Mc 74 4.62 21Ø 10Mc 78 C B 5.20 4.56 13Ø 10Mc 84 14Ø 10Mc 83 9Ø 10Mc 76 14Ø 12Mc 77 1 4.62 2 27Ø 10Mc 75 4.46 10Ø 10Mc 82 ASCENSOR 9Ø 10Mc 85 21Ø 10Mc 86 21Ø 10Mc 87 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. 1: 100 123 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS B AREAS DE ACERO G F H 4.05 13Ø 10Mc 29 13Ø 10Mc 30 I 5.20 13Ø 10Mc 28 J 5.72 14Ø 10Mc 28 6Ø 10Mc 26 7Ø 10Mc 31 7Ø 10Mc 32 7Ø 10Mc 34 7Ø 10Mc 33 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 ESC. 1: 100 124 2Ø 10Mc 36 4Ø 10Mc 37 24Ø 10Mc 35 20Ø 10Mc 26 21Ø 12Mc 27 1 3.89 2 27Ø 10Mc 25 4.45 3 30Ø 10Mc 20 5.05 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS C AREAS DE ACERO L K 36Ø 10Mc 34 8 N 16Ø 10Mc 32 16Ø 10Mc 31 5.20 16Ø 10Mc 32 O 5.04 16Ø 10Mc 33 6Ø 10Mc 36 6Ø 12Mc 36 36Ø 10Mc 34 5 4.50 7 36Ø 10Mc 35 4.50 17Ø 10Mc 30 M 5.20 5.30 16Ø 10Mc 37 16Ø 10Mc 38 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE C Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 ESC. H. 1: 100 125 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS D AREAS DE ACERO P Q 5.21 5.30 11Ø 10Mc 21 7Ø 10Mc 21 3Ø 10Mc 20 12Ø 10Mc 27 (Variable de 4.90 a 9.00) 11Ø 10Mc 23 2 8Ø 10Mc 22 4.20 3 4.60 4 27Ø 10Mc 22 4.90 14Ø 10Mc 20 R 5Ø 10Mc 24 5Ø 10Mc 25 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE D Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 ESC. H. 1: 100 126 15Ø 10Mc 26 (Variable de 2.40 a 3.80) O' 6.7.1.2 CÁLCULO DE VOLADOS CASO a.- Antepecho de Mampostería y Ventana de Vidrio Carga Distribuida Uniformemente. qu 1.4 * CM 1.7 * CV qu 1.4 * (440 .00 ) 1.7 * (150 ) qu 871 .00 kg / m 2 Ancho de Faja para cálculo = 1 m qu 871 .00 kg / m 2 *1m 871 .00 kg / ml Carga Puntual CASO a.- Antepecho de Mampostería y Ventana de Vidrio Pared Tipo 3 221.80 kg *1 m longitud 221.80 kg m Pu 1.4 * 221 .80 310 .520 kg Momento Último: Mu Mu qu * L2 2 P*L 871 .00 *1.17 2 310 .52 * 1.17 2 M u 596 .16 363 .31 959 .47 kg * m 127 6.7.1.2.1 CHEQUEO A FLEXIÒN Mu 959.47kg.m *100 10.37 cm < 17.5 cm O. K. Ru b 44.61* 20cm dB 6.7.1.2.2 CHEQUEO A CORTE vu 871 .00 *1.17 310 .52 1329 .59 kg vu Vu 1329 .59 kg 4.47 kg / cm 2 *b * d 0.85 * 20 cm *17 .5cm vu admisible 0.53 f ' c vu 0.53 240 8.211kg / cm 2 vu <v u admisible 4.47 < 8.211 As Mu f y d ju As 95947 kg.m 0.9 * 4200 kg / cm 2 *17 .5cm OK. As 1.45 cm 2 2 12 = 2.26 cm² 2 12 @ N 6.7.1.2.3 CÁLCULO DE LA FLECHA MÁXIMA EN VOLADO DE LOSA TIPO CM = 440.00 kg/m² CV = 150 kg/m² ΔCM = 221.80kg/ml (Peso de Pared Tipo 3) Inercia del Nervio = I = 4.91 E -04 m4 Módulo de Elasticidad del Hormigón = 210000*10000 kg/cm² 128 Flecha máxima para Carga Puntual W = qu + PL W = (1.4*440 + 1.7*150) + (310.52*1.17) W = 123W = 1234.31kg/m Código ACI 318-05, Capitulo 9, Tabla 9.5 (b), Deflexión Máxima Permisible Calculada 129 6.7.1.3 Cálculo de Losas de Edificio A Utilizando el mismo procedimiento anterior y mediante una hoja de electrónica de Excel, se calculan las losas restantes de los Edificios de Departamentos. EDIFICIO A CARGAS A SOBRE LA LOSA NIVEL TABLERO 15.84 (B-C)(3-2) 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 0.72 (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) U (kg/m2) m A B CM CMP CV (m) (m) (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2) 1.4CM 1.7CV 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 440 440 440 440 440 440 440 288 288 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 80 80 150 150 150 150 150 1019.20 1019.20 1395.52 1395.52 1395.52 1395.52 1395.52 136 136 255 255 255 255 255 CASO A/B 4 0.87 4 4 4 4 4 4 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 COEFICIENTES PARA EL CALCULO DE MOMENTOS NIVEL TABLERO 15.84 (B-C)(3-2) 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 0.72 (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) M(-) M(+) CM M(+) CV MA MB MA MB MA MB 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.039 0.039 0.039 0.039 0.039 0.039 0.039 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 130 MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS NIVEL TABLERO 15.84 (B-C)(3-2) 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 0.72 (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) A B MA (-) MB (-) MA (+) Int. MB (+) Int. (m) (m) (kg*m) (kg*m) (kg*m) (kg*m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 1403.57 1403.57 2005.38 2005.38 2005.38 2005.38 2005.38 1249.46 1249.46 1785.20 1785.20 1785.20 1785.20 1785.20 519.05 519.05 613.03 613.03 613.03 613.03 613.03 462.06 462.06 545.72 545.72 545.72 545.72 545.72 DISTRIBUCION DE MOMENTOS PARA EL TABLERO (A-B)(3-2)(kg*m) NIVEL MOMENTO M(-) 15.84 M(+) M(-) 13.32 M(+) M(-) 10.80 M(+) M(-) 8.28 M(+) M(-) 5.76 M(+) M(-) 3.24 M(+) M(-) 0.72 M(+) FAJA Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero A Mm Mi 913.68 609.12 Md 137.21 137.21 Mi 813.36 542.24 411.64 274.43 1403.57 935.712 1249.46 832.98 681.08 454.05 1785.20 1190.13 932.56 621.70 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 911.04 607.36 131 1750.37 1166.92 248.06 165.38 303.68 303.68 911.04 607.36 1750.37 1166.92 248.06 165.38 303.68 303.68 1966.26 1310.84 1750.37 1166.92 248.06 165.38 303.68 303.68 1966.26 1310.84 1785.20 1190.13 261.75 174.50 303.68 303.68 1966.26 1310.84 1249.46 832.98 261.75 174.50 310.85 310.85 1966.26 1310.84 Md 813.36 542.24 261.75 174.50 227.03 227.03 2005.38 1336.92 B Mm 1750.37 1166.92 1750.37 1166.92 248.06 165.38 CHEQUEO A CORTE Y FLEXION DE LOSAS NIVEL 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 0.72 Ru 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 U (kg/m2) 752.00 752.00 1356.8 752 752 1155.2 1155.2 Área (m2) 6.64 6.64 6.64 6.64 6.64 6.64 6.64 L (m) 5.2 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 𝒅 𝑴 √ 𝒆 𝒃 12.52 12.54 14.99 14.99 14.99 14.99 14.99 960.25 960.25 1732.53 960.25 960.25 1475.10 1475.10 √𝒇 𝒄 𝒅 𝒃 𝒅 3.23 3.23 5.82 3.23 3.23 4.96 4.96 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 AREAS DE ACERO (cm2) NIVEL MOMENTO M(-) 15.84 M(+) M(-) 13.32 M(+) M(-) 10.80 M(+) M(-) 8.28 M(+) M(-) 5.76 M(+) M(-) 3.24 M(+) M(-) 0.72 M(+) FAJA Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 132 Mi 2.36 1.57 A Mm Md 0.38 0.38 Mi 2.10 1.40 1.14 0.76 2.36 1.57 2.10 1.40 1.14 0.76 3.00 2.00 1.57 1.04 2.94 1.96 1.53 1.02 2.94 1.96 1.53 1.02 2.94 1.96 1.53 1.02 2.94 1.96 0.42 0.28 0.51 0.51 1.53 1.02 2.94 1.96 0.42 0.28 0.51 0.51 3.30 2.20 2.94 1.96 0.42 0.28 0.51 0.51 3.30 2.20 3.00 2.00 0.44 0.29 0.51 0.51 3.30 2.20 2.10 1.40 0.44 0.29 0.52 0.52 3.30 2.20 Md 2.10 1.40 0.44 0.29 0.38 0.38 3.37 2.25 B Mm 2.94 1.96 2.94 1.96 0.42 0.28 DISENO DE VOLADO Y AREAS DE ACERO (cm2) NIVEL 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 0.72 CM (kg/m2) 440 440 440 440 440 440 440 CMP CV U (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2) 288 288 556.8 556.8 556.8 556.8 556.8 80 80 150 150 150 150 150 Pu (kg) 403.20 403.20 779.52 779.52 779.52 779.52 779.52 752 752 871 871 871 871 871 Mu (kg*m) 911.66 911.66 1421.57 1421.57 1421.57 1421.57 1421.57 Resumen de Armado Tipo, Edificio A SENTIDO LADO CORTO As (+) = 1 ø 12 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio SENTIDO LADO LARGO As (+) = 1 ø 10 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio 133 db (cm) 10.11 10.11 12.62 12.62 12.62 12.62 12.62 Vu δv (kg/cm2) (kg) 1155.20 3.88 1155.20 3.88 1650.52 5.55 1650.52 5.55 1650.52 5.55 1650.52 5.55 1650.52 5.55 As (cm2) 1.53 1.53 2.39 2.39 2.39 2.39 2.39 6.7.1.4 Cálculo de Losas de Edificio B CARGAS SOBRE LA LOSA NIVEL TABLERO 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') A (m) 4.35 4.35 4.35 4.35 4.35 4.35 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 CM (kg/m2) 460 460 460 460 460 460 CMP (kg/m2) 556.8 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 CV (kg/m2) 80 150 150 150 150 150 U (kg/m2) 1.4CM 1.7CV 1423.52 136 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 CASO 8 8 8 8 8 8 COEFICIENTES PARA EL CALCULO DE MOMENTOS NIVEL 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 TABLERO (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') (F-G) (4'-3') M(-) MA 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 M(+) CM MA MB 0.029 0.017 0.029 0.017 0.029 0.017 0.029 0.017 0.029 0.017 0.029 0.017 MB 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 M(+) CV MA MB 0.040 0.022 0.040 0.022 0.040 0.022 0.040 0.022 0.040 0.022 0.040 0.022 MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS NIVEL TABLERO 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) (A-B) (3-2) A (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 MA (-) (kg*m) 2124.72 2286.85 2286.85 2286.85 2286.85 2286.85 134 MB (-) (kg*m) 885.56 953.13 953.13 953.13 953.13 953.13 MA (+) Int. (kg*m) 456.34 546.41 546.41 546.41 546.41 546.41 MB (+) Int. (kg*m) 376.94 447.73 447.73 447.73 447.73 447.73 m A/B 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 DISTRIBUCION DE MOMENTOS PARA EL TABLERO (F-G)(4'-3')(kg*m) NIVEL MOMENTO FAJA Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero M(-) 13.32 M(+) M(-) 10.80 M(+) M(-) 8.28 M(+) M(-) 5.76 M(+) M(-) 3.24 M(+) A Mm Mi 2124.72 1416.48 Md 260.39 260.39 781.16 520.77 2286.85 1524.57 953.13 635.42 781.16 520.77 918.95 612.63 748.13 498.75 918.95 612.63 191.69 127.79 249.38 249.38 918.95 612.63 748.13 498.75 2204.83 1469.89 953.13 635.42 211.45 140.97 249.38 249.38 2204.83 1469.89 Md 885.56 590.37 211.45 140.97 260.39 260.39 2204.83 1469.89 B Mm Mi 885.56 590.37 918.95 612.63 191.69 127.79 249.38 249.38 918.95 612.63 748.13 498.75 918.95 612.63 191.69 127.79 CHEQUEO A CORTE Y FLEXION DE LOSAS NIVEL 13.32 10.80 8.28 5.76 3.24 Ru 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 U Área L (kg/m2) (m2) (m) 1384.8 1559.52 780 1559.52 780 6.58 6.58 6.58 6.58 6.58 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 𝒅 √ 15.43 16.01 16.01 16.01 16.01 135 𝑴 𝒃 𝒆 𝒃 𝒅 1752.30 1973.39 987.00 1973.39 987.00 5.89 6.63 3.32 6.63 3.32 √𝒇 𝒄 𝒅 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 NIVEL MOMENTO M(-) AREAS DE ACERO (cm2) A FAJA Mi Mm Central 3.57 Lindero 13.32 M(+) M(-) 10.80 M(+) M(-) 8.28 M(+) M(-) 5.76 M(+) M(-) 3.24 M(+) 2.38 Md 0.44 Mi 1.49 0.44 0.99 B Mm 0.99 Central 1.31 0.36 Lindero 0.87 0.24 Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 3.84 2.56 0.44 0.44 1.60 1.07 1.31 0.87 3.70 2.47 1.54 1.03 1.26 0.84 1.54 1.03 1.26 1.54 1.03 0.32 0.84 0.21 0.42 0.42 1.54 1.03 1.26 0.84 DISENO DE VOLADO Y AREAS DE ACERO (cm2) CM CMP CV U Pu Mu db Vu NIVEL (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2) (kg/m2) (kg) (kg*m) (cm) (kg) 13.32 440 288 80 719.8 403.20 496.02 7.46 1123.00 10.80 440 556.8 150 838.8 779.52 779.30 9.35 1618.32 8.28 440 556.8 150 838.8 779.52 779.30 9.35 1618.32 5.76 440 556.8 150 838.8 779.52 779.30 9.35 1618.32 3.24 440 556.8 150 838.8 779.52 779.30 9.35 1618.32 136 1.54 1.03 0.32 0.21 0.42 0.42 3.70 2.47 1.60 1.07 0.36 0.24 0.42 0.42 3.70 2.47 Md 1.49 1.54 1.03 0.32 0.21 δv (kg/cm2) 3.77 5.44 5.44 5.44 5.44 As (cm2) 0.83 1.31 1.31 1.31 1.31 Resumen de Armado Tipo, Edificio B SENTIDO LADO CORTO As (+) = 1 ø 12 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio SENTIDO LADO LARGO As (+) = 1 ø 10 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio 137 6.7.1.5 Cálculo de Losas de Edificio C CARGAS SOBRE LA LOSA NIVEL TABLERO 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) A (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 CM (kg/m2) 460 460 460 460 460 CMP (kg/m2) 310 556.8 556.8 556.8 556.8 CV (kg/m2) 80 150 150 150 150 U (kg/m2) 1.4CM 1.7CV 1078 136 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 CASO m A/B 4 4 4 4 4 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 COEFICIENTES NIVEL 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 TABLERO (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) M(-) MA 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 M(+) CM MA MB 0.033 0.022 0.033 0.022 0.033 0.022 0.033 0.022 0.033 0.022 MB 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 M(+) CV MA MB 0.039 0.026 0.039 0.026 0.039 0.026 0.039 0.026 0.039 0.026 MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS NIVEL TABLERO 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) A (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 MA (-) (kg*m) 1475.01 2039.40 2039.40 2039.40 2039.40 138 MB (-) (kg*m) 1313.06 1815.49 1815.49 1815.49 1815.49 MA (+) Int. (kg*m) 537.76 631.74 631.74 631.74 631.74 MB (+) Int. (kg*m) 478.72 562.38 562.38 562.38 562.38 DISTRIBUCION DE MOMENTOS PARA EL TABLERO (K-L)(8-7)(kg*m) NIVEL MOMENTO FAJA Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero M(-) 12.60 M(+) M(-) 10.08 M(+) M(-) 7.56 M(+) M(-) 5.04 M(+) M(-) 2.52 M(+) A Mm Mi 1475.01 983.34 Md 240.12 240.12 Mi 1313.06 875.37 720.37 480.25 2039.40 1359.60 1815.49 1210.32 951.27 634.18 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 248.06 165.38 583.46 583.46 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1966.26 1310.84 1815.49 1210.32 273.64 182.43 583.46 583.46 1966.26 1310.84 Md 1313.06 875.37 273.64 182.43 605.16 605.16 1966.26 1310.84 B Mm 1750.37 1166.92 248.06 165.38 583.46 583.46 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 248.06 165.38 CHEQUEO A CORTE Y FLEXION DE LOSAS 𝒅 NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 Ru 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 U (kg/m2) 1214 1214 1214 1214 1214 Área (m2) 6.64 6.64 6.64 6.64 6.64 L (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 √ 𝒆 𝑴 𝒃 12.86 15.12 15.12 15.12 15.12 1550.18 1550.18 1550.18 1550.18 1550.18 139 𝒃 𝒅 5.21 5.21 5.21 5.21 5.21 √𝒇 𝒄 𝒅 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 NIVEL MOMENTO M(-) AREAS DE ACERO (cm2) A FAJA Mi Mm Central 2.48 12.60 M(+) M(-) 10.08 M(+) M(-) 7.56 M(+) M(-) 5.04 M(+) M(-) 2.52 M(+) Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 1.65 Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 3.30 2.20 3.43 2.28 0.40 1.47 1.02 1.02 3.30 2.20 Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio SENTIDO LADO LARGO As (+) = 1 ø 10 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero 3.05 2.03 2.94 1.96 2.94 1.96 0.42 0.28 0.98 0.98 2.94 1.96 1.53 1.02 As (+) = 1 ø 12 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio 1.47 3.05 2.03 1.53 1.02 2.94 1.96 0.42 0.28 0.98 0.98 1.53 1.02 Md 2.21 0.46 0.31 0.98 0.98 3.30 2.20 B Mm 0.46 0.31 1.60 1.07 SENTIDO LADO CORTO 140 Mi 2.21 1.21 0.81 Resumen de Armado Tipo, Edificio C As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio Md 0.40 2.94 1.96 2.94 1.96 0.42 0.28 6.7.1.6 Cálculo de Losas de Edificio D CARGAS SOBRE LA LOSA NIVEL TABLERO 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) A (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 CM (kg/m2) 460 460 460 460 460 CMP (kg/m2) 310 556.8 556.8 556.8 556.8 U (kg/m2) 1.4CM 1.7CV 1078 136 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 1423.52 255 CV (kg/m2) 80 150 150 150 150 CASO 8 8 8 8 8 COEFICIENTES NIVEL TABLERO 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) (O-P) (8-7) M(-) MA 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 M(+) CM MB 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 MA 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 M(+) CV MB 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 MA 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 MB 0.024 0.024 0.024 0.024 0.024 MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS NIVEL TABLERO 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) (K-L) (8-7) A (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 B (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 MA (-) (kg*m) 1057.09 1461.57 1461.57 1461.57 1461.57 141 MB (-) (kg*m) 1706.98 2360.13 2360.13 2360.13 2360.13 MA (+) Int. (kg*m) 422.42 506.76 506.76 506.76 506.76 MB (+) Int. (kg*m) 419.12 496.35 496.35 496.35 496.35 m A/B 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 DISTRIBUCION DE MOMENTOS PARA EL TABLERO (K-L)(8-7)(kg*m) NIVEL MOMENTO FAJA Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero M(-) 12.60 M(+) M(-) 10.08 M(+) M(-) 7.56 M(+) M(-) 5.04 M(+) M(-) 2.52 M(+) A Mm Mi 1475.01 983.34 Md 240.12 240.12 Mi 1313.06 875.37 720.37 480.25 2039.40 1359.60 1815.49 1210.32 951.27 634.18 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 248.06 165.38 583.46 583.46 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1966.26 1310.84 1815.49 1210.32 273.64 182.43 583.46 583.46 1966.26 1310.84 Md 1313.06 875.37 273.64 182.43 605.16 605.16 1966.26 1310.84 B Mm 1750.37 1166.92 248.06 165.38 583.46 583.46 1750.37 1166.92 911.04 607.36 1750.37 1166.92 248.06 165.38 CHEQUEO A CORTE Y FLEXION DE LOSAS 𝒅 NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 Ru 44.61 44.61 44.61 44.61 44.61 U (kg/m2) 1214 1214 1214 1214 1214 Área (m2) 6.64 6.64 6.64 6.64 6.64 L (m) 5.20 5.20 5.20 5.20 5.20 √ 𝒆 𝑴 𝒃 12.86 15.12 15.12 15.12 15.12 1550.18 1550.18 1550.18 1550.18 1550.18 142 𝒃 𝒅 5.21 5.21 5.21 5.21 5.21 √𝒇 𝒄 𝒅 8.21 8.21 8.21 8.21 8.21 NIVEL MOMENTO M(-) AREAS DE ACERO (cm2) A FAJA Mi Mm Central 2.48 12.60 M(+) M(-) 10.08 M(+) M(-) 7.56 M(+) M(-) 5.04 M(+) M(-) 2.52 M(+) Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 1.65 Central Lindero Central Lindero Central Lindero Central Lindero 3.30 2.20 3.43 2.28 0.40 1.47 1.02 1.02 3.30 2.20 Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio SENTIDO LADO LARGO As (+) = 1 ø 10 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio Faja Central As (-) = 1 ø 12 mm cada nervio Faja de Lindero 3.05 2.03 2.94 1.96 2.94 1.96 0.42 0.28 0.98 0.98 2.94 1.96 1.53 1.02 As (+) = 1 ø 12 mm cada nervio As (-) = 1 ø 14 mm cada nervio 1.47 3.05 2.03 1.53 1.02 2.94 1.96 0.42 0.28 0.98 0.98 1.53 1.02 Md 2.21 0.46 0.31 0.98 0.98 3.30 2.20 B Mm 0.46 0.31 1.60 1.07 SENTIDO LADO CORTO 143 Mi 2.21 1.21 0.81 Resumen de Armado Tipo, Edificio D As (volado) = 1 ø 12 mm cada nervio Md 0.40 2.94 1.96 2.94 1.96 0.42 0.28 6.7.1.7 PREPARACIÓN DE PESOS POR PLANTA 6.7.1.7.1 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS A LOSA DE CUBIERTA Nivel + 17.84 Área= 8.99m2 CM= 440kg CV= 80kg ω CM= Área*qu 3750.56kg ω Pared= Longitud*Carga de Pared 0.00kg Σω CM= 3750.56kg ω CV= 25%*CV*Area = 179.84kg ω = Peso Total de Tapagrada = 3930.40kg LOSA DE CUBIERTA ACCESIBLE Nivel + 15.84 Área= 78.12m2 CM= 440kg CV= 80kg CM Pared 5= 432.00kg/ml Carga Dist. de Pared = 66.470kg/m2 Hpared = 1.80m Longitud = 12.02m ω CM= Área*Carga Muerta= 32583.98kg ω Pared= Longitud*Carga de Pared= 5192.64kg 144 Σ ω CM= 37776.62kg ω CV= 25%*CV*Área ω CV= 1562.41kg ω = Peso Losa Cubierta Accesible 1= 39339.02kg TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL Nivel + 13.32 Área= 267.61m2 CM= 440kg CV= 80kg Pared 1 = 556.8 kg/ml Longitud 1= 33.33m Pared 9 = 266.8 kg/ml Longitud 9= 1.6m ω CM= 111621.67kg ω Pared 1= 18558.14kg ω Pared 9= 426.88kg ω CM= Carga Distribuida de Pared 70.942 kg / m2 130606.70kg ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 5352.27kg ω = Peso Terraza Comunal= 135958.97kg LOSA DE ENTREPISO Nivel + 10.80 Área= 267.42m2 CM= e = 0.15m 440kg 145 CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 52.18m e =0.15m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 71.55m e =0.10m Pared 9= 266.8kg/ml Longitud = 14.53m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 1.6m Pared 8 = 334.72kg/ml Longitud = 0.95m ω CM= Área*Carga Muerta= 111540.09kg ω Pared 1= 29053.82kg ω Pared 2= 26559.36kg ω Pared 9= 3876.60kg ω Pared 7 = 577.12kg ω Pared 8= 317.98kg Σ (Carga Pared) = ω Σ CM= 60384.89kg 171924.98 kg Carga Distribuida de Pared= 225.807 kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 10028.18kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 181953.16kg LOSA DE ENTREPISO Área= 267.42m Nivel + 8.28 2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 52.18m 146 e =0.15m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 71.55m Pared 9= 266.8kg/ml Longitud = 14.53m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 1.6m Pared 8 = 334.72kg/ml Longitud = 0.95m e = 0.10m ω CM= Área*Carga Muerta= 111540.09kg ω Pared 1= 29053.82kg ω Pared 2= 26559.36kg ω Pared 9= 3876.60kg ω Pared 7 = 577.12kg ω Pared 8= 317.98kg Σ (Carga Pared) = ω Σ CM= 60384.89kg 171924.98 kg Carga Distribuida de Pared= 225.807 kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 10028.17kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 181953.16kg LOSA DE ENTREPISO Nivel + 5.76 Área= 267.42m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 52.18m e =0.15m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 71.55m e =0.10m Pared 9= 266.8kg/ml Longitud = 14.53m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 1.6m 147 Pared 7 = 334.72kg/ml Longitud = 0.95m ω CM= Área*Carga Muerta= 111540.09kg ω Pared 1= 29053.82kg ω Pared 2= 26559.36kg ω Pared 9= 3876.60kg ω Pared 7 = 577.12kg ω Pared 8= 317.98kg Σ (Carga Pared) = ω Σ CM= 60384.89kg 171924.98 kg Carga Distribuida de Pared= 225.807 kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 10028.17kg ω =Peso Losa de Entrepiso= 181953.16kg LOSA DE ENTREPISO Área= 267.42 m Nivel + 3.24 2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 52.18m e = 0.15m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 71.55m e = 0.10m Pared 9= 266.8kg/ml Longitud = 14.53m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 1.6m Pared 8 = 334.72kg/ml Longitud = 0.95m ω CM= Área*Carga Muerta= 111540.09kg 148 ω Pared 1= 29053.82kg ω Pared 2= 26559.36kg ω Pared 9= 3876.60kg ω Pared 7 = 577.12kg ω Pared 8= 317.98kg Σ (Carga Pared) = ω Σ CM= 60384.89kg 171924.98 kg Carga Distribuida de Pared= 225.807 kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 10028.17kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 181953.16kg PLANTA DE ACCESO Y ESTACIONAMIENTO Nivel + 0.72 Area= 267.42m2 CM= 440kg CV= 150kg Long. Pared= 0m ω CM= Area*Carga Muerta= 111540.09kg ω Pared= Longitud*Carga de Pared= Σω CM= 0.00kg 111540.09kg ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 10028.178kg ω = Peso Planta de Acceso y Estacionamiento= 121568.27 kg 149 RESUMEN DE PESOS POR PLANTA DEL EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS A Losa de Cubierta Nivel+17.84 3930.40kg 3.93 ton Losa de Cubierta Accesible Nivel+15.84 39339.02kg 39.34 ton Terraza Accesible Comunal Nivel+13.32 135958.97kg 135.96 ton Losa de Entrepiso Nivel+10.80 181953.16kg 181.95 ton Losa de Entrepiso Nivel+8.28 181953.16kg 181.953 ton Losa de Entrepiso Nivel+5.76 181953.16kg 181.95 ton Losa de Entrepiso Nivel+3.24 181953.16kg 181.95 ton 121568.27kg 121.568 ton Planta de Acceso y Estacionamiento Nivel+0.72 150 6.7.1.7.2 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS B Carga Muerta = 440kg/ m2 Carga Viva = 150kg/m m2 LOSA DE CUBIERTA ACCESIBLE Nivel+15.84 Área= 35.22 m2 CM= 440kg CV= 80kg ω CM= Área*Carga Muerta= 14692.01 kg ω Pared= Longitud*Carga de Pared Σω CM= 0.00kg 14692.01kg ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 704.48kg ω = Peso Losa de Cubierta Accesible= 15396.50kg TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL Nivel+13.32 Área= 171.50m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 13.47m e = 0.10m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 3.3m e = 0.15m Pared 8 = 338.8kg/ml Longitud = 1.65m 151 ω CM= Area*Carga Muerta= 71531.11kg ω Pared 2= 5000.06 kg ω Pared 1= 1837.44 kg ω Pared 8= 559.02kg ω CM= 78927.63kg Σ (Carga Pared)= 7396.52kg Carga Distribuida de Pared= 43.13kg/ m2 ω CV= 25%*CV*Área ω CV= 6431.11kg ω = Peso Losa de Terraza Accesible Comunal= 85358.74kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+10.80 Área= 175.48m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 35.65m Pared 8 = 338.8kg/ml Longitud = 13.8m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 44.26m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 3.2m Pared 10 = 476.8kg/ml Longitud = 0.9m ω CM= 73192.25kg ω Pared 1= 19849.92kg ω Pared 8= 4675.44kg ω Pared 2= 16429.31kg ω Pared 7= 1154.24kg 152 e = 0.15m e = 0.10m ω Pared 10= 429.12kg Σ (Carga Pared)= ω CM= 43036.73kg 116228.99kg Carga Distribuida de Pared= 245.25kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 6580.46kg ω = Peso Losa de Entrepiso 122809.44 kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+8.28 Área= 175.48m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 35.65m Pared 8 = 338.8kg/ml Longitud = 13.8m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 44.26m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 3.2m Pared 10 = 476.8kg/ml Longitud = 0.9m ω CM= 73192.25kg ω Pared 1= 19849.92kg ω Pared 8= 4675.44kg ω Pared 2= 16429.31kg ω Pared 7= 1154.24kg ω Pared 10= 429.12kg Σ (Carga Pared)= ω CM= 43036.73kg 116228.99kg 153 e = 0.15m e = 0.10m Carga Distribuida de Pared= 245.25kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 6580.46kg ω = Peso Losa de Entrepiso 122809.44 kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+5.76 Área= 175.48m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 35.65m Pared 8 = 338.8kg/ml Longitud = 13.8m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 44.26m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 3.2m Pared 10 = 476.8kg/ml Longitud = 0.9m ω CM= 73192.25kg ω Pared 1= 19849.92kg ω Pared 8= 4675.44kg ω Pared 2= 16429.31kg ω Pared 7= 1154.24kg ω Pared 10= 429.12kg Σ (Carga Pared)= ω CM= 43036.73kg 116228.99kg Carga Distribuida de Pared= 245.25kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area 154 e = 0.15m e = 0.10m ω CV= 6580.46kg ω = Peso Losa de Entrepiso 122809.44 kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+3.24 Área= 175.48m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 35.65m Pared 8 = 338.8kg/ml Longitud = 13.8m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 44.26m Pared 7 = 360.7kg/ml Longitud = 3.2m Pared 10 = 476.8kg/ml Longitud = 0.9m ω CM= 73192.25kg ω Pared 1= 19849.92kg ω Pared 8= 4675.44kg ω Pared 2= 16429.31kg ω Pared 7= 1154.24kg ω Pared 10= 429.12kg Σ (Carga Pared)= ω CM= 43036.73kg 116228.99kg Carga Distribuida de Pared= 245.25kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 6580.46kg ω = Peso Losa de Entrepiso 122809.44 kg 155 e = 0.15m e = 0.10m RESUMEN DE PESOS POR PLANTA DEL EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS B Losa de Cubierta Accesible Nivel+15.84 15396.50kg 15.396 ton Terraza accesible comunal Nivel+13.32 85358.74kg 85.359 ton Losa de Entrepiso Nivel+10.80 122809.44kg 122.809ton Losa de Entrepiso Nivel+8.28 122809.44kg 122.809ton Losa de Entrepiso Nivel+5.76 122809.44kg 122.809ton Losa de Entrepiso Nivel+3.24 122809.44kg 122.809ton 156 6.7.1.7.3 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS C AREA RECREATIVA COMUNAL 2 Nivel+12.6 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 80kg H pared 1= 2m Pared 13 = 310kg/ml ω CM= Área*Carga Muerta=83026.63kg ω Pared 1= Σω CM= 9451.90kg 92478.53kg Carga Distribuida de Pared= 47.483 kg / m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 3981.14kg ω = Peso Tapagrada= 96459.67kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+10.08 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 80kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 20.87m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 46.25m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 56.8m 157 Longitud = 30.49m ω CM= Área*Carga Muerta= 83026.63kg ω Pared 3= 4628.97kg ω Pared 1= 25752.00kg ω Pared 2= 21084.16kg Σ(Carga Pared) = 51465.13kg Σω = 134491.76kg Carga Distribuida de Pared= 258.545kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 3981.14kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 138472.90kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+7.56 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 80kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 20.87m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 46.25m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 56.8m ω CM= Área*Carga Muerta= 83026.63kg ω Pared 3= 4628.97kg ω Pared 1= 25752.00kg ω Pared 2= 21084.16kg Σ(Carga Pared) = 51465.13kg Σω = 134491.76kg 158 Carga Distribuida de Pared= 258.545kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 3981.14kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 138472.90kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+5.04 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 80kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 20.87m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 46.25m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 56.8m ω CM= Área*Carga Muerta= 83026.63kg ω Pared 3= 4628.97kg ω Pared 1= 25752.00kg ω Pared 2= 21084.16kg Σ(Carga Pared) = 51465.13kg Σω = 134491.76kg Carga Distribuida de Pared= 258.545kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 3981.14kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 138472.90kg 159 LOSA DE ENTREPISO Área= 199.06m Nivel+2.52 2 CM= 440kg CV= 80kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 20.87m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 46.25m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 56.8m ω CM= Área*Carga Muerta= 83026.63kg ω Pared 3= 4628.97kg ω Pared 1= 25752.00kg ω Pared 2= 21084.16kg Σ(Carga Pared) = 51465.13kg Σω = 134491.76kg Carga Distribuida de Pared= 258.545kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 3981.14kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 138472.90kg 160 RESUMEN DE PESOS POR PLANTA DEL EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS C Área Recreativa Comunal Nivel+12.6 96459.67kg 96.460 ton Losa de Entrepiso Nivel+10.08 138472.90kg 138.473ton Losa de Entrepiso Nivel+7.56 141956.39kg 141.956ton Losa de Entrepiso Nivel+5.04 141956.39kg 141.956ton Losa de Entrepiso Nivel+2.52 141956.39kg 141.956ton 161 6.7.1.7.4 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS D AREA RECREATIVA COMUNAL 2 Nivel+12.6 Área= 199.057m2 CM= 440kg CV= 150kg H pared 1= 2m Pared 13 = 310kg/ml ω CM= Area*Carga Muerta= 83026.63kg ω Pared 1= Σω = 9451.90kg 92478.53kg Carga Distribuida de Pared= 47.483 kg / m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 7464.63kg ω = Peso Tapagrada= 99943.17kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+10.08 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 9.62m Pared 9 = 266.80kg/ml Longitud = 2.57m Pared 10 = 476.80kg/ml Longitud = 2.95m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 25.63m 162 Longitud = 30.49m Pared 2 = 371.20kg/ml ω CM= Longitud = 22.02m 83026.63kg ω Pared 3= 2133.72kg ω Pared 9= 685.68kg ω Pared 10= 1406.56kg ω Pared 1= 14270.78kg ω Pared 2= 8173.82kg Σ (Carga Pared)= Σω = 26670.56kg 109697.19kg Carga Distribuida de Pared= 133.985kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 7464.63kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 117161.83kg LOSA DE ENTREPISO Área= 199.06m Nivel+7.56 2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 9.62m Pared 9 = 266.80kg/ml Longitud = 2.57m Pared 10 = 476.80kg/ml Longitud = 2.95m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 25.63m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 22.02m ω CM= 83026.63kg 163 ω Pared 3= 2133.72kg ω Pared 9= 685.68kg ω Pared 10= 1406.56kg ω Pared 1= 14270.78kg ω Pared 2= 8173.82kg Σ (Carga Pared)= Σω = 26670.56kg 109697.19kg Carga Distribuida de Pared= 133.985kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 7464.63kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 117161.83kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+5.04 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 9.62m Pared 9 = 266.80kg/ml Longitud = 2.57m Pared 10 = 476.80kg/ml Longitud = 2.95m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 25.63m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 22.02m ω CM= 83026.63kg ω Pared 3= 2133.72kg ω Pared 9= 685.68kg ω Pared 10= 1406.56kg 164 ω Pared 1= 14270.78kg ω Pared 2= 8173.82kg Σ (Carga Pared)= Σω = 26670.56kg 109697.19kg Carga Distribuida de Pared= 133.985kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 7464.63kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 117161.83kg LOSA DE ENTREPISO Nivel+2.52 Área= 199.06m2 CM= 440kg CV= 150kg Pared 3 = 221.8kg/ml Longitud = 9.62m Pared 9 = 266.80kg/ml Longitud = 2.57m Pared 10 = 476.80kg/ml Longitud = 2.95m Pared 1 = 556.80kg/ml Longitud = 25.63m Pared 2 = 371.20kg/ml Longitud = 22.02m ω CM= 83026.63kg ω Pared 3= 2133.72kg ω Pared 9= 685.68kg ω Pared 10= 1406.56kg ω Pared 1= 14270.78kg ω Pared 2= 8173.82kg Σ (Carga Pared)= 26670.56kg 165 Σω = 109697.19kg Carga Distribuida de Pared= 133.985kg/m2 ω CV= 25%*CV*Area ω CV= 7464.63kg ω = Peso Losa de Entrepiso= 117161.83kg RESUMEN DE PESOS POR PLANTA DEL EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS D Área recreativa comunal Nivel+12.6 99943.17kg 99.943 ton Losa de Entrepiso Nivel+10.08 117161.83kg 117.162ton Losa de Entrepiso Nivel+7.56 117161.83kg 117.162ton Losa de Entrepiso Nivel+5.04 117161.83kg 117.162ton Losa de Entrepiso Nivel+2.52 67788.18kg 67.788 ton 166 6.7.1.8 CÁLCULO DE FUERZAS SISMICAS (SEGÚN CEC-2002) Datos para el cálculo de fuerzas sísmicas (Método 1) C.E.C. 2002 6.7.1.8.1 Edificio A de Departamentos con Tapa grada. hn = 17.32 m C t = 0.08 Z = 0.40 Tabla 7, Poblaciones ecuatorianas y Valor de Factor Z, Pág. 65 S = 1.2 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 C m = 3.0 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 I = 1.0 Tabla 8, Coeficiente de Tipo de Uso, Pág. 65 R = 10 Tabla 9, Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural, Pág. 65 P = 1 Tabla 10, Coeficiente de Configuración en Planta, Pág. 66 E = 0.9 Tabla 11, Coeficiente de Configuración en Elevación, Pág. 66 DESARROLLO: Período de Vibración: Coeficiente C Cm = 3 C ≤ Cm C > 0.5 Ok 2.29 ≤ 3 2.29 > 0.5 Ok Condición del CEC 2002 167 Corte Basal V Distribución Vertical de Fuerzas Laterales. n V Ft f i i 1 Ft 0.07 T V Ft = La fuerza concentrada que se aplicará en la parte más alta de la estructura, constituyéndose una fuerza adicional a la estructura en el último piso n = Número de pisos de la estructura T = El período utilizado para el cálculo del cortante basal total V. Sin embargo, Ft no necesita exceder el valor de 0.25V, y puede considerarse nulo cuando T es menor o igual a 0.7 seg. La parte restante del cortante basal debe ser distribuido sobre la altura de la estructura, incluyendo el nivel n , de acuerdo con: Fx (V Ft ) x hx (12) n F h i 1 i i i Fx = La fuerza en el nivel X de la estructura que debe aplicarse sobre toda el área del edificio en ese nivel, de acuerdo a su distribución de masa encada nivel. Wi = Es el peso asignado a cada nivel de la estructura, siendo una fracción de la carga reactiva W. 168 ΔH H W WH Fx Ft Vx (m) (m) (Tn) (Tn*m) (Tn) (Tn) (Tn) 17.84 2 17.84 3.930 70.118 0.848 0.848 6 15.84 2.52 15.84 39.339 623.130 7.535 8.382 5 13.32 2.52 13.32 140.642 1873.354 22.652 30.186 4 10.80 2.52 10.80 181.953 1965.094 23.761 46.413 3 8.28 2.52 8.28 181.953 1506.572 18.217 41.978 2 5.76 2.52 5.76 181.953 1048.050 12.673 30.889 1 3.24 2.52 3.24 181.953 589.528 7.128 19.801 7675.847 92.813 N Nivel 7 Σ 911.724 Como T = 0.679 seg (6.3.1.1 CEC) Ft = 0 El período calculado T = 0.679 s. Sin embargo al reemplazarlo C = 2.29 por C m = 3 El período real de cálculo según la ecuación es: T < 0.7seg 0.519seg < 0.7seg OK Cortante Basal V = 0.102 * W = (0.102 * 991.724Tn) = 92.813Tn Fx Fuerzas Sísmicas (V Ft ) x hx n F h i 1 i i i 169 Fx (92.813) x hx = 0.0121 W x h x 7675.847 6.7.1.8.2 Edificio A de Departamentos sin Tapa grada. hn = 13.32 m C t = 0.08 Z = 0.40 Tabla 7, Poblaciones ecuatorianas y Valor de Factor Z, Pág. 65 S = 1.2 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 C m = 3.0 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 I = 1.0 Tabla 8, Coeficiente de Tipo de Uso, Pág. 65 R = 10 Tabla 9, Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural, Pág. 65 P = 1 Tabla 10, Coeficiente de Configuración en Planta, Pág. 66 E = 0.9 Tabla 11, Coeficiente de Configuración en Elevación, Pág. 66 DESARROLLO: Período de Vibración: Coeficiente C Cm = 3 C ≤ Cm C > 0.5 Ok 2.789 ≤ 3 2.789 > 0.5 Ok Condición del CEC 2000 170 Corte Basal V ΔH H W WH Fx Ft Vy (m) (m) (Tn) (Tn*m) (Tn) (Tn) (Tn) 13.32 2.52 13.32 140.642 1873.354 28.882 28.882 4 10.80 2.52 10.80 181.953 1965.094 30.296 59.178 3 8.28 2.52 8.28 181.953 1506.572 23.227 53.524 2 5.76 2.52 5.76 181.953 1048.050 16.158 39.385 1 3.24 2.52 3.24 181.953 589.528 9.089 25.247 Σ 868.455 6982.599 N Nivel 5 Como T = 0.558 seg (6.3.1.1 CEC) Ft = 0 El período calculado T = 0.679 s. Sin embargo al reemplazarlo C = 2.789 por C m = 3 El período real de cálculo según la ecuación es: T < 0.7seg 0.519seg < 0.7seg Ok Cortante Basal V = 0.124* W = (0.124 * 858.455Tn) = 107.562Tn Fuerzas Sísmicas 171 Fx (V Ft ) x hx Fx n i 1 = 0.0154 W x h x 6982.599 F h i (107.562) x hx i i 6.7.8.3 Edificio B de Departamentos con Tapa grada. hn = 15.84 m C t = 0.08 Z = 0.40 Tabla 7, Poblaciones ecuatorianas y Valor de Factor Z, Pág. 65 S = 1.2 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 C m = 3.0 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 I = 1.0 Tabla 8, Coeficiente de Tipo de Uso, Pág. 65 R = 10 Tabla 9, Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural, Pág. 65 P = 1 Tabla 10, Coeficiente de Configuración en Planta, Pág. 66 E = 0.9 Tabla 11, Coeficiente de Configuración en Elevación, Pág. 66 DESARROLLO: Período de Vibración: Coeficiente C Cm = 3 C ≤ Cm C > 0.5 Ok 2.449 ≤ 3 2.449 > 0.5 Ok Condición del CEC 2000 172 Corte Basal V ΔH H W WH Fx Ft Vx (m) (m) (Tn) (Tn*m) (Tn) (Tn) (Tn) 15.84 2.52 15.84 15.396 243.880 3.254 3.254 5 13.32 2.52 13.32 85.359 1136.978 15.171 18.425 4 10.80 2.52 10.80 122.809 1326.342 17.698 32.869 3 8.28 2.52 8.28 122.809 1016.862 13.568 31.266 2 5.76 2.52 5.76 122.809 707.382 9.439 23.007 1 3.24 2.52 3.24 122.809 397.902 5.309 14.748 Σ 591.993 4829.3481 N Nivel 6 Como T = 0.635 seg (6.3.1.1 CEC) Ft = 0 El período calculado T = 0.635 s. Sin embargo al reemplazarlo C = 2.449 por C m = 3 El período real de cálculo según la ecuación es: T < 0.7seg 0.519seg < 0.7seg Ok Cortante Basal V = 0.109* W = (0.109 * 591.993Tn) = 64.440Tn Fuerzas Sísmicas 173 Fx (V Ft ) x hx n F h i 1 Fx i i i (64.44) x hx = 0.0133 W x h x 4829.348 6.7.1.8.4 Edificio B de Departamentos sin Tapa grada. hn = 13.32 m C t = 0.08 Z = 0.40 Tabla 7, Poblaciones ecuatorianas y Valor de Factor Z, Pág. 65 S = 1.2 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 C m = 3.0 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 I = 1.0 Tabla 8, Coeficiente de Tipo de Uso, Pág. 65 R = 10 Tabla 9, Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural, Pág. 65 P = 1 Tabla 10, Coeficiente de Configuración en Planta, Pág. 66 E = 0.9 Tabla 11, Coeficiente de Configuración en Elevación, Pág. 66 DESARROLLO: Período de Vibración: Coeficiente C Cm = 3 174 C ≤ Cm C > 0.5 Ok 2.789 ≤ 3 2.789 > 0.5 Ok Condición del CEC 2000 Corte Basal V ΔH H W WH Fx Ft Vx (m) (m) (Tn) (Tn*m) (Tn) (Tn) (Tn) 13.32 2.52 13.32 85.359 1136.978 17.722 17.722 4 10.80 2.52 10.80 122.809 1326.342 20.674 38.396 3 8.28 2.52 8.28 122.809 1016.862 15.850 36.524 2 5.76 2.52 5.76 122.809 707.382 11.026 26.876 1 3.24 2.52 3.24 122.809 397.902 6.202 17.228 Σ 576.597 4585.467 N Nivel 5 Como T = 0.558 seg (6.3.1.1 CEC) Ft = 0 El período calculado T = 0.679 s. Sin embargo al reemplazarlo C = 2.789 por C m = 3 El período real de cálculo según la ecuación es: T < 0.7seg 0.519seg < 0.7seg Ok Cortante Basal 175 V = 0.124* W = (0.124 * 576.597Tn) = 71.474Tn Fx Fuerzas Sísmicas (V Ft ) x hx Fx n i 1 = 0.0156 W x h x 4585.468 F h i (71.474) x hx i i 6.7.1.8.5 Edificio C y D de Departamentos sin Tapa grada. hn = 12.60 m C t = 0.08 Z = 0.40 Tabla 7, Poblaciones ecuatorianas y Valor de Factor Z, Pág. 65 S = 1.2 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 C m = 3.0 Tabla 6, Coeficiente de Suelo, Pág. 64 I = 1.0 Tabla 8, Coeficiente de Tipo de Uso, Pág. 65 R = 10 Tabla 9, Coeficiente de Reducción de Respuesta Estructural, Pág. 65 P = 1 Tabla 10, Coeficiente de Configuración en Planta, Pág. 66 E = 0.9 Tabla 11, Coeficiente de Configuración en Elevación, Pág. 66 DESARROLLO: Período de Vibración: Coeficiente C Cm = 3 176 C ≤ Cm C > 0.5 Ok 2.908 ≤ 3 2.908 > 0.5 Ok Condición del CEC 2000 Corte Basal V ΔH H W WH Fx Ft Vx (m) (m) (Tn) (Tn*m) (Tn) (Tn) (Tn) 12.6 2.52 12.6 129.438 1630.913 29.467 29.467 4 10.08 2.52 10.08 138.326 1394.327 25.192 54.659 3 7.56 2.52 7.56 138.326 1045.745 18.894 44.087 2 5.04 2.52 5.04 138.326 697.163 12.596 31.490 1 2.52 2.52 2.52 188.675 475.462 8.591 21.187 Σ 733.091 5243.612 N Nivel 5 Como T = 0.535 seg (6.3.1.1 CEC) Ft = 0 El período calculado T = 0.679 s. Sin embargo al reemplazarlo C = 2.908 por C m = 3 El período real de cálculo según la ecuación es: T < 0.7seg 0.519seg < 0.7seg Ok Cortante Basal 177 V = 0.129* W = (0.129 * 733.091Tn) = 94.74Tn Fuerzas Sísmicas Fx (V Ft ) x hx Fx n 5243.613 F h i 1 i (94.74) x hx i i 178 = 0.0181 W x h x 6.7.1.9 METODO DEL PORTAL 6.7.1.9.1 Edificio de Departamentos A, Sentido X 178 6.7.1.9.2 Edificio de Departamentos A, Sentido Y 179 6.7.1.9.3 Edificio de Departamentos B, Sentido X 180 6.7.1.9.4 Edificio de Departamentos B, Sentido Y 181 6.7.1.9.5 Edificio de Departamentos C, Sentido X 182 6.7.1.9.6 Edificio de Departamentos C, Sentido Y 183 6.7.1.9.7 Edificio de Departamentos D, Sentido X 184 6.7.1.9.8 Edificio de Departamentos D, Sentido Y 185 6.7.1.10 AREAS COOPERANTES 6.7.1.10.1 Áreas Cooperantes del Edificio de Departamentos A 186 6.7.1.10.2 Áreas Cooperantes del Edificio de Departamentos B 187 6.7.1.10.3 Áreas Cooperantes del Edificio de Departamentos C 188 6.7.1.10.4 Áreas Cooperantes del Edificio de Departamentos D 189 6.7.1.11 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Consideraciones: 1. La carga distribuida se obtendrá a partir del mosaico de cargas y en función de áreas, por ser más real y económico. 2. Se toma como punto de partida las cargas de servicio, para luego transformarlas a cargas últimas y preparar los datos para el ingreso al computador. Edificio de Departamentos 1, Tapagrada Nivel +17.84m CM = 417.10kg/m2 CV = 80kg/m2 CMPared = 0kg/m2 f’c = 240kg/m2 fy = 4200kg/m2 Area = 2.521m2 CV = 63.03kg/ml CM = 328.60kg/ml 328.60kg/ml 190 Para el prediseño se toma en cuenta como referencia el tramo que represente la mayor solicitación, en este caso se escoge el tramo 3-2. TRAMO 3-2 ( * ( * (Valor tomado del Pórtico B resuelto por Método del Portal) El momento por carga horizontal es un momento de servicio, hay que transformarlo en momento último multiplicando 1.87E que señala la ecuación del código, para poder integrar los momentos por carga vertical y por sismo. INTEGRACIÓN DE MOMENTOS 191 DEFINICIÓN DE SECCIÓN DE MOMENTOS Φ= 0.9 r= 3cm Ru sismo= 44.61 b asumido = 20cm √ √ PESO PROPIO DE LA VIGA DATOS DEL PORTICO VIGA EJE B NIVEL + 17.84m U = 567.18kg/ml CV = 63.03kg/ml CM = 328.60kg/ml ( 192 ) Edificio de Departamentos A, Tapagrada Nivel +13.32m CM = 417.10kg/m2 CM = 417.10kg/m2 CV = 150kg/m2 CV = 150kg/m2 CMPared = 288kg/m2 CMPared = 288kg/m2 f’c = 240kg/m2 f’c = 240kg/m2 fy = 4200kg/m2 fy = 4200kg/m2 Area = 5.0624m2 Area = 5.0624m2 CV = 168.75kg/ml CV = 168.75kg/ml CM = 757.24kg/ml CM = 757.24kg/ml 757.24kg/ml 757.24kg/ml 193 TRAMO 2-1 ( * ( INTEGRACIÓN DE MOMENTOS DEFINICIÓN DE SECCIÓN DE MOMENTOS Φ= 0.9 r= 3cm Ru sismo= 44.61 b asumido = 20cm √ √ PESO PROPIO DE LA VIGA 194 * 6.7.1.11.1 Cálculo de Vigas del Edificio A (Sentido X-X) Utilizando el mismo procedimiento anterior y mediante una hoja de electrónica de Excel, se calculan las vigas restantes de los Edificios de Departamentos. EDIFICIO A Sentido (X-X) CM = Carga Muerta CV = Carga Viva CMv = Carga Muerta de Volado CVv = Carga Viva de Volado CMP = Carga Muerta de Pared NIVEL 15.84 13.32 10.8 EJE 3 4=2 4 3 2 1 4 3 TRAMO A 2 L CM CV 2 CMv 2 CVv CMP 𝑴 (kg/ml) (kg/ml) D L BaC (m ) 13.28 (m) 5.20 (kg/m ) 440.00 (kg/m ) 80 1123.27 204.23 (kg/ml) 432 BaC CaD BaC AaB 6.64 6.64 13.28 13.28 5.20 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 440.00 80 150 150 150 561.63 561.63 1123.27 1123.27 102.12 191.47 382.93 382.93 561.63 556.80 1118.43 556.80 1680.07 1123.27 BaC BaC BaC 6.64 6.64 13.28 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 561.63 561.63 1123.27 191.47 191.47 382.93 288.00 849.63 191.47 338.80 900.43 191.47 556.80 1680.07 382.93 195 (kg/ml) (kg/ml) 1555.27 204.23 102.12 191.47 382.93 382.93 8.28 5.76 3.24 0.72 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 AaB 13.28 5.20 440.00 150 1123.69 383.08 556.80 1680.49 383.08 BaC BaC BaC AaB 6.64 6.64 13.28 13.28 5.20 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 440.00 150 150 150 150 561.85 561.63 1123.27 1123.69 191.54 191.47 382.93 383.08 556.8 1118.65 191.54 338.80 900.43 191.47 556.80 1680.07 382.93 556.80 1680.49 383.08 BaC BaC BaC AaB 6.64 6.64 13.28 13.28 5.20 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 440.00 150 150 150 150 561.85 561.63 1123.27 1123.69 191.54 191.47 382.93 383.08 556.8 1118.65 191.54 338.80 900.43 191.47 556.80 1680.07 382.93 556.80 1680.49 383.08 BaC BaC BaC AaB 6.64 6.64 13.28 13.28 5.20 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 440.00 150 150 150 150 561.85 561.63 1123.27 1123.69 191.54 191.47 382.93 383.08 556.8 1118.65 191.54 338.80 900.43 191.47 556.80 1680.07 382.93 556.80 1680.49 383.08 BaC BaC BaC BaC 6.64 6.64 13.28 13.28 5.20 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 440.00 150 150 150 150 561.85 561.63 1123.27 1123.27 191.54 191.47 382.93 382.93 556.8 556.80 556.80 556.80 1118.65 1118.43 1680.07 1680.07 BaC 6.64 5.20 440.00 150 561.85 191.54 556.8 1118.65 191.54 196 191.54 191.47 382.93 382.93 NIVEL 15.84 13.32 10.8 8.28 5.76 3.24 0.72 EJE TRAMO U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv kg*m 5688.70 (kg/ml) 2476.48 (kg/ml) 6123.89 cm 25 cm 24.70 cm 27.70 cm 30 (kg/ml) 60 3 BaC (kg/ml) 2524.57 4=2 4 3 2 BaC CaD BaC AaB 959.88 1891.30 3003.08 2223.56 2162.94 4261.73 6766.95 5010.43 1260.42 5267.10 4517.69 2935.35 2567.52 7146.62 8463.48 5824.31 25 25 25 25 15.99 26.68 29.04 24.09 18.99 29.68 32.04 27.09 20 30 30 25 0 60 60 30 1 4 3 2 AaB CaD BaC AaB 1514.98 1586.10 3003.08 3003.08 3413.76 3574.01 6766.95 6766.95 3239.99 10960.79 6619.61 7479.66 4990.31 10901.10 10039.92 10684.96 25 30 30 30 22.30 30.08 28.87 29.78 25.30 33.08 31.87 32.78 25 35 30 35 30 108 72 108 1 4 3 2 BaC CaD BaC AaB 1891.30 1586.10 3003.08 3003.08 4261.73 3574.01 6766.95 6766.95 9957.28 10960.79 6619.61 7479.66 10664.26 10901.10 10039.92 10684.96 30 30 30 30 29.76 30.08 28.87 29.78 32.76 33.08 31.87 32.78 35 35 30 35 108 108 72 108 1 4 3 2 BaC CaD BaC AaB 1891.30 1586.10 3003.08 3003.08 4261.73 3574.01 6766.95 6766.95 9957.28 10960.79 6619.61 7479.66 10664.26 10901.10 10039.92 10684.96 30 30 30 30 29.76 30.08 28.87 29.78 32.76 33.08 31.87 32.78 35 35 30 35 108 108 72 108 1 4 3 2 BaC CaD BaC AaB 1891.30 1586.10 3003.08 3003.08 4261.73 3574.01 6766.95 6766.95 9957.28 10960.79 6619.61 7479.66 10664.26 10901.10 10039.92 10684.96 30 30 30 30 29.76 30.08 28.87 29.78 32.76 33.08 31.87 32.78 35 35 30 35 108 108 72 108 1 4 3 2 BaC BaC BaC BaC 1891.30 1891.30 3003.08 3003.08 4261.73 4261.73 6766.95 6766.95 9957.28 23473.38 10361.95 14310.09 10664.26 20801.33 12846.67 15807.78 30 35 35 35 29.76 38.47 30.24 33.54 32.76 41.47 33.24 36.54 35 40 35 35 108 168 126 126 1 BaC 1891.30 4261.73 24719.37 21735.83 35 39.33 42.33 40 168 197 6.7.1.11.2 Cálculo de Vigas del Edificio A (Sentido Y-Y) NIVEL 15.84 13.32 10.80 8.28 5.76 EJE TRAMO A 2 L CM CV 2 CMv 2 3a2 (m ) 5.06 (m) 4.50 (kg/m ) 440.00 (kg/m ) 80 A 4a3 2a1 5.06 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 80 150 B 3a2 10.13 4.50 440.00 C 4a3 10.13 4.50 D 2a1 10.13 E A 3a2 2a1 B C D E CVv CMP 𝑴 L 495.00 90.00 (kg/ml) 432.00 495.00 495.00 90.00 168.75 288.00 150 990.00 337.50 556.80 1546.80 337.50 440.00 150 990.00 337.50 556.80 1546.80 337.50 4.50 440.00 150 990.00 337.50 556.80 1546.80 337.50 8.66 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 150 150 704 240 847.06 495.00 288.77 168.75 847.06 288.77 556.80 1755.80 408.75 2 a1 10.13 4.50 440.00 150 440.00 150 990.00 337.50 1430.00 487.50 4a3 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 556.8 1546.80 337.50 2a1 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 371.2 1361.20 337.50 A 4a3 2a1 8.66 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 150 150 704 240 847.06 495.00 288.77 168.75 847.06 288.77 556.80 1755.80 408.75 B 2 a1 10.13 4.50 440.00 150 440.00 150 990.00 337.50 1430.00 487.50 C 4a3 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 556.8 1546.80 337.50 D 2a1 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 371.2 1361.20 337.50 E A 4a3 2a1 8.66 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 150 150 704 240 847.06 495.00 288.77 168.75 847.06 288.77 556.80 1755.80 408.75 B 2 a1 10.13 4.50 440.00 150 440.00 150 990.00 337.50 1430.00 487.50 C 4a3 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 B=C D (kg/ml) (kg/ml) D 704 198 128 556.8 (kg/ml) (kg/ml) 927.00 90.00 495.00 90.00 1487.00 296.75 1546.80 337.50 3.24 0.72 D 2a1 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 371.2 E A 4a3 2a1 8.66 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 150 150 704 240 847.06 495.00 288.77 168.75 847.06 288.77 556.80 1755.80 408.75 B 2 a1 10.13 4.50 440.00 150 440.00 150 990.00 337.50 1430.00 487.50 C 4a3 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 556.8 1546.80 337.50 D 2a1 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 371.2 1361.20 337.50 E A 4a3 2a1 8.66 5.06 4.50 4.50 440.00 440.00 150 150 704 240 847.06 495.00 288.77 168.75 847.06 288.77 556.80 1755.80 408.75 B 2 a1 10.13 4.50 440.00 150 440.00 150 990.00 337.50 1430.00 487.50 C 4a3 10.13 4.50 440.00 150 990.00 337.50 556.8 1546.80 337.50 D 2a1 4.58 3.06 440.00 150 658.36 224.44 556.8 1215.16 224.44 E 4a3 8.66 4.50 440.00 150 847.06 288.77 199 1361.20 337.50 847.06 288.77 NIVEL 15.84 13.32 10.8 8.28 5.76 3.24 EJE TRAMO U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv B=C 3a2 (kg/ml) 1450.80 kg*m 2448.23 (kg/ml) 1806.34 (kg/ml) 3190.92 cm 20 cm 19.93 cm 22.93 cm 25 (kg/ml) 24 D A B C D 4a3 2a1 3a2 4a3 4a3 846.00 2586.28 2739.27 2739.27 2739.27 1427.63 4364.34 4622.52 4622.52 4622.52 5675.51 6563.05 5184.22 5184.22 10869.39 5327.35 8195.54 7355.05 7355.05 11618.93 25 25 25 25 30 23.04 28.57 27.07 27.07 31.06 26.04 31.57 30.07 30.07 34.06 25 30 30 30 35 30 60 60 60 108 E A B C D 3a2 2a1 2 a1 4a3 4a3 1676.79 3153.00 2830.75 2739.27 2479.43 2829.59 5320.68 4776.89 4622.52 4184.04 6563.05 20169.88 10366.87 10366.87 13689.23 7044.48 19117.92 11357.82 11242.04 13404.95 25 35 30 30 35 26.49 36.88 30.71 30.55 30.89 29.49 39.88 33.71 33.55 33.89 30 40 35 35 35 60 168 108 108 126 E A B C D 3a2 2a1 2 a1 4a3 4a3 1676.79 3153.00 2830.75 2739.27 2479.43 2829.59 5320.68 4776.89 4622.52 4184.04 20169.88 20169.88 10366.87 10366.87 13689.23 17249.60 19117.92 11357.82 11242.04 13404.95 35 35 30 30 35 35.04 36.88 30.71 30.55 30.89 38.04 39.88 33.71 33.55 33.89 40 40 35 35 35 168 168 108 108 126 E A B C D 3a2 2a1 2 a1 4a3 4a3 1676.79 3153.00 2830.75 2739.27 2479.43 2829.59 5320.68 4776.89 4622.52 4184.04 20169.88 20169.88 10366.87 10366.87 13689.23 17249.60 19117.92 11357.82 11242.04 13404.95 35 35 30 30 35 35.04 36.88 30.71 30.55 30.89 38.04 39.88 33.71 33.55 33.89 40 40 35 35 35 168 168 108 108 126 E A B C D 3a2 2a1 2 a1 4a3 4a3 1676.79 3153.00 2830.75 2739.27 2479.43 2829.59 5320.68 4776.89 4622.52 4184.04 20169.88 20169.88 10366.87 10366.87 13689.23 17249.60 19117.92 11357.82 11242.04 13404.95 35 35 30 30 35 35.04 36.88 30.71 30.55 30.89 38.04 39.88 33.71 33.55 33.89 40 40 35 35 35 168 168 108 108 126 200 0.72 E A B C D 3a2 2a1 2 a1 4a3 4a3 1676.79 3153.00 2830.75 2739.27 1959.75 2829.59 5320.68 4776.89 4622.52 3307.08 20169.88 50072.57 23284.41 23284.41 27662.14 17249.60 41544.94 21045.98 20930.20 23226.91 35 40 40 40 40 35.04 50.86 36.20 36.10 38.03 38.04 53.86 39.20 39.10 41.03 40 55 40 40 40 168 336 192 192 192 E 3a2 1676.79 2829.59 42873.80 34277.54 40 46.20 49.20 50 288 201 6.7.1.11.3 Cálculo de Vigas del Edificio B (Sentido X-X) NIVEL 15.84 13.32 10.8 8.28 5.76 3.24 EJE 4´=3´ 4´ 3´ 2´ 4´ 3´ 2´ 4´ 3´ 2´ 4´ 3´ 2´ 4´ 3´ 2´ TRAMO A 2 L CM CV 2 2 CMv CVv (kg/ml) (kg/ml) 𝑴 CMP D L (kg/ml) (kg/ml) (kg/ml) 72.79 189.84 370.69 (m ) (m) (kg/m ) (kg/m ) GaH GaH GaH 4.73 6.58 12.85 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 80 150 150 400.37 556.86 1087.35 72.79 189.84 370.69 556.8 556.8 400.37 1113.66 1644.15 FaG GaH GaH 6.27 6.58 12.85 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 530.64 556.86 1087.35 180.90 189.84 370.69 288 556.8 556.8 818.64 1113.66 1644.15 180.90 189.84 370.69 FaG GaH GaH 6.27 6.58 12.85 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 530.64 556.86 1087.35 180.90 189.84 370.69 338.8 556.8 556.8 869.44 1113.66 1644.15 180.90 189.84 370.69 FaG GaH GaH 6.27 6.58 12.85 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 530.64 556.86 1087.35 180.90 189.84 370.69 338.8 556.8 556.8 869.44 1113.66 1644.15 180.90 189.84 370.69 FaG GaH GaH 6.27 6.58 12.85 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 530.64 556.86 1087.35 180.90 189.84 370.69 338.8 556.8 556.8 869.44 1113.66 1644.15 180.90 189.84 370.69 FaG 6.27 5.20 440.00 150 530.64 180.90 338.8 869.44 180.90 202 U MF MU b asum H H asum PPv (kg/ml) (kg/ml) cm 2136.06 3661.81 3826.53 2758.45 5926.69 7824.94 20 25 25 cm cm cm (kg/ml) 18.53 24.30 27.92 21.53 27.30 30.92 20 30 30 0 60 60 1308.32 4218.41 4673.83 3437.87 6344.14 8460.42 25 25 25 18.51 25.14 29.03 21.51 28.14 32.03 25 30 30 30 60 60 3435.76 4240.44 6606.73 4175.88 6258.29 6933.94 5708.73 7874.05 10155.50 25 30 30 23.85 25.57 29.04 26.85 28.57 32.04 30 30 30 60 72 72 1524.75 1881.85 2931.98 3435.76 4240.44 6606.73 6901.60 7738.54 8573.99 7753.02 8984.24 11385.54 30 30 30 25.37 27.31 30.75 28.37 30.31 33.75 30 30 35 72 72 108 FaG GaH GaH 1524.75 1881.85 2931.98 3435.76 4240.44 6606.73 8879.53 9236.47 10205.54 10834.49 11307.33 13435.54 30 30 30 27.69 29.99 33.40 30.69 32.99 36.40 35 35 35 108 108 108 FaG 1524.75 3435.76 10147.44 10187.40 30 29.08 32.08 35 108 NIVEL EJE TRAMO (kg/ml) kg*m 15.84 13.32 4´=3´ 4´ 3´ GaH GaH GaH 684.26 1881.85 2931.98 1541.87 4240.44 6606.73 10.8 2´ 4´ 3´ FaG GaH GaH 1453.63 1881.85 2931.98 3275.50 4240.44 6606.73 8.28 2´ 4´ 3´ FaG GaH GaH 1524.75 1881.85 2931.98 5.76 2´ 4´ 3´ FaG GaH GaH 3.24 2´ 4´ 3´ 2´ Msismo 203 dB 6.7.1.11.4 Cálculo de Vigas del Edificio B (Sentido Y-Y) NIVEL 15.84 13.32 10.8 8.28 5.76 EJE TRAMO A L CM CV CMv CVv (m2) (m) (kg/m2) (kg/m2) CMP 𝑴 L (kg/ml) (kg/ml) (kg/ml) (kg/ml) G=H F 4´ a 3´ 3´ a 2´ 4.73 6.95 4.35 3.80 440.00 440.00 80 150 726.00 308 132 105 478.60 804.76 87.02 274.35 1204.60 1112.76 219.02 379.35 G 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 1144.74 390.25 H 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 1144.74 390.25 I 3´ a 2´ 7.00 3.80 440.00 150 308 105 810.46 276.29 1118.46 381.29 J 3´ a 2´ 3´ a 2´ 3.39 6.95 3.80 3.80 440.00 440.00 150 150 308 308 105 105 391.97 804.76 133.63 274.35 288 F 987.97 1112.76 238.63 379.35 G 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 H 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 I 3´ a 2´ 7.00 3.80 440.00 150 308 105 810.46 276.29 371.2 1489.66 381.29 J 3´ a 2´ 3´ a 2´ 3.39 6.95 3.80 3.80 440.00 440.00 150 150 308 308 105 105 391.97 804.76 133.63 274.35 556.8 F 1256.77 1112.76 238.63 379.35 G 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 H 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 I 3´ a 2´ 7.00 3.80 440.00 150 308 105 810.46 276.29 371.2 1489.66 381.29 J 3´ a 2´ 3´ a 2´ 3.39 6.95 3.80 3.80 440.00 440.00 150 150 308 308 105 105 391.97 804.76 133.63 274.35 556.8 F 1256.77 1112.76 238.63 379.35 G 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 H 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 I 3´ a 2´ 7.00 3.80 440.00 150 308 105 810.46 276.29 371.2 1489.66 381.29 204 (kg/ml) D J 3.24 3.39 6.95 3.80 3.80 440.00 440.00 150 150 308 308 105 105 391.97 804.76 133.63 274.35 556.8 F 3´ a 2´ 3´ a 2´ 1256.77 1112.76 238.63 379.35 G 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 H 3´ a 2´ 7.23 3.80 440.00 150 308 105 836.74 285.25 371.2 1515.94 390.25 I 3´ a 2´ 7.00 3.80 440.00 150 308 105 810.46 276.29 371.2 1489.66 381.29 J 3´ a 2´ 3.39 3.80 440.00 150 308 105 391.97 133.63 556.8 1256.77 238.63 205 U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv (kg/ml) kg*m (kg/ml) (kg/ml) cm cm cm cm (kg/ml) 4´ a 3´ 3´ a 2´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 2058.77 2202.76 1894.82 2665.69 1890.33 3246.42 2650.65 2987.89 4203.45 2980.81 1068.03 3272.96 4471.62 4471.62 3746.68 3235.84 4442.71 5594.63 6506.31 5045.62 20 20 25 25 25 20.07 23.52 23.61 25.46 22.42 23.07 26.52 26.61 28.46 25.42 25 25 25 30 25 24 24 30 60 30 J F G H I 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 1421.61 1789.78 2674.34 2665.69 2410.01 2241.70 2822.26 4217.09 4203.45 3800.28 3747.90 11958.61 10863.56 10863.56 11958.61 4492.20 11085.65 11310.49 11300.26 11819.17 25 30 30 30 30 21.16 30.34 30.64 30.63 31.33 24.16 33.34 33.64 33.63 34.33 25 35 35 35 35 30 108 108 108 108 J F G H I 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 1797.93 1789.78 2674.34 2665.69 2410.01 2835.11 2822.26 4217.09 4203.45 3800.28 11962.52 11958.61 10863.56 10863.56 11958.61 11098.22 11085.65 11310.49 11300.26 11819.17 30 30 30 30 30 30.35 30.34 30.64 30.63 31.33 33.35 33.34 33.64 33.63 34.33 35 35 35 35 35 108 108 108 108 108 J F G H I 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 1797.93 1789.78 2674.34 2665.69 2410.01 2835.11 2822.26 4217.09 4203.45 3800.28 11962.52 11958.61 10863.56 10863.56 11958.61 11098.22 11085.65 11310.49 11300.26 11819.17 30 30 30 30 30 30.35 30.34 30.64 30.63 31.33 33.35 33.34 33.64 33.63 34.33 35 35 35 35 35 108 108 108 108 108 J F G H I 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 4´ a 3´ 1797.93 1789.78 2674.34 2665.69 2410.01 2835.11 2822.26 4217.09 4203.45 3800.28 11962.52 11958.61 10863.56 10863.56 11958.61 11098.22 11085.65 11310.49 11300.26 11819.17 30 30 30 30 30 30.35 30.34 30.64 30.63 31.33 33.35 33.34 33.64 33.63 34.33 35 35 35 35 35 108 108 108 108 108 J 4´ a 3´ 1797.93 2835.11 11962.52 11098.22 30 30.35 33.35 35 108 NIVEL EJE TRAMO 15.84 G=H F G H I 13.32 10.8 8.28 5.76 3.24 206 6.7.1.11.5 Cálculo de Vigas del Edificio C (Sentido X-X) NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 EJE TRAMO A 2 L CM CV 2 8 7 5 KaL KaL (m ) 6.64 13.28 KaL 6.64 5.20 440.00 8 KaL KaL 6.64 13.28 5.20 5.20 KaL KaL KaL 6.64 6.64 13.28 KaL KaL KaL 7 5 8 7 5 8 7 5 8 7 5 2 (m) 5.20 5.20 (kg/m ) 440.00 440.00 (kg/m ) 80 80 CMv CVv (kg/ml) (kg/ml) 𝑴 CMP D L (kg/ml) 221.8 (kg/ml) 783.43 1123.27 (kg/ml) 102.12 204.23 561.63 1123.27 102.12 204.23 80 561.63 102.12 221.80 783.43 102.12 440.00 440.00 150 150 561.63 1123.27 191.47 382.93 338.8 556.80 900.43 1680.07 191.47 382.93 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 561.63 561.63 1123.27 191.47 191.47 382.93 338.80 338.8 556.80 900.43 900.43 1680.07 191.47 191.47 382.93 6.64 6.64 13.28 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 561.63 561.63 1123.27 191.47 191.47 382.93 338.80 338.8 556.80 900.43 900.43 1680.07 191.47 191.47 382.93 KaL KaL KaL 6.64 6.64 13.28 5.20 5.20 5.20 440.00 440.00 440.00 150 150 150 561.63 561.63 1123.27 191.47 191.47 382.93 338.80 338.8 556.80 900.43 900.43 1680.07 191.47 191.47 382.93 KaL 6.64 5.20 440.00 150 561.63 191.47 338.80 900.43 191.47 207 U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv KaL LaM (kg/ml) 1270.40 1919.77 kg*m 2862.65 4325.88 (kg/ml) 1232.40 1232.40 (kg/ml) 3071.29 4168.71 cm 20 20 cm 19.56 22.78 cm 22.56 25.78 cm 25 25 (kg/ml) 24 24 10.08 5 8 7 KaL KaL LaM 1270.40 1586.10 3003.08 2862.65 3574.01 6766.95 1232.40 3879.64 3879.64 3071.29 5590.24 7984.94 20 25 25 19.56 23.60 28.21 22.56 26.60 31.21 25 25 30 24 30 60 7.56 5 8 7 KaL KaL LaM 1586.10 1586.10 3003.08 3574.01 3574.01 6766.95 3879.64 6371.02 6371.02 5590.24 7458.78 9853.48 25 30 30 23.60 24.88 28.60 26.60 27.88 31.60 30 30 30 60 72 72 5.04 5 8 7 KaL KaL LaM 1586.10 1586.10 3003.08 3574.01 3574.01 6766.95 6371.02 8196.48 8196.48 7458.78 8827.87 11222.57 30 30 30 24.88 27.07 30.52 27.88 30.07 33.52 30 35 35 72 108 108 5 8 KaL KaL 1586.10 1586.10 3574.01 3574.01 8196.48 9366.65 8827.87 9705.50 30 30 27.07 28.39 30.07 31.39 35 35 108 108 7 LaM 3003.08 6766.95 9366.65 12100.20 30 31.70 34.70 35 108 5 KaL 1586.10 3574.01 9366.65 9705.50 30 28.39 31.39 35 108 NIVEL EJE TRAMO 12.6 8 7 2.52 208 6.7.1.11.6 Cálculo de Vigas del Edificio C (Sentido Y-Y) NIVEL 12.6 10.08 EJE K L M N O K L M N O 7.56 K L M N O 5.04 K L M N O 2.52 K A L CM CV CMv CVv 8a7 8a7 8a7 8a7 (m2) 5.06 10.13 10.13 10.13 (m) 4.50 4.50 4.50 4.50 (kg/m2) 440 440 440 440 (kg/m2) 80 80 80 80 (kg/ml) 286.00 (kg/ml) 52 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 10.13 5.06 10.13 10.13 10.13 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 440 440 440 440 440 80 150 150 150 150 286.00 97.5 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 10.13 5.06 10.13 10.13 10.13 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 440 440 440 440 440 150 150 150 150 150 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 10.13 5.06 10.13 10.13 10.13 4.50 4.50 4.50 4.50 4.50 440 440 440 440 440 150 150 150 150 150 8a7 8a7 10.13 5.06 4.50 4.50 440 440 150 150 TRAMO 286.00 286.00 286.00 209 97.5 97.5 97.5 𝑴 CMP D L (kg/ml) 221.8 (kg/ml) 1002.83 990.06 990.06 990.06 (kg/ml) 142.01 180.01 180.01 180.01 990.06 1337.83 990.06 1546.86 1361.26 180.01 266.26 337.52 337.52 337.52 1361.26 1337.83 990.06 1546.86 1361.26 337.52 266.26 337.52 337.52 337.52 337.52 266.26 337.52 337.52 337.52 337.52 266.26 495.03 990.06 990.06 990.06 90.01 180.01 180.01 180.01 990.06 495.03 990.06 990.06 990.06 180.01 168.76 337.52 337.52 337.52 990.06 495.03 990.06 990.06 990.06 337.52 168.76 337.52 337.52 337.52 371.20 556.8 990.06 495.03 990.06 990.06 990.06 337.52 168.76 337.52 337.52 337.52 371.20 556.8 556.8 371.20 1361.2 1337.83 990.06 1546.86 1361.26 990.06 495.03 337.52 168.76 371.20 556.8 1361.26 1337.83 556.8 556.8 371.20 556.8 371.20 L M N O 8a7 8a7 8a7 10.13 10.13 10.13 4.50 4.50 4.50 440 440 440 150 150 150 990.06 990.06 990.06 337.52 337.52 337.52 556.8 371.20 990.06 1546.86 1361.26 337.52 337.52 337.52 8a7 10.13 4.50 440 150 990.06 337.52 371.20 1361.26 337.52 210 NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 8a7 8a7 8a7 8a7 U (kg/ml) 1645.37 1692.10 1692.10 1692.10 MF kg*m 2776.56 2855.42 2855.42 2855.42 Msismo (kg/ml) 4106.04 4106.04 4106.04 4106.04 MU (kg/ml) 5161.95 5221.09 5221.09 5221.09 b asum cm 25 25 25 25 dB cm 22.68 22.81 22.81 22.81 H cm 25.68 25.81 25.81 25.81 H asum cm 25 25 25 25 PPv (kg/ml) 30 30 30 30 O K L M N 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 1692.10 2325.60 1959.87 2739.39 2479.55 2855.42 3924.46 3307.27 4622.71 4184.23 4106.04 12925.92 12925.92 12925.92 12925.92 5221.09 12637.78 12174.89 13161.47 12832.61 25 30 30 30 30 22.81 32.39 31.79 33.06 32.64 25.81 35.39 34.79 36.06 35.64 25 35 35 35 35 30 108 108 108 108 O K 8a7 8a7 2479.55 2325.60 4184.23 3924.46 12925.92 21226.54 12832.61 18863.24 30 35 32.64 36.64 35.64 39.64 35 40 108 168 L 8a7 1959.87 3307.27 21226.54 18400.36 35 36.19 39.19 40 168 M 8a7 2739.39 4622.71 21226.54 19386.94 35 37.14 40.14 40 168 N 8a7 2479.55 4184.23 21226.54 19058.08 35 36.83 39.83 40 168 O K L M N 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 2479.55 2325.60 1959.87 2739.39 2479.55 4184.23 3924.46 3307.27 4622.71 4184.23 21226.54 27308.47 27308.47 27308.47 27308.47 19058.08 23424.69 22961.81 23948.39 23619.53 35 40 40 40 40 36.83 38.19 37.81 38.62 38.35 39.83 41.19 40.81 41.62 41.35 40 40 40 40 40 168 192 192 192 192 O K L M N 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 2479.55 2325.60 1959.87 2739.39 2479.55 4184.23 3924.46 3307.27 4622.71 4184.23 27308.47 31207.15 31207.15 31207.15 31207.15 23619.53 26348.70 25885.82 26872.40 26543.54 40 40 40 40 40 38.35 40.51 40.15 40.91 40.65 41.35 43.51 43.15 43.91 43.65 40 45 45 45 45 192 240 240 240 240 O 8a7 2479.55 4184.23 31207.15 26543.54 40 40.65 43.65 45 240 EJE TRAMO K L M N 211 6.7.1.11.7 Cálculo de Vigas del Edificio D (Sentido X-X) NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 EJE TRAMO A L CM CV CMv CVv (m) 5.20 (kg/m2) 417.10 (kg/m2) 80 (kg/ml) (kg/ml) 8 7 8 OaP (m2) 6.6375 OaP OaP 11.9809 6.6375 5.20 5.20 417.10 417.10 7 PaQ OaP 8.1824 6.6375 5.21 5.20 PaQ OaP 8.1824 6.6375 8 PaQ OaP 7 PaQ 8 7 8 7 𝑴 CMP D L 532.40 102.12 (kg/ml) 221.8 (kg/ml) 754.20 (kg/ml) 102.12 80 150 961.01 532.40 184.32 191.47 338.8 961.01 871.20 184.32 191.47 417.10 417.10 150 150 655.06 532.40 235.58 191.47 556.80 338.8 1211.86 871.20 235.58 191.47 5.21 5.20 417.10 417.10 150 150 655.06 532.40 235.58 191.47 556.80 338.8 1211.86 871.20 235.58 191.47 8.1824 6.6375 5.21 5.20 417.10 417.10 150 150 655.06 532.40 235.58 191.47 556.80 338.8 1211.86 871.20 235.58 191.47 8.1824 5.21 417.10 150 655.06 235.58 556.80 1211.86 235.58 212 NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv OaP (kg/ml) 1229.48 kg*m 2770.43 (kg/ml) 1891.86 (kg/ml) 3496.72 cm 20 cm 20.87 cm 23.87 cm 25 (kg/ml) 24 OaP OaP 1658.76 1545.18 3737.73 3481.80 3806.73 5579.11 5658.34 6795.68 25 30 23.74 23.75 26.74 26.75 25 30 30 72 7 8 PaQ OaP 2097.09 1545.18 4743.64 3481.80 11247.69 8750.98 11702.43 9174.59 30 30 31.17 27.60 34.17 30.60 35 30 108 72 7 8 PaQ OaP 2097.09 1545.18 4743.64 3481.80 17642.30 11085.00 16789.45 10925.10 35 30 34.57 30.12 37.57 33.12 35 35 126 108 7 8 PaQ OaP 2097.09 1545.18 4743.64 3481.80 22347.77 12353.57 20318.55 11876.53 35 35 38.03 29.07 41.03 32.07 40 35 168 126 7 PaQ 2097.09 4743.64 24905.26 22236.67 35 39.78 42.78 40 168 EJE TRAMO 8 7 8 213 6.7.1.11.8 Cálculo de Vigas del Edificio D (Sentido Y-Y) NIVEL 12.60 10.08 7.56 5.04 2.52 EJE O' P Q R O' P Q R O' P Q R O' P Q R O' P Q R TRAMO 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 8a7 A 2 (m ) 5.06 9.86 7.85 0.71 5.06 9.86 7.85 0.71 5.06 9.86 7.85 0.71 5.06 9.86 7.85 0.71 5.06 9.86 7.85 0.71 L (m) 4.50 4.50 3.93 1.70 4.50 4.50 3.93 1.70 4.50 4.50 3.93 1.70 4.50 4.50 3.93 1.70 4.50 4.50 3.93 1.70 CM CV 2 (kg/m ) 440 440.00 440.00 440.00 440 440.00 440.00 440.00 440 440.00 440.00 440.00 440 440.00 440.00 440.00 440 440.00 440.00 440.00 2 (kg/m ) 80 80 80 80 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 CMv CVv (kg/ml) (kg/ml) CMP 𝑴 (kg/ml) 494.76 964.44 878.82 182.76 494.76 964.44 878.82 182.76 494.76 964.44 878.82 182.76 494.76 964.44 878.82 182.76 494.76 964.44 878.82 182.76 214 89.96 175.35 159.79 33.23 168.67 328.79 299.60 62.30 168.67 328.79 299.60 62.30 168.67 328.79 299.60 62.30 168.67 328.79 299.60 62.30 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 556.80 D L (kg/ml) (kg/ml) 494.76 89.96 964.44 175.35 878.82 159.79 182.76 33.23 1051.56 168.67 1521.24 328.79 1435.62 299.60 739.56 62.30 1051.56 168.67 1521.24 328.79 1435.62 299.60 739.56 62.30 1051.56 168.67 1521.24 328.79 1435.62 299.60 739.56 62.30 1051.56 168.67 1521.24 328.79 1435.62 299.60 739.56 62.30 NIVEL 12.6 10.08 7.56 5.04 2.52 U MF Msismo MU b asum dB H H asum PPv 8a7 8a7 8a7 (kg/ml) 845.58 1648.32 1501.99 kg*m 1426.92 2781.54 1933.17 (kg/ml) 3810.39 5383.60 11431.17 (kg/ml) 3927.98 6123.85 10023.26 cm 25 25 30 cm 19.78 24.70 28.85 cm 22.78 27.70 31.85 cm 25 25 30 (kg/ml) 30 30 72 R O' P Q 8a7 8a7 8a7 8a7 312.35 1758.91 2688.67 2519.19 75.22 2968.16 4537.14 3242.39 11431.17 11236.90 15876.31 33710.69 8629.80 10653.79 15310.08 27714.81 30 30 35 40 26.77 29.74 33.01 41.54 29.77 32.74 36.01 44.54 25 30 35 45 36 72 126 240 R O' P Q 8a7 8a7 8a7 8a7 1141.29 1758.91 2688.67 2519.19 274.86 2968.16 4537.14 3242.39 33710.69 17625.37 24902.40 52876.10 25489.16 15445.15 22079.66 42088.87 40 35 40 40 39.84 33.15 37.08 51.19 42.84 36.15 40.08 54.19 45 35 40 55 240 126 192 336 R O' P Q 8a7 8a7 8a7 8a7 1141.29 1758.91 2688.67 2519.19 274.86 2968.16 4537.14 3242.39 52876.10 22326.32 31544.25 66978.95 39863.22 18970.86 27061.04 52666.01 40 35 40 40 49.82 36.74 41.05 57.27 52.82 39.74 44.05 60.27 55 40 45 60 336 168 240 384 R O' P Q 8a7 8a7 8a7 8a7 1141.29 1758.91 2688.67 2519.19 274.86 2968.16 4537.14 3242.39 66978.95 24881.36 35154.20 74644.07 50440.36 20887.14 29768.50 58414.85 40 35 40 40 56.04 38.55 43.05 60.31 59.04 41.55 46.05 63.31 60 40 45 65 384 168 240 432 R 8a7 1141.29 274.86 74644.07 56189.20 40 59.15 62.15 65 432 EJE TRAMO O' P Q 215 6.7.1.12 PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS PREDISEÑO DE COLUMNA A3, EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS A PORTICO A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Determinación de Reacciones ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 216 RESUMEN DE CARGAS Y MOMENTOS (kg, kg*m) PORTICO A MF=UL2/12 Nivel 13.32 -2656.05 MF = 2656.05 3541.40 (Parcial) MF = 3163.27 4217.69 (Parcial) MF = 3248.32 4331.09 (Parcial) MF = 3333.37 4444.49 (Parcial) MF = 3333.37 4444.49 (Parcial) -1581.63 Nivel 10.80 -1581.63 -1624.16 Nivel 8.28 -1624.16 -1666.68 Nivel 5.76 -1666.68 -1666.68 Nivel 3.24 -1666.68 4.50 3 Carga Vertical 217 Pórtico A Sentido (y-y) 1.82 Mu= Mu= 808.70 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 4543.97 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E Sin 0.75 5053.66 1.82 3.73 Mu= Mu= 2465.69 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 6415.07 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 12369.92 3.73 5.19 Mu= Mu= 4773.04 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 8499.26 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 21015.76 5.19 6.21 Mu= Mu= 7532.82 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 9958.84 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 30621.04 6.21 6.78 Mu= Mu= 10547.09 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 10761.92 (Acumulado) Pu= Pu= 6.78 4.50 3 Carga Horizontal 218 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 40702.21 INTEGRACIÓN DE CARGAS Y MOMENTOS Esta integración determinamos mediante la siguiente ecuación señalada por el código: Nivel + 13.32m ( ) ( ) Nivel + 10.80m ( ) ( ) Nivel + 8.28m ( ) ( ) Nivel + 5.76m ( ) ( ) Nivel + 3.24m ( ) ( ) 219 PORTICO 3 MF=UL2/12 Nivel 13.32 -3548.68 MF = 3548.68 4094.63 (Parcial) MF = 3822.51 4410.58 (Parcial) MF = 3822.51 4410.58 (Parcial) MF = 3936.07 4541.62 (Parcial) MF = 3936.07 4541.62 (Parcial) -1911.25 Nivel 10.80 -1911.25 -1911.25 Nivel 8.28 -1911.25 -1968.04 Nivel 5.76 -1968.04 -1968.04 Nivel 3.24 -1968.04 5.20 A Carga Vertical 220 Pórtico 3 Sentido (y-y) 1.35 Mu= Mu= 520.61 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 4559.93 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 5068.18 1.35 2.29 Mu= Mu= 1400.90 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 4643.39 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 11124.89 2.29 3.01 Mu= Mu= 2556.92 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 5648.90 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 17697.25 3.01 3.50 Mu= Mu= 3904.78 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 6390.97 (Acumulado) Pu= Pu= 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 24759.36 3.50 3.78 Mu= Mu= 5360.53 0.75*(1.4CM + 1.7 CV + 1.87CS) 6784.43 (Acumulado) Pu= Pu= 3.78 5.20 A Carga Horizontal 221 1.4CM + 1.7CV + 1.87E 32023.24 Nivel + 13.32m ( ) ( ) Nivel + 10.80m ( ) ( ) Nivel + 8.28m ( ) ( ) Nivel + 5.76m ( ) ( ) Nivel + 3.24m ( ) ( ) 222 RESUMEN DE SOLICITACIONES f'c = fy = ρ min = R asum = 240 4200 1.5 0.65 kg/cm2 kg/cm2 % Columna Esquinera Análisis y Diseño Sismoresistente, Ing. Wilson Medina, Pág. 52. Nivel 13.32 10.8 8.28 5.76 3.24 Carga Axial Volado A X-X 3 Y-Y Pu 5053.66 5068.18 Mu e 4543.97 4559.93 4543.97 0.45 6990.73 Pu 12369.92 11124.89 23494.81 36145.86 Mu e 6415.07 4643.39 6415.07 0.27 9869.34 Pu 21015.76 17697.25 38713.01 59558.48 Mu e 8499.26 5648.90 8499.26 0.22 13075.79 Pu 30621.04 24759.36 55380.39 85200.60 Mu e 9958.84 6390.97 9958.84 0.18 15321.30 Pu 40702.21 32023.24 72725.45 111885.30 Mu e 10761.92 6784.43 10761.92 0.15 223 A3 Pu (Pu / R) Mu (Mu / R) 10121.83 15572.05 16556.80 Una alternativa para el prediseño de columnas puede manejarse a partir del diagrama de interacción Carga-Momento considerando que el máximo momento uniaxial en una columna se ubica en la frontera entre la zona de compresión y la zona de tensión, esto es en el punto de equilibro o balanceada, o sea, que cuando el hormigón alcanza una deformación de εc=0.003, el acero de refuerzo fluye como se ilustra a continuación: PU P0 e < emáx PU =P b PU = P 0 4 ZONA DE COMPRESIÓN (P b , Mb) e máx e > emáx Z. DE TENSIÓN MU Diseño de Estructuras de Concreto, Arthur Nilson, Pág. 243. Análisis y Diseño Sismoresistente, Ing. Wilson Medina, Pág. 100. Se considera un factor de mayoración por sismo FM=1.3 Análisis y Diseño Sismoresistente, Ing. Wilson Medina, Pág. 100. f’c = 240kg/cm2 fy = 4200kg/cm2 ρasumido = 1.5% 224 √ Las dimensiones de las columnas de los edificios de departamentos se prediseñan de la misma manera que las columnas anteriores: Edificios de departamentos A Dimensiones 45x45cm Edificios de departamentos B Dimensiones 50x50cm Edificios de departamentos C Dimensiones 40x40cm Edificios de departamentos D Dimensiones 40x50cm 225 6.7.1.13 CÁLCULO DE ASCENSORES 1. Capacidad de Carga Viva. CN = CP*PP = (10*65kg) = 650kg 2. Longitud de un Cable = Altura del edificio = 20m 3. Longitud 4 Cables = Numero de Cables*Longitud Cable Longitud 4 Cables = (4*20m) = 80m 4. Peso Cables = Área * 1 metro * Peso Específico Peso Cables = Peso Cables = 𝒅 * 1m * 7866kg/m3 * 1m * 7866kg/m3 = 2.23 kg/m 5. Peso de 4 Cables(Wc)= Longitud 4 Cables * Peso Cables Peso de 4 Cables (Wc) = (80m * 2.23kg/m) = 178.40kg 6. Carga Max. 4 cables = # Cables * Carga de Rotura Carga Max. 4 cables = 4 * 16000kg = 64000kg 7. Factor de Seguridad (Fs) = 7 * Carga Nominal de Trabajo Factor de Seguridad (Fs) = 7 * (W + CN + Wp) Factor de Seguridad (Fs) = 7 * (3060kg + 650kg + 3716.5kg) 226 Factor de Seguridad (Fs) = 51985.50kg 8. Peso del Contrapeso (Wp) = W + Wc + 0.4*CN Peso del Contrapeso (Wp) = 3060kg + 178.40kg + 0.4*650kg Peso del Contrapeso (Wp) = 3498.40kg 9. Fuerzas Sísmicas: Carga Muerta (CM) = Peso Propio Cabina + Peso Propio de Contrapeso Carga Muerta (CM) = 3060kg + 3498.40kg = 6558.40kg Carga Muerta total (Wt) = 100%Carga Muerta + 100%Carga Viva Carga Muerta total (Wt) =6558.40kg + 650kg = 7208.40kg Fuerza Sísmica (F) = Coeficiente de Fuerza Sísmica*Carga Muerta Total Fuerza Sísmica (F) = (0.14 * 7208.40kg) = 1009.18kg 10. Tensiones del acero: Ft = 60* Fy = 0.6*2532 kg/cm2 = 1519.20 kg/cm2 As = T/Ft = 7208.40kg / 1519.20 kg/cm2 = 4.74cm2 As = 4.74cm2*fm = 4.74cm2*1.2 = 5.69cm2 A (4 cables) = 4*(π*D2)/4 = 4*(π*(1.9cm)2)/4 = 11.34 cm2 As cables = 1.9cm 227 6.7.1.14 DISEÑO DE LOS MUROS DE CORTE Para el diseño de las paredes autoportantes de hormigón armado del foso se tomara como modelo matemático una Faja Unitaria de un metro de pared de entrepiso, el análisis se lo hará desde el nivel superior del edificio hasta llegar a la parte más baja del foso. Para el diseño de las paredes del foso se incorpora el valor de fuerzas sísmicas que actúan en la mitad del claro. En cada tramo de entrepiso se seguirá acumulando el valor de carga axial debido al peso propio de la Faja Unitaria y con los valores independientes de momento y fuerza sísmica se calculara las armaduras correspondientes hasta el nivel deseado. Según el Código Ecuatoriano de la construcción, literal k, de la sección 14.2 recomienda que en muros de este tipo el espesor del mismo no debe ser menor a 20cm. Por lo tanto tomaremos este valor para el diseño: Espesor h= 20cm 228 Obtención de los datos de cálculo: Figura 37. Faja Unitaria del Muro Pu = Vu + PPfaja Pu= 9580kg + (0.2m*1m*2.52m*2400kg/m3*1.4 Pu =11273.44kg Mu = 1291kg-m Fu = F*1.87 = 1009.18kg*1.87 = 1887.17kg (Fuerza Sísmica) Mu = Fu*L = 1887.17kg*1.26m = 2377.83kg.m (Momento en los extremos) Figura 38. Diagrama de Carga y Momento 229 Las paredes de hormigón del foso son placas verticales en que predominan las cargas verticales, con los datos de Carga Axial y Momento diseñamos a la Faja de Longitud Unitaria como si su comportamiento fuese de una Columna, el diseño a Flexocompresión Uniaxial. Para cada tramo de columna considerada se calculará las armaduras de acuerdo al siguiente procedimiento: - Utilizando los Ábacos del reglamento ACI para columnas a flexocompresión con armadura en las dos caras y utilizando las especificaciones abajo recomendadas se escogerá el ábaco adecuado para la determinación del porcentaje “p”. Datos y Especificaciones: fy = 4200kg/cm2 f’c = 240 kg/cm2 f’’c = β1*f’c = 0.85*240 kg/cm2 = 204kg/cm2 b = 100cm h = 20cm d = H – r = 20cm – 4cm = 16cm Relación h/d = 16cm/20cm = 0.80 Fr = ϕ = 0.7 (Flexocompresión) - Con la relación “d/h=0.80” y con el valor de fy = 4200kg/cm2 se escoge el Abaco correspondiente para el cálculo, el cual se encuentra en el Anexo E de Capitulo 9 del Código ACI 318-05. - Para el uso del Abaco se debe calcular previamente los valores de K y R, siendo: Ábaco, Anexo E del Código ACI 318-05 230 Ábaco, Anexo E del Código ACI 318-05 - La intersección de estos dos valores de K y R nos da el valor de q por lectura. - El porcentaje “p” por metro de faja será: Ábaco, Anexo E del Código ACI 318-05 - El Código ACI 318-05 en la sección 21.5.2.1 que la relación de refuerzo “p” para muros estructurales no debe ser menor de 0.0025 a lo largo de los ejes longitudinal y transversal. Pmin = 0.25% - El área de acero de refuerzo por metro de faja: As = p*b*h - Escogiendo una área de refuerzo vertical Ab y con preferencia Ab=0.785cm2= 1ϕ10mm se calcula la separación “S” del refuerzo para la faja unitaria. Según el Código ACI el espaciamiento del refuerzo en cada dirección no debe excender de 45cm. Smax=45cm Siguiendo el procedimiento planteado, las armaduras verticales en las paredes del foso serán las indicadas en la siguiente tabla: Peso Propio de Faja Unitaria: L=2.52m PPFaja=(1m*0.20m*2.52m*2400kg/m3)*1.4 = 1693.44kg 231 6.7.1.14.1 Cálculo de Área de Acero para Muro de Corte Nivel Pu Mu K R q p As As 2 S (cm ) 100*Ab/(As/2) 9.71 1φ10 16.16 0.005 9.71 1φ10 16.16 0.1 0.005 9.71 1φ10 16.16 0.023 0.1 0.005 9.71 1φ10 16.16 0.063 0.023 0.1 0.005 9.71 1φ10 16.16 1291 0.069 0.023 0.1 0.005 9.71 1φ10 16.16 1291 0.075 0.023 0.1 0.005 9.71 1φ10 16.16 2 (kg) (kh-m) Pu/φ*b*h*β1*f''c Pu/φ*b*h *β1*f''c 15.84 a 13.32 11273.44 1291 0.039 0.023 0.1 0.005 13.32 a 10.80 12966.88 1291 0.045 0.023 0.1 10.80 a 8.28 14660.32 1291 0.051 0.023 8.28 a 5.76 16353.76 1291 0.057 5.76 a 3.24 18047.2 1291 3.24 a 0.72 19740.64 0.72 a -2.52 21434.08 232 q*β1*f'c/fy p*b*h 6.7.14.2 Chequeo de Cuantía “p” de Refuerzo Se chequeará con el menor valor de refuerzo en tramo: Datos: As real= 1φ10 a 15cm = 3.93cm2 x 2 caras = 7.85cm2 pmin = 0.0025 (ACI 318-05 sección 21.5.2.1) pmax = 6% (Para elementos a compresión) b = 100cm h = 20cm Si pmin ≤ p≤ pmax (Chequeo Correcto) 0.0025 ≤ 0.004 ≤ 0.06 OK 6.7.1.14.3 Chequeo a Corte Según el Código Ecuatoriano de la Construcción, sección 21.4.3.1 dice que el esfuerzo de corte nominal último que resulta de las fuerzas que actúan paralelamente a los muros debe calcularse con: Y su esfuerzo de corte último no debe exceder de: √ Datos: Vu = 3577kg f’c = 240kg/cm2 φ = 0.85 (Corte) Ag = b*h b = 100cm (Ancho unitario) h = 20cm 233 √ √ Si vu < vu adm (Cumple a Corte) 2.10kg/cm2< 7.68kg/cm2 Ok En esta misma sección se recomienda que el porcentaje de refuerzo mínimo de 0.0025 a lo largo de los ejes longitudinal y transversal del muro: As = pmin*b*h = 0.0025*100cm*20cm = 5cm2 Esta área de refuerzo para cortante se repartirá en las dos caras horizontales de las paredes del muro. El área de refuerzo para cortante escogida será Ab=0.503cm2 = 1φ8mm y su espaciamiento “S” es el siguiente: Armadura = 1φ8mm a 20cm Las armaduras calculadas para las paredes del foso serán las indicadas en el siguiente gráfico: 234 6.7.1.15 Paso Peatonal entre los Edificios de Departamentos Para calcular los puentes de acceso a los edificios, se calcula la carga muerta y carga viva, teniendo en cuenta el peso de la loseta de hormigón, los acabados y pesos adicionales. Figura 39. Esquema de Puente Carga Muerta: Peso propio loseta = 0.05m*1m*1m*2400kg/m³ = 120 kg/m² P.P. alisado y cielo raso = 0.05m*1m*1m*1900kg/m³ = 95.0 kg/m² Acabado de Piso = 27.0 kg/m² = 0.015m*1m*1m*1800kg/m³ 242.0 kg/m² γ =1800.0 kg/m² varias alternativas de material al colocar como acabado Carga Viva: La carga Viva se tomara de acuerdo a las Tablas del Catálogo de Novalosa. 235 Tabla 14. Datos de Catálogo de Placa Colaborante 236 Esquema de Tipo de Apoyo 237 Carga Viva = 95kg/m2 Carga Total = 1.4CM + 1.7CV = 1.4*242kg/m² + 1.7*95kg/m² = 500.30kg/m² Carga Total para cada correa = 500.30kg/m²/2 = 250.15kg/m² Con el valor de Carga Total buscamos en las tablas de Perfiles de Acero para encontrar el correspondiente: Tabla15 . Tabla de Datos de Correas de acuerdo a la distancia entre apoyos Según la Necesitams 2 correas de 80x30x4 Figura 40. Esquema de Correas de Acero 238 6.7.1.16 PROCESO DE ANÁLISIS Y DISEÑODE UN EDIFICIO EN ETABS 6.7.1.16.1 DATOS DE ENTRADA Los edificios de departamentos están ubicados en la ciudad de Quito, Provincia de Pichincha. Edificio de Departamentos A de 8 pisos f'c=240Kg/c m2 fy=4200Kg/c m2 Carga Muerta Acumulada= 440 Kg/m2 Carga Viva =150 Kg/m2 Altura por Piso Pisos Nivel (m) Altura (m) 8 17.84 2.00 7 15.84 2.32 6 13.32 2.32 5 10.80 2.32 4 8.28 2.32 3 5.76 2.32 2 3.24 2.32 1 0.72 2.32 Pisos Nivel (m) Pesos (Ton) 8 17.84 4.136 7 15.84 41.128 6 13.32 142.087 5 10.80 188.077 4 8.28 188.077 PESOS POR PISO 239 3 5.76 188.077 2 3.24 188.077 1 0.72 188.077 VIGAS: Sentido X Nivel 15.84 Ejes 2, 3, 4 Viga (35x40) cm Nivel 13.32 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 10.80 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 8.28 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 5.76 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 3.24 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 0.72 Ejes 4, 3, 2, 1 Viga (35x40) cm Nivel 15.84 Ejes B, C, D Viga (35x40) cm Nivel 13.32 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Nivel 10.80 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Nivel 8.28 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Nivel 5.76 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Nivel 3.24 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Nivel 0.72 Ejes A, B, C, D, E Viga (35x40) cm Sentido Y COLUMNAS: Columnas de 45x45 en todas las direcciones 240 DATOS DE SITIO Zona Sísmica IV Importancia Otras Estructuras Perfil del Suelo S2 Respuesta Estructural R 10 Configuración Elevación 0,9 Configuración Planta 1,0 Ct Otras Estructuras Número de Pisos 8 6.7.1.16.2 PASOS DE MODELACION 1. Preparación del Modelo: Abrir el programa: Este es el entorno de trabajo de ETABS, esta es la ventana Principal: Figura 40.- Pantalla Principal de ETABS 241 Definir Unidades: Es importante definir las unidades en las que se va a modelar la estructura, para nuestro caso trabajaremos en Ton, m. Esta opción se encuentra en la parte inferior derecha de la pantalla principal como se muestra a continuación: Figura 42.- Cambio de Unidades Crear un nuevo modelo: En el Menú Principal abrimos la opción “File” y seleccionamos. Esta opción nos lleva a una ventana que nos permite elegir si deseamos abrir un modelo existente ó crear uno nuevo como se muestra a continuación: Figura 43.- Ventana para crear o abrir un modelo 242 Definir tipo de Sistema: En la siguiente pantalla podemos definir el número de ejes en sentido X, sentido Y, número de pisos, tipo de estructura, etc. Figura 44.- Pantalla para definir la Grilla Editar la altura de los pisos: Para modificar la grilla y tener una mejor visión del modelo podemos activar la opción “Custom Grid Spacing” y escoger “Edit Grid…”, lo que nos lleva a la siguiente pantalla: Figura 45. Pantalla para definir dimensiones de Grilla 243 Editar alturas de edificio: Para modificar la altura de la edificación, podemos activar la opción “Custom Story Data” y escoger “Edit Story Data…”, lo que nos lleva a la siguiente pantalla: Figura 46. Pantalla para definir la altura 2. DEFINIR MATERIALES Para definir el material a utilizarse en el Menú Principal abrimos la opción “Define” y seleccionamos. Esta opción nos llevará a la ventana que se muestra a continuación: DEFINE: Material Properties (modificamos el material cambiando las propiedades. Colocamos el nombre del material, masa y peso por unidad de volumen, módulo de elasticidad, relación de poisson, etc.) 244 Definimos el tipo de material a utilizarse, para nuestro caso Hormigón Armado (CONC). Figura 47. Pantalla para definir el material 3. DEFINIR SECCION: Para el predimensionamiento de los elementos de la estructura se utilizarán las fórmulas propuestas por el Código Ecuatoriano de la Construcción CEC2002 y el ACI 318-05. Definimos la sección de las columnas: Figura 48. Pantalla para definir la sección de Columna 245 Figura 49. Pantalla para definir la Dimensiones e Inercia Agrietada Figura 50. Pantalla para definir las propiedades de Refuerzo 246 DEFINIR VIGAS: Figura 51. Pantalla para definir la Dimensiones e Inercias Agrietadas Figura 52. Pantalla para definir las propiedades de Refuerzo 247 4. DEFINIR LOSA: Definimos la losa a utilizar Figura 53.- Pantalla para definir el tipo de Losa, dimensiones y propiedades 5. DEFINIR MURO DE CORTE: Definimos el Muro de Corte que vamos a usar para la caja de ascensores: Figura 54. Pantalla para definir el tipo de Muro, dimensiones y propiedades 248 6. DIBUJAMOS COLUMNAS, VIGAS Y LOSAS: COLUMNAS (utilizando los iconos y SIMILAR STORIES) VIGAS (utilizando los iconos y SIMILAR STORIES) LOSAS (utilizando los iconos y SIMILAR STORIES) Activamos la opción de vista para ver la losa completa en el modelo: Figura 55.- Dibujo de Columnas, Vigas y Losas 249 7. DEFINIR TIPOS DE CARGAS: Definimos los tipos de cargas que van en el edificio: carga viva, carga muerta, carga muerta adicional, cargas sísmicas en X y Y. a) DEFINE b) Static Loads Cases: o PP: Peso Propio de la Estrutura o CV: Carga Viva en la Estructura o ACM: Carga Muerta que soporta la Estructura o CSX: Carga de Sismo en sentido X o CSY: Carga de Sismo en sentido Y Figura 56.- Estados de Carga 8. CARGA SISMICA POR FUERZAS Para definir la carga sísmica lo podemos realizar por el ingreso de las fuerzas en X y Y 250 Figura 57.- Definición de Cargas Sísmicas 9. CREAR DIAFRAGMA DE PISO Antes debemos crear el Diafragma de Piso Rígido. Marcamos las losas: Figura 58.- Definición de Diagrama de Piso 251 10. ASIGNAR EL TIPO DE APOYO: Figura 59.- Definición de Tipo de Apoyo 11. COLOCACION DE CARGAS: Figura 60.- Colocación de Cargas Este proceso realizamos para la Carga Viva y Carga Muerta Acumulada de Paredes. 12. COMBINACION DE CARGAS Definimos los 9 tipos de Combinaciones que nos da el Código ACI318-05: 1) 1.4PP + 1.4ACM + 1.7CV 2) 1.05PP + 1.05ACM + 1.28CV + 1.4CSX 3) 1.05PP + 1.05ACM + 1.28CV - 1.4CSX 4) 1.05PP + 1.05ACM + 1.28CV + 1.4CSY 252 5) 1.05PP + 1.05ACM + 1.28CV - 1.4CSY 6) 0.9PP + 0.9ACM + 1.43CSX 7) 0.9PP + 0.9ACM - 1.43CSX 8) 0.9PP + 0.9ACM + 1.43CSY 9) 0.9PP + 0.9ACM - 1.43CSY Figura 61.- Definición de Combinación de Cargas 13. RIGIDEZ INFINITA: Con este proceso realizamos el Chequeo y análisis de nudos, seleccionamos todas las vigas y columnas para asignarles los sectores de rigidez infinita. Figura 62.- Colocación de Rigidez Infinita 253 14. ANALISIS DEL MODELO Figura 63.- Proceso de Análisis del Modelo Figura 64.- Modelación del Edificio C 254 Figura 65.- Datos De entrada y Salida de la Modelación 255 15. Diseño de la Estructura Figura 66.- Diseño del Edificio C 256 Figura 67.- Datos de Diseño del Edificio C 16. Verificación de las Derivas de Piso en cada Edificio Deriva Global La deriva global es la relación entre el desplazamiento en el tope del edificio; el cual se obtuvo de la curva de capacidad, y la altura total del mismo asi: En donde: Yg = Deriva Global del edificio. Dt = Desplazamiento en el tope del edificio. H = Altura total del edificio. 257 Fig. 68 Datos necesarios para obtener la deriva global del edificio Deriva de Piso Se obtiene el comportamiento de una estructura ante la acción de un sismo y se halla los desplazamientos en cada piso como se muestra en la Figura 68. Se define a la deriva de piso como la relación entre el desplazamiento relativo de piso dividido para la altura de piso. Por ejemplo en la gráfica se tiene un edificio de tres pisos y en cada uno de los pisos se tiene un desplazamiento diferente, entonces para obtener la deriva de cada piso dividimos el desplazamiento de cada piso para la altura de entre-piso. Fig. 68 Edificio de tres pisos con desplazamientos de piso ante un sismo El CEC 2002 nos dice acerca de las derivas de piso en el Capitulo 6.8 “Para la revisión de las derivas de piso se utilizará el valor de la respuesta máxima inelástica en desplazamientos ∆M de la estructura, causada por el sismo de diseño. 258 Límites de la deriva.- El valor de ∆M debe calcularse mediante: ∆M = R x ∆E No pudiendo ∆M superar los valores establecidos en la Tabla 11”. ∆M máximas Estructuras de Hormigón Armado, estructuras metálicas y de madera 0,020 De mampostería 0,010 Tabla. 16 Extraído del CEC 2002, Valores de Delta máximo Sabiendo que: La deriva máxima es 0,02 y R=10; despejemos la deriva para la estructura: Entonces las derivas de nuestra estructura no deben ser mayores que 0,002. 17. Verificación de las Derivas de Piso en cada Edificio Después de haber analizado la estructura, vamos a Show Story Response Plots. Figura 70.- Muestra de Derivas 259 Figura 71.- Datos de Deriva del Edificio A (Sentido X) Para el sismo en X tenemos una deriva de 0.0009653 Figura 72.- Datos de Deriva del Edificio A (Sentido Y) Para el sismo en Y tenemos una deriva de 0.0019587 260 Figura 73.- Datos de Deriva del Edificio B (Sentido X) Para el sismo en X tenemos una deriva de 0.0001356 Figura 74.- Datos de Deriva del Edificio B (Sentido Y) Para el sismo en Y tenemos una deriva de 0.0006034 261 Figura 75.- Datos de Deriva del Edificio C (Sentido X) Para el sismo en X tenemos una deriva de 0.0021874 Figura 76.- Datos de Deriva del Edificio C (Sentido Y) Para el sismo en Y tenemos una deriva de 0.0020478 262 Figura 77.- Datos de Deriva del Edificio D (Sentido X) Para el sismo en X tenemos una deriva de 0.0000977 Figura 78.- Datos de Deriva del Edificio D (Sentido Y) Para el sismo en X tenemos una deriva de 0.0000977 263 6.7.1.17 DISEÑO DE VIGAS Para poder comprobar los resultados del programa ETABS, a continuación se detalla el cálculo manual para comprobar si los resultados son congruentes. 6.7.1.17.1 Diseño de Vigas del Edificio de Departamentos A Diseño de Viga, Eje 3, Nivel + 13.32m, TRAMO (C-D) -296520.87kg.cm 138999.54kg.c m k- = 0.02139 k- = 0.02507 k+ = 0.01175 √ p- = 0.001238 p- = 0.001454 p+ = 0.000676 As = p*b*d 264 As(-) = 0.0034*40cm*37cm = 5.03cm2 As(-) = 0.0034*40cm*37cm = 5.03cm2 As(+) = 0.0034*40cm*37cm = 5.03cm2 Comprobación de Diseño 5.03cm2 5.03cm2 5.03cm2 Datos de Análisis en ETABS 5.09cm2 5.09cm2 5.09cm2 Chequeo a Corte √ √ Máximo Espaciamiento S d 37 18 .5 cm 2 2 S = 20 cm E ø 10 @ 10 en L 4 E ø 10 @ 20 en L 2 265 6.7.1.17.2 Diseño de Vigas del Edificio de Departamentos B Diseño de Viga, Eje B, Nivel + 13.32m, TRAMO (3-2) -611482.10kg.cm 413374.53kg.c m k- = 0.03489 k- = 0.04012 k+ = 0.02712 √ p- = 0.002037 p- = 0.002350 p+ = 0.001575 As = p*b*d As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(+) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 266 Comprobación de Diseño 5.71cm2 5.71cm2 5.71cm2 Datos del Análisis en ETABS 5.94cm2 5.94cm2 5.94cm2 Chequeo a Corte √ √ Máximo Espaciamiento S d 42 21 .0 cm 2 2 S = 21 cm E ø 10 @ 10 en L 4 E ø 10 @ 20 en L 2 267 6.7.1.17.3 Diseño de Vigas del Edificio de Departamentos C Diseño de Viga, Eje M, Nivel + 10.08m, TRAMO (8-7) -736359.91kg.cm 372071.81kg.c m k- = 0.04185 k- = 0.04831 k+ = 0.02441 √ p- = 0.002454 p- = 0.002844 p+ = 0.001416 As = p*b*d As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(+) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 268 Comprobación de Diseño 5.71cm2 5.71cm2 5.71cm2 Datos de Análisis de ETABS 5.84cm2 5.84cm2 5.84cm2 Chequeo a Corte √ √ Máximo Espaciamiento S d 42 21 .0 cm 2 2 S = 21 cm E ø 10 @ 10 en L 4 E ø 10 @ 20 en L 2 269 6.7.1.17.4 Diseño de Vigas del Edificio de Departamentos D Diseño de Viga, Eje B, Nivel + 10.08m, TRAMO (3-2) -478978.45kg.cm -478978.45kg.cm 456959.20kg.c m k- = 0.05541 k- = 0.03143 k+ = 0.02998 √ p- = 0.003277 p- = 0.001831 p+ = 0.001745 As = p*b*d As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(-) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 As(+) = 0.0034*40cm*42cm = 5.71cm2 270 Comprobación de Diseño 5.71cm2 5.71cm2 5.71cm2 Datos de Análisis de Diseño 5.79cm2 5.79cm2 5.79cm2 Chequeo a Corte √ √ Máximo Espaciamiento S d 42 21 .0 cm 2 2 S = 21 cm E ø 10 @ 10 en L 4 E ø 10 @ 20 en L 2 271 6.7.1.18 DISEÑO DE COLUMNAS DISEÑO DE LA ARMADURA LONGIRUDINAL DE COLUMNA Datos según resultados de Etabs C7 8.53 2.33 M2 Pu (ton) Mu (ton.m) CARGA VERTICAL C7 Ppvol. Ppcol. 3.23 M3 Nivel + 12.60 Datos: f’c = 240kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 r = 4cm ϕ = 0.85 Cálculos Nivel + 12.60: √ √ Abaco UNAM Fig. 9 272 d/h= k= R= q= p= C7 8.53 3.98 0.94 0.0253 0.0279 20 1% OK As= 20.60 cm2 q (Datos del Abaco) qmin = 20 As = 8ϕ16cm2 + 4ϕ12cm2= 16.08cm2 + 4.52cm2 = 20.60cm2 Ecuación de Bresler Diseño de Estructuras de Concreto, Arthur Nilson, Pág. 268 d = 50cm – 3cm = 47cm Abaco UNAM Fig. 1 273 Cálculo de la excentricidad Asr = 20.6cm2 274 6.7.1.19 DISEÑO DE GRADAS EDIFICIO A Nivel +0.00m a +2.52m Datos: H= 2.52m f’c = 240 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 DETALLE DE ESCALERA 275 DISEÑO GEOMÉTRICO Calculo de Contrahuella (Ch) # aproximado de ch = H / Contrahuella (Asumido) # aproximado de ch= (252 cm)/(18 cm) # aproximado de ch = 14 cm Valor real de ch = H / # Aprox. Ch Valor real de ch = (252 cm)/(14 cm) Valor real de ch = 18 cm Determinación de la Huella (h) h = 66 – 2 Ch h = 66 – 2(18 cm) h = 30 cm h = 540/Ch h = 540/18 cm h = 30 cm 276 Calculo de # de Huellas # Huellas = # Ch – 1 # Huellas = 18 cm -1 # Huellas = 17 Requerimientos Escalera de Losa Maciza Peralte mínimo de Losa Maciza t = Lc / 30 = 320 cm/30 = 10.67 cm Se asume altura de losa = 10 cm Angulo de Inclinación = arctg (18/30) = 30.96˚ h = 30 cm ch = 18 cm Estimación de Cargas Peso Propio de la Losa = (0.10m * 1.25m * 2.20m * 2400kg/m2) = 660.00kg Peso de Enlucido = (1.45m * 0.02m * 2.20m * 1900kg/m2) = 121.22kg 781.22kg Carga Proyectada = (781.22kg)*cos 30.96˚ = 669.92kg 2 Peso de Peldaño = ((0.30m * 0.18m)/2 * 1.25m * 2400kg/m ) (6)= 486.00kg Peso Enlucido = (0.18m + 0.3m)*1.25m * 0.02m * 1900kg/m2)(6) = 136.80kg (0.05m * 0.02m * 1900kg/m2)(6) = 11.40kg Peso de Acabados = ((0.18m + 0.30m) * 1.25m * 0.02m * 1900kg/m2) = 22.80kg Pasamanos = 50kg 657.00kg Carga Muerta Total = 669.92kg + 657.00kg = 277 1326.92kg CM = (1.4 * 1326.92kg)/3.2 = 580.53kg CV = ( 1.5*200) = 300kg/m2 Area = (1.25m * 3.20m) = 4.00 m2 CV = (500kg/m2 * 1.25m) = 625kg/m CV = (1.7 * 625kg/m) = 1062.50kg/m Descanso Peso Propio de la Losa = (0.20m * 1.40m * 1.25m * 2400kg/m2) = 840.00kg Peso Enlucido = (1.40m * 1.25m * 0.02m * 1900kg/m2)(2) = 133.00kg (0.18m * 0.30 * 1.25m)/2 * 2400kg/m2 = Peso Pasamano = 81.00kg 40.00kg 1094.00kg CM = (1.4 * 1094kg)/1.40m 1094.00kg CV = 500kg/m2 CV = (500kg/m2 * 1.40m) = 700kg/m CV = (1.7 * 700kg/m) = 1190kg/m U = 1326.92kg + 1190kg = 2516.92kg U = 2516.92kg/m M(-) = U * L2 /14 M(+) = U * L2 /10 M(-) = U * L2 /14 278 Cálculo de Momentos Cálculo de Cortante Chequeo a Corte b = 125cm H = 10cm r = 2.5cm d = 7.5cm √ √ Chequeo a Flexión √ √ d > dB Ok Cálculo de As 279 kmax> k √ √ √ √ Armadura para el ancho b=1.25m ( ) ( ) 280 6.7.1.19.1 DISENO DE VIGA DE DESCANSO ( * Peso propio de Viga = 1.40*(0.30m*0.30m*1m*2400kg/m3) = 302.40.00kg UTOTAL = 4027.07kg/m + 302.40.00kg = 4329.47kg U = 4329.47kg/m Viga (30x30) Asumida 281 Mediante las fórmulas contenidas en las tablas de Guldan se determina los momentos positivos y negativos (Tabla #2, Caso #1). Cálculo de Cortante r = 2.5cm √ √ Vadm> Vv OK Chequeo a Flexión √ √ d > dB Ok Cálculo de As kmax> k 282 √ √ Se asume 4ϕ12mm 283 6.7.1.20 DISEÑO DE GRADAS EDIFICIO B Nivel +0.00m a +2.52m Datos: H= 2.52m f’c = 240 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 DETALLE DE ESCALERA 284 DISEÑO GEOMÉTRICO Cálculo de Contrahuella (Ch) # aproximado de ch = H / Contrahuella (Asumido) # aproximado de ch= (252 cm)/(18 cm) # aproximado de ch = 14 cm Valor real de ch = H / # Aprox. Ch Valor real de ch = (252 cm)/(14 cm) Valor real de ch = 18 cm Determinación de la Huella (h) h = 66 – 2 Ch h = 66 – 2(18 cm) h = 30 cm h = 540/Ch h = 540/18 cm h = 30 cm 285 Cálculo de # de Huellas # Huellas = # Ch – 1 # Huellas = 18 cm -1 # Huellas = 17 Requerimientos Escalera de Losa Maciza Peralte mínimo de Losa Maciza t = Lc / 30 = 300 cm/30 = 10.00 cm Se asume altura de losa = 10 cm Angulo de Inclinación = arctg (18/30) = 30.96˚ h = 30 cm ch = 18 cm Estimación de Cargas Peso Propio de la Losa = (0.10m * 1.20m * 2.20m * 2400kg/m2) = 633.60kg Peso de Enlucido = (1.40m * 0.02m * 2.20m * 1900kg/m2) = 117.04kg 780.64kg Carga Proyectada = (780.64kg)*cos 30.96˚ = 669.42kg 2 Peso de Peldaño = ((0.30m * 0.18m)/2 * 1.20m * 2400kg/m ) (7)= 544.32kg Peso Enlucido = (0.18m + 0.3m)*1.20m * 0.02m * 1900kg/m2)(7) = 153.22kg (0.05m * 0.02m * 1900kg/m2)(7) = 13.30kg Peso de Acabados = ((0.18m + 0.30m) * 1.20m * 0.02m * 1900kg/m2) = 21.89kg Pasamanos = 50kg 782.73kg Carga Muerta Total = 669.42kg + 782.73kg = 286 1452.15kg CM = (1.4 * 1452.15kg)/3.0= 677.67kg CV = (1.5*200)= 300kg/m2 Area = (1.20m * 3.00m) = 3.60m2 CV = (500kg/m2 * 1.20m) = 600kg/m CV = (1.7 * 600kg/m) = 1020kg/m Descanso Peso Propio de la Losa = (0.20m * 1.20m * 1.20m * 2400kg/m2) = 691.20kg Peso Enlucido = (1.20m * 1.20m * 0.02m * 1900kg/m2)(2) = 109.44kg (0.18m * 0.30 * 1.20m)/2 * 2400kg/m2 = Peso Pasamano = 77.76kg 40kg 918.40kg CM = (1.4 * 572.80kg)/1.20m 1071.47kg CV = 500kg/m2 CV = (500kg/m2 * 1.20m) = 600kg/m CV = (1.7 * 600kg/m) = 1020kg/m U = 1452.15kg + 1020kg = 2472.15kg U = 2472.15kg/m M(-) = U * L2 /14 M(+) = U * L2 /10 M(-) = U * L2 /14 287 Cálculo de Momentos Cálculo de Cortante Chequeo a Corte b = 120cm H = 10cm r = 2.5cm d = 7.5cm √ √ Chequeo a Flexión √ √ d > dB Ok Cálculo de As 288 kmax> k √ √ √ √ Armadura para el ancho b=1.20m ( ) ( ) 289 6.7.1.20.1 DISEÑO DE VIGA DE DESCANSO ( * Peso propio de Viga = 1.40*(0.30m*0.30m*1m*2400kg/m3) = 302.40kg UTOTAL = 3708.23kg/m + 302.40kg = 4010.63kg U = 4010.63kg/m Viga 30x30 Asumida 290 Mediante las fórmulas contenidas en las tablas de Guldan se determina los momentos positivos y negativos (Tabla #2, Caso #1). Cálculo de Cortante r = 2.5cm √ √ Vadm> Vv OK Chequeo a Flexión √ √ d > dB Ok Calculo de As kmax> k 291 √ √ Se asume 4ϕ12mm 292 6.7.1.21 DISEÑO DE CIMENTACIONES EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS A CIMENTACION CUADRADA A3 CENTRAL DATOS: Ps = 164,6ton (Dato obtenido del análisis realizado en el programa ETABS V9) a/b = 45cm f’c = 240kg/cm2 qadm= 17 ton/m2 (Valor dado por los Ensayos de Suelos en el Terreno) Msx= 0.4ton.m (Dato obtenido del análisis realizado en el programa ETABS V9) Msy= 0.9ton.m (Dato obtenido del análisis realizado en el programa ETABS V9) ESQUEMA DE CIMENTACION 293 2 4 Msx a=0.45m Msy b=0.45m 3 1 L Encontrar las dimensiones B y L Msx= √ √ MR Msy= AF = B*L B=L AF = B2 B2 = 9,10m2 √ B asum. = 2.70m 294 B Estimamos el espesor de la cimentación: ( ) ( ) ( ) Cuando la cimentación es cuadrada se calcula H en la formula. w = Mayor dimensión de la columna Carga vertical Última √ . / √ . / ( H asumido = 60cm - El espesor mínimo de la cimentación es 25cm. - El peralte efectivo mínimo debe ser 18cm. - El recubrimiento mínimo es 7 cm. DISEÑO A CORTE d = H – r = 60cm - 7cm = 53cm Sentido X-X = Sentido Y-Y y = z – d =1.13m-0.53m=0.60m 295 ). / ( ) (( * ) 1.55*36.86ton=57.14ton √ √ Ok DISEÑO A PUNZONAMIENTO “d/2” ( ) a y b = Dimensiones de la Columna bo = Perímetro del Punzonamiento bo = 2(a+d) + 2(b+d) = 2(0.45m+0.53m) + 2(0.45m+0.53m) = 3.92m √ √ Ok DISEÑO A FLEXION Sentido X-X = Sentido Y-Y Método de la Integral * + m= 296 z= Mu = F*Mi = 1.55*39.60ton = 61.38ton B = 2.70m d = 0.53m k < kmax Ok √ pmín ≤ p ≤ pmáx √ (Sección Dúctil) As = p*B*d = 0.0034*270cm*53cm=48.65cm2 = 20ϕ18 - El diámetro mínimo del acero de refuerzo a utilizarse será de 12cm. - El espaciamiento máximo entre barra y barra será de 20cm. - El espaciamiento mínimo entre barra y barra será de 10cm. 297 6.7.1.21.1 Cálculo de Cimentaciones del Edificio A Utilizando el mismo procedimiento anterior y mediante una hoja de electrónica de Excel, se calculan las cimentaciones restantes de los Edificios de Departamentos. EDIFICIO A ZAPATAS CUADRADAS (Columna 45x45) EJES B4 C4 D4 E4 A3 B3 C3 D3 E3 A2 B2 C2 D2 E2 A1 B1 C1 D1 DIMENSIONES DE ZAPATAS (CENTRICAS) DE ACUERDO AL ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO qadm Ps Msx Msy Mr AF B L B asum. L asum. qreal (ton/m2) %Ps (ton/m2) (ton) (ton*m) (ton*m) (ton*m) (m2) (m) (m) (m) (m) q1 q2 q3 31,1 0,0 0,5 22,6 0,45 1,25 1,72 1,31 1,31 1,50 1,50 14,66 14,59 12,05 96 0,2 1,4 22,6 1,43 1,25 5,31 2,30 2,30 2,20 2,20 20,75 20,52 16,08 96,9 0,3 1,8 22,6 1,84 1,25 5,36 2,32 2,32 2,20 2,20 21,22 20,86 15,28 56 0,9 1,7 22,6 1,94 1,25 3,10 1,76 1,76 1,80 1,80 19,95 18,20 12,35 49,8 0,3 0,5 22,6 0,58 1,25 2,75 1,66 1,66 1,60 1,60 20,59 19,83 17,90 47,3 1,0 0,8 22,6 1,28 1,25 2,62 1,62 1,62 1,60 1,60 21,11 18,18 16,94 134,8 0,3 0,6 22,6 0,66 1,25 7,46 2,73 2,73 2,50 2,50 21,91 21,67 20,30 164,6 0,4 0,9 22,6 0,98 1,25 9,10 3,02 3,02 2,70 2,70 22,97 22,74 20,69 113,1 1,1 1,4 22,6 1,74 1,25 6,26 2,50 2,50 2,30 2,30 22,59 21,51 18,39 86,7 0,6 0,0 22,6 0,65 1,25 4,80 2,19 2,19 2,10 2,10 20,08 19,25 20,06 160,1 0,6 0,5 22,6 0,74 1,25 8,86 2,98 2,98 2,70 2,70 22,28 21,92 21,14 162,1 0,4 0,7 22,6 0,81 1,25 8,97 2,99 2,99 2,70 2,70 22,57 22,33 20,78 130,5 0,6 0,5 22,6 0,79 1,25 7,22 2,69 2,69 2,50 2,50 21,30 20,81 20,04 89,4 1,1 0,6 22,6 1,24 1,25 4,94 2,22 2,22 2,10 2,10 21,36 19,94 19,32 72,8 0,5 0,2 22,6 0,55 1,25 4,03 2,01 2,01 1,90 1,90 20,79 19,88 20,01 123,8 0,7 0,3 22,6 0,76 1,25 6,85 2,62 2,62 2,40 2,40 21,91 21,30 21,16 92,8 0,8 0,4 22,6 0,87 1,25 5,13 2,27 2,27 2,10 2,10 21,80 20,79 20,44 66 0,7 0,5 22,6 0,84 1,25 3,65 1,91 1,91 1,80 1,80 21,57 20,10 19,60 298 q4 11,98 15,85 14,91 10,60 17,14 14,01 20,05 20,45 17,30 19,22 20,78 20,54 19,55 17,90 19,10 20,54 19,44 18,13 Grupo I Lindero Grupo II Grupo III Lindero Grupo IV Lindero Grupo V GRUPO DE SECCIONES TIPO B(m) L(m) Columna I 1,80 1,80 45x45 II 2,70 2,70 45x45 III 2,30 2,30 45x45 IV 2,10 2,10 45x45 V 2,10 2,10 45x45 TIPO I II III IV V TIPO I II III IV V qmay (ton/m2) 19,95 22,97 22,59 21,36 21,80 B (m) 1,80 2,70 2,30 2,10 2,10 L (m) 1,80 2,70 2,30 2,10 2,10 GRUPO DE COLUMNAS B4, E4, A3, B3, D3, B2, C2 E3, C3, D2, B1 A2, E2, A1,D1 C1, C4,D4 CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO A AF Vadm Pu qult w 2 (m ) 3,24 7,29 5,29 4,41 4,41 2 (kg/cm ) 8,21 8,21 8,21 8,21 8,21 (ton) 86,80 255,13 175,31 138,57 143,84 2 (kg/cm ) 2,68 3,50 3,31 3,14 3,26 (cm) 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 H H asumido (cm) 29,43 61,55 48,01 40,90 41,82 (cm) 50,00 60,00 50,00 50,00 50,00 CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO A (Sentido X-X) = (Sentido Y-Y) Vc qmen L a z d y V Vu Vadm m 2 2 (ton/m ) (m) (m) (m) (m) (m) (ton) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 18,20 1,80 0,97 0,45 0,68 0,43 0,25 8,75 13,56 2,06 8,21 22,74 2,70 0,09 0,45 1,13 0,53 0,60 36,86 57,14 4,70 8,21 21,51 2,30 0,47 0,45 0,93 0,43 0,50 25,58 39,66 4,72 8,21 19,94 2,10 0,68 0,45 0,83 0,43 0,40 17,61 27,29 3,56 8,21 20,79 2,10 0,48 0,45 0,83 0,43 0,40 18,00 27,90 3,64 8,21 299 Vadm>Vc OK OK OK OK OK a TIPO Ps I II III IV V 56,00 164,60 113,10 89,40 92,80 b (m) 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 (m) 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 d CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO Vp AF Vup bo (m) 0,43 0,53 0,43 0,43 0,43 2 (m ) 3,24 7,29 5,29 4,41 4,41 (ton) 66,05 221,52 149,64 114,24 118,58 (cm) 3,52 3,92 3,52 3,52 3,52 Vadm 2 (kg/cm ) 5,13 12,54 11,63 8,88 9,22 (kg/cm2) 16,42 16,42 16,42 16,42 16,42 Vadm>Vp OK OK OK OK OK CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X) (Sentido Y-Y) L a z Mv Muv TIPO (m) (m) (m) (ton) (ton) I 1,80 0,45 0,68 9,27 14,36 II 2,70 0,45 1,13 38,61 59,85 III 2,30 0,45 0,93 22,24 34,47 IV 2,10 0,45 0,83 16,15 25,03 V 2,10 0,45 0,83 16,15 25,03 TIPO I II III IV V Muv (ton*m) 14,36 59,85 34,47 25,03 25,03 L (cm) 180 270 230 210 210 d (cm) 43,00 53,00 43,00 43,00 43,00 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido Y-Y) f'c fy k kmax p pmin pb 2 (kg/cm ) (kg/cm2) 240 4200 0,020 0,4237 0,0012 0,0034 0,0248 240 4200 0,037 0,4237 0,0021 0,0034 0,0248 240 4200 0,038 0,4237 0,0022 0,0034 0,0248 240 4200 0,030 0,4237 0,0017 0,0034 0,0248 240 4200 0,030 0,4237 0,0017 0,0034 0,0248 300 pmax 0,0124 0,0124 0,0124 0,0124 0,0124 As 2 (cm ) 25,98 48,04 33,20 30,32 30,32 φ 11φ18 20φ18 14φ18 12φ18 12φ18 e (cm) 16,36 13,5 16,4 17,5 17,5 6.7.1.21.1 Cálculo de Cimentaciones con Trabe de Liga del Edificio A Realizamos este cálculo para los 4 Edificios de Departamentos: COLUMNA DE LINDERO DATOS P1= P2 = Esfuerzo = Distancia = f´c = fy = a= b= 86,7 160,1 22,6 5 240 4200 0,45 0,45 AF1 = Ps1/q adm AF1 = 3,84 AF1 = B1*L1 AF1 = L1 = L1 = L1 = 1,5*(L1)2 √AF1/1,5 1,60 1,6 ton basumido= w= 60 0,18 cm m m m m 2 B1 = 1,5*L1 B1 = ? m m Σ M4 = 0 Ps1*(L1 - (b/2))+R2*(Lt-(b/2)-(L1/2))-Ps2*(Lt+(b/2)-(L1/2))=0 72,8ton*(1,5m - (0,45m/2))+R2*(5m - (0,45m/2) - (1,5m/2)) - 123,8ton*(5m + (0,45m/2) - (1,5m/2))=0 R2 = 148,23 ton Σ M8 = 0 Ps1*Lt - R1*(Lt + (b/2) - (L1/2))=0 72,8ton*5m - R1*(5m + (0,45m/2) - (1,5m/2)) = 0 R1 = 97,97 ton Verificación R1 + R2 - Ps1 - Ps2 = 0 81,34 + 114,58 - 72,8 - 123,8 = 0 R1 = B1 = B1 = q adm*B1*L1 R1 / qadm*L1 2,71 m R2 = L2 = L2 = 301 q adm*B2*L2 √R2 / qadm 2,56 m B2 = L2 Q1 = Q1 = R1 / L1 61,23 ton/m Q2 = Q2 = R2 / L2 57,88 M1 = M2 = M3 = M4 = M5 = M6 = M7 = M8 = M9 = M10 = 0,00 1,55 -17,96 -30,26 -40,84 -8,39 35,75 115,07 ton/m Diagrama de Corte V1 = V2 = V2´ = V3 = V4 = V5 = V6 = V7 = V8 = V9 = V10 = 0,00 13,78 -72,92 -59,15 -37,72 11,27 11,27 72,36 -74,72 -87,74 0,00 ton ton ton ton ton ton ton ton ton ton ton.m ton.m ton.m ton.m ton.m ton.m ton.m ton.m Diseño de Trabe d d= H= √ 55,10 cm d+r= 60,10 cm H= d= k= k= kmax = kmax = p= p= pmin = pmin = Mu / θ*b*d2*f´c 0,16 1/2,36 0,42 f´c/fy * (1 - √1 - 2,36k)/1,18 0,010 14,1/fy 0,0034 302 60 55 cm cm As = p*b*d As = 34,08 cm2 As = 2φ 14, 4φ 16 y 7 φ20 En el sitio de mayor solicitación 5φ 16 En la parte de abajo Diseño a Corte Vc = Vu = Vc = vadm = ton ton 6,23 kg/cm2 8,21 kg/cm2 Vu / θ*b*d Vc = vadm = 11,27 17,46 0,53 √f´c 303 Diseño de Cimentación Rectangular CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO A TIPO I B L AF Vadm 2 2 Pu qult 2 w d d asumido H H asumido (m) (m) (m ) (kg/cm ) (ton) (kg/cm ) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 2,71 1,60 4,33 8,21 86,70 2,00 45,00 30,41 30,00 37,00 45 CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO A (Sentido X-X) TIPO I z y Av Vc Vu 2 Vadm 2 (m) (m) (m ) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 1,15 0,77 2,09 73,08 8,35 8,21 Vadm>Vc FALSO CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO A (Sentido Y-Y) TIPO I z´ y´ Av´ 2 Vc Vu Vadm 2 (m) (m) (m ) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 1,13 0,75 0,85 29,66 5,74 8,21 Vadm>Vc OK CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO TIPO I Adesp. Apunz. Vup bo Vp Vadm (m2) (m2) (ton) (cm) (kg/cm2) (kg/cm2) 0,69 3,65 127,72 3,32 11,91 16,42 304 Vadm>Vp OK CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X) TIPO I B a z Mv Muv (m) (m) (m) (ton.m) (ton.m) 2,71 0,45 1,15 40,49 62,76 CHEQUEO A FLEXION (Sentido Y-Y) TIPO I L b z´ Mv Muv (m) (m) (m) (ton.m) (ton.m) 1,60 0,45 1,13 23,07 35,76 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido X-X) TIPO I Muv B d f'c fy 2 2 (ton*m) (cm) (cm) (kg/cm ) (kg/cm ) 35,76 271 38,00 240 4200 k kmax p pmin pb pmax As φ 2 (cm ) 0,042 0,4237 0,0025 0,0034 0,0248 0,0124 34,56 e (cm) 15φ16 15,05 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido Y-Y) TIPO I Muv L d f'c fy 2 2 (ton*m) (cm) (cm) (kg/cm ) (kg/cm ) 35,76 160 38,00 240 4200 k kmax p pmin pb pmax As 2 φ (cm ) 0,072 0,4237 305 0,0043 0,0034 0,0248 0,0124 20,41 e (cm) 10φ16 8,89 Diseño de Cimentación Cuadrada CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO A TIPO I B L AF Vadm Pu qult w d d asumido H H asumido d (m) (m) (m2) (kg/cm2) (ton) (kg/cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 2,56 2,56 6,56 8,21 160,10 2,44 45,00 46,49 40,00 47,00 50 43 CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS (Sentido X-X) = (Sentido YY) TIPO I z y Av Vu Vc Vadm (m) (m) (m2) (ton) (kg/cm2) (kg/cm2) 136,41 6,00 8,21 1,06 0,63 3,89 Adesp. TIPO I Vadm>Vc OK CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO Apunz. Vp Vup bo Vadm (m2) (m2) 0,77 5,78 (ton) (cm) (kg/cm2) 202,64 3,52 15,75 (kg/cm2) Vadm>Vp 16,42 CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X)=(Sentido Y-Y) TIPO I B b z Mv Muv (m) (m) (m) (ton.m) (ton.m) 2,56 0,45 1,06 32,24 49,98 306 OK DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido X-X) = (Sentido Y-Y) TIPO I Muv B d f'c fy (ton*m) (cm) (cm) (kg/cm2) (kg/cm2) 49,98 256 43,00 240 4200 k 0,049 kmax 0,4237 307 p 0,0029 pmin 0,0034 pb 0,0248 pmax 0,0124 As (cm2) 36,97 φ e (cm) 16φ16 14,23 6.7.1.21.2 Cálculo de Cimentaciones del Edificio B ZAPATAS CUADRADAS (Columna 50x50) DIMENSIONES DE ZAPATAS (CENTRICAS) DE ACUERDO AL ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO qadm Ps Msx Msy Mr AF B L B asum. L asum. qreal (ton/m2) EJES %Ps (ton/m2) (ton) (ton*m) (ton*m) (ton*m) (m2) (m) (m) (m) (m) q1 q2 q3 43,4 0,4 0,9 F3 22,6 0,98 1,10 2,11 1,45 1,45 1,50 1,50 21,60 20,18 18,40 45,7 1,16 1,6 G3 22,6 1,98 1,10 2,22 1,49 1,49 1,50 1,50 21,09 21,09 15,40 70,4 1,54 4,4 H3 22,6 7,27 1,10 3,43 1,85 1,85 2,00 2,00 19,75 19,75 13,15 71,7 0,8 5,7 I3 22,6 5,76 1,10 3,49 1,87 1,87 2,00 2,00 21,60 21,60 13,05 42,7 2,45 6,9 J3 22,6 7,32 1,10 2,08 1,44 1,44 1,80 1,80 17,76 17,76 3,56 70,2 0,08 0,4 F2 22,6 8,82 1,10 3,42 1,85 1,85 1,80 1,80 22,00 22,00 21,17 83,4 4,15 5,1 G2 22,6 6,58 1,10 4,06 2,01 2,01 2,00 2,00 21,56 21,56 13,91 91,4 1,2 3,3 H2 22,6 3,51 1,10 4,45 2,11 2,11 2,10 2,10 22,09 22,09 17,81 98,9 1,7 4,7 I2 22,6 5,00 1,10 4,81 2,19 2,19 2,20 2,20 22,12 22,12 16,83 61,3 2,1 6 I´´2 22,6 6,36 1,10 2,98 1,73 1,73 1,80 1,80 22,93 22,93 10,59 40,2 0,7 0,3 F1 22,6 0,76 1,10 1,96 1,40 1,40 1,50 1,50 17,16 17,16 16,09 67,2 1,7 1,2 G1 22,6 2,08 1,10 3,27 1,81 1,81 1,80 1,80 20,23 20,23 17,76 61,7 2,1 2,8 H1 22,6 3,50 1,10 3,00 1,73 1,73 1,80 1,80 19,76 19,76 14,00 45,4 2,2 4,1 I1 22,6 4,65 1,10 2,21 1,49 1,49 1,60 1,60 20,52 20,52 8,51 30,4 1,7 4,9 I´1 22,6 5,19 1,10 1,48 1,22 1,22 1,50 1,50 19,20 19,20 1,78 308 q4 16,98 15,40 13,15 13,05 3,56 GRUPO I, Lindero 21,17 GRUPO 2 13,91 17,81 16,83 10,59 GRUPO 3, Lindero 16,09 17,76 14,00 8,51 1,78 Lindero TIPO I II III B TIPO (m) 1,80 2,00 1,80 I II III TIPO I II III GRUPO DE SECCIONES B(m) L(m) Columna 1,8 1,8 50x50 2,00 2,00 50x50 1,80 1,80 50x50 GRUPO DE COLUMNAS F3,G3,J3,F1,I1,I´1 H3,I3,F2,I´´2,G1,H1 G2,H2,I2 CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO A AF Vadm Pu qult w L 2 (m) 1,80 2,00 1,80 2 (m ) 3,24 4,00 3,24 (kg/cm ) 8,21 8,21 8,21 (ton) 42,70 83,40 61,30 2 (kg/cm ) 1,32 2,09 1,89 (cm) 50,00 50,00 50,00 H H asumido (cm) 16,79 27,73 21,84 (cm) 30,00 40,00 30,00 CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO A (Sentido X-X) = (Sentido Y-Y) Vc qmen L a z d y V Vu Vadm m 2 2 2 (ton/m ) (ton/m ) (m) (m) (m) (m) (m) (ton) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 17,76 17,76 1,80 0,00 0,50 0,65 0,23 0,42 13,42 20,81 8,19 8,21 21,56 21,56 2,00 0,00 0,50 0,75 0,33 0,42 18,11 28,07 5,00 8,21 22,93 22,93 1,80 0,00 0,50 0,65 0,23 0,42 17,34 26,87 7,64 8,21 qmay TIPO Ps I II III 42,70 83,40 61,30 a (m) 0,5 0,5 0,5 b (m) 0,5 0,5 0,5 CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO Vp d AF Vup bo (m) 0,23 0,33 0,23 2 (m ) 3,24 4,00 3,24 (ton) 55,30 123,70 90,19 309 (cm) 2,92 3,32 2,92 Vadm 2 (kg/cm ) 9,69 13,28 15,80 (kg/cm2) 16,42 16,42 16,42 Vadm>Vp OK OK OK Vadm>Vc OK OK OK CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X) (Sentido Y-Y) L a z Mv Mv TIPO (m) (m) (m) (ton) (ton) I 1,80 0,50 0,65 8,59 13,32 II 2 0,50 0,75 12,71 19,70 II 1,8 0,50 0,65 8,59 13,32 TIPO I II III Mu (ton*m) 13,32 19,70 13,32 B (cm) 180 200 180 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido X-X) (Sentido Y-Y) d f'c fy k kmax p pmin pb pmax 2 (cm) (kg/cm ) (kg/cm2) 23,00 240 4200 0,065 0,4237 0,0039 0,0034 0,0248 0,0124 33,00 240 4200 0,042 0,4237 0,0025 0,0034 0,0248 0,0124 23,00 240 4200 0,065 0,4237 0,0039 0,0034 0,0248 0,0124 310 As 2 (cm ) 15,96 16,21 15,96 φ 11φ14 11φ14 11φ14 e (cm) 16,36 18,18 16,36 6.7.1.21.3 Cálculo de Cimentaciones del Edificio C ZAPATAS CUADRADAS (Columna 40x40) DIMENSIONES DE ZAPATAS (CENTRICAS) DE ACUERDO AL ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO EJES K8 L8 M8 N8 O8 K7 L7 M7 N7 O7 K5 L5 M5 N5 O5 qadm (ton/m2) 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 22,60 Ps Msx Msy Mr %Ps AF B L (ton) (ton*m) (ton*m) (ton*m) (m2) (m) (m) 37,1 6,8 6,5 9,41 1,25 2,05 1,43 1,43 66,9 8,1 7,3 10,90 1,25 3,70 1,92 1,92 65,7 8 7,8 7,27 1,25 3,63 1,91 1,91 65,8 8 8,4 11,60 1,25 3,64 1,91 1,91 37 7,7 8,7 11,62 1,25 2,05 1,43 1,43 64,4 6,3 7,0 8,82 1,25 3,56 1,89 1,89 116,1 7,9 7,5 10,91 1,25 6,42 2,53 2,53 115,8 7,8 8,2 11,32 1,25 6,40 2,53 2,53 115,9 7,8 8,8 11,74 1,25 6,41 2,53 2,53 64,3 7,9 9,4 12,28 1,25 3,56 1,89 1,89 37,1 6,4 5,9 8,68 1,25 2,05 1,43 8,00 65,9 7,6 6,2 9,81 1,25 3,64 1,91 1,91 65,7 7,5 6,7 10,10 1,25 3,63 1,91 1,91 65,8 7,5 7,3 10,49 1,25 3,64 1,91 1,91 37,1 7,3 8,1 10,87 1,25 2,05 1,43 1,43 311 B asum. L asum. (m) 1,90 2,20 2,30 2,30 2,00 2,20 2,60 2,60 2,60 2,30 1,90 2,20 2,20 2,20 2,00 (m) 1,90 2,20 2,30 2,30 2,00 2,20 2,60 2,60 2,60 2,30 1,90 2,20 2,20 2,20 2,00 qreal (ton/m2) q1 21,91 22,50 20,21 20,53 21,55 20,76 22,44 22,59 22,81 20,68 21,00 21,40 21,61 21,96 20,79 q2 10,01 13,37 12,32 12,64 10,00 13,71 17,06 17,26 17,48 12,92 9,83 12,82 13,10 13,45 9,86 q3 10,54 14,27 12,52 12,24 8,50 12,91 17,28 17,00 16,81 11,39 10,73 14,42 14,05 13,74 8,69 q4 -1,36 5,14 Grupo I 4,63 4,35 -3,05 Grupo II 5,85 11,91 11,67 11,48 Grupo III 3,63 -0,45 5,84 5,54 5,23 -2,24 Lindero Y Lindero X Lindero X Lindero X Lindero X Lindero Y Lindero Y TIPO I II III TIPO I II III TIPO I II III B (m) 2,20 2,00 2,60 L (m) 2,20 2,00 2,60 GRUPO DE SECCIONES B(m) L(m) Columna 2,20 2,20 40x40 2,00 2,00 40x40 2,60 2,60 40x40 GRUPO DE COLUMNAS L8,M8,N8,K7,O7,L5,M5,N5 K8,O8,K5,O5 L7,M7,N7 CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO A AF Vadm Pu qult w 2 (m ) 4,84 4,00 6,76 2 (kg/cm ) 8,21 8,21 8,21 (ton) 66,90 37,00 115,90 2 (kg/cm ) 1,38 0,93 1,71 (cm) 40,00 40,00 40,00 H H asumido (cm) 27,39 17,85 39,96 (cm) 50,00 50,00 50,00 CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO A (Sentido X-X) = (Sentido Y-Y) Vc qmay qmen L a z d y V Vu Vadm m 2 2 2 (ton/m ) (ton/m ) (m) (m) (m) (m) (m) (ton) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 20,76 5,85 2,20 6,78 0,40 0,90 0,43 0,47 19,82 30,72 3,82 8,21 12,91 13,71 2 -0,40 0,40 0,80 0,43 0,37 9,61 14,89 2,04 8,21 17,28 17,06 2,6 0,08 0,40 1,10 0,43 0,67 30,06 46,59 4,90 8,21 TIPO Ps I II III 66,90 37,00 115,90 a (m) 0,4 0,4 0,4 b (m) 0,4 0,4 0,4 CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO Vp d AF Vup bo (m) 0,43 0,43 0,43 2 (m ) 4,84 4,00 6,76 (ton) 88,94 54,88 176,94 312 (cm) 3,32 3,32 3,32 Vadm 2 (kg/cm ) 7,33 4,52 14,58 (kg/cm2) 16,42 16,42 16,42 Vadm>Vp OK OK OK Vadm>Vc OK OK OK CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X) (Sentido Y-Y) L a z Mv Mv TIPO (m) (m) (m) (ton) (ton) I 2,20 0,4 0,90 20,14 31,21 II 2 0,4 0,80 14,46 22,42 III 2,6 0,4 1,10 35,55 55,10 TIPO I II III Mu (ton*m) 31,21 22,42 55,10 B (cm) 220 200 260 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido X-X) (Sentido Y-Y) d f'c fy k kmax p pmin pb pmax 2 (cm) (kg/cm ) (kg/cm2) 43,00 240 4200 0,036 0,4237 0,0021 0,0034 0,0248 0,0124 43,00 240 4200 0,028 0,4237 0,0016 0,0034 0,0248 0,0124 43,00 240 4200 0,053 0,4237 0,0031 0,0034 0,0248 0,0124 313 As 2 (cm ) 19,62 14,03 35,03 φ 13φ14 10φ14 18φ16 e (cm) 17 20 14 6.7.1.21.4 Cálculo de Cimentaciones del Edificio D ZAPATAS RECTANGULARES (Columna 40x50) DIMENSIONES DE ZAPATAS (CONCENTRICAS O ESQUINERAS ) DE ACUERDO AL ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO qadm Ps AF B L (ton/m2) (ton) (m2) (m) (m) (m) (m) q1 q2 q3 q4 A3 22,6 38,2 8,8 8,5 12,18 1,25 2,11 1,78 1,19 2,00 2,00 22,47 9,31 9,79 3,37 B3 22,6 69,7 9,5 9,0 C3 22,6 66,1 9,5 9,4 13,05 1,25 3,86 2,40 1,60 2,30 2,30 22,27 12,92 13,43 4,08 13,37 1,25 3,66 2,34 1,56 2,30 2,30 21,82 12,46 12,53 3,17 D3 22,6 24,4 9 9,7 13,23 1,25 1,35 1,42 0,95 2,00 2,00 20,13 6,63 5,58 7,93 Grupo I A2 22,6 63,2 8,5 8,7 12,14 1,25 3,50 2,29 1,53 2,30 2,30 20,41 12,07 11,82 3,48 B2 22,6 87,6 9,3 9,1 13,00 1,25 4,85 2,70 1,80 2,50 2,50 21,08 13,94 14,09 6,96 Grupo II C2 22,6 72,9 9,4 8,9 12,96 1,25 4,03 2,46 1,64 2,40 2,40 20,61 12,43 12,88 4,70 D3´ 22,6 29,5 9,0 9,9 13,38 1,25 1,63 1,56 1,04 2,00 2,00 21,55 8,10 6,65 6,80 A1 22,6 32,8 8,2 8,1 11,50 1,25 1,81 1,65 1,10 2,00 2,00 20,39 8,10 8,30 3,99 22,6 49,1 9,1 9,0 12,77 1,25 2,72 2,02 1,35 2,20 2,20 20,32 10,07 10,22 0,03 EJES B1´ Msx Msy Mr %Ps (ton*m) (ton*m) (ton*m) GRUPO DE SECCIONES TIPO B(m) L(m) Columna I 2,00 2,00 40x50 II 2,50 2,50 40x50 314 B asum. L asum. qreal (ton/m2) GRUPO DE COLUMNAS A3, D3, D3´,A1,B1´ B3, C3, A2, B2, C2 Lindero Lindero Lindero Lindero Lindero TIPO I II TIPO I II TIPO I II B CALCULO DE H DE ZAPATAS DE EDIFICIO D L AF Vadm Pu qult w H 2 (m) (m) (m ) 2,00 2,00 4,00 2,50 2,50 6,25 2 (kg/cm ) 8,21 8,21 (ton) 24,40 87,60 2 (kg/cm ) 0,61 1,40 (cm) 50,00 50,00 (cm) 11,04 29,95 H asumido (cm) 40,00 40,00 CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO D (Sentido X-X) Vc qmay qmen B a z d y V Vu Vadm m Vadm>Vc 2 2 2 (ton/m ) (ton/m ) (m) (m) (m) (m) (m) (ton) (ton) (kg/cm ) (kg/cm2) 20,13 6,63 2,00 6,75 0,40 0,80 0,33 0,47 17,43 27,01 4,81 8,21 OK 21,08 13,94 2,50 2,85 0,40 1,05 0,33 0,72 36,09 55,94 7,98 8,21 OK CHEQUEO A CORTE DE LAS ZAPATAS CUADRADAS EDIFICIO D (Sentido Y-Y) Vc qmay qmen L b z d y V Vu Vadm m Vadm>Vc (ton/m2) (ton/m2) (m) (m) (m) (m) (m) (ton) (ton) (kg/cm2) (kg/cm2) 20,13 6,63 2,00 6,75 0,50 0,75 0,33 0,42 15,71 24,36 4,34 8,21 OK 21,08 13,94 2,50 2,85 0,50 1,00 0,33 0,67 33,70 52,24 7,45 8,21 OK TIPO I II Ps a b CHEQUEO A PUNZUNAMIENTO Vp d AF Vup bo (m) (m) (m) (m2) (ton) (cm) 24,40 0,4 0,5 0,33 2,00 26,36 3,12 87,60 0,4 0,5 0,33 2,50 102,87 3,12 315 (kg/cm2) 4,70 14,67 Vadm (kg/cm2) 16,42 16,42 Vadm>Vp OK OK CHEQUEO A FLEXION (Sentido X-X) B a z Mv Mv TIPO (m) (m) (m) (ton) (ton) I 2,00 0,40 0,80 11,73 18,18 II 2,50 0,40 1,05 27,67 42,89 CHEQUEO A FLEXION (Sentido Y-Y) L a z Mv Mv TIPO (m) (m) (m) (ton) (ton) I 2,00 0,50 0,75 10,37 16,08 II 2,50 0,50 1,00 25,16 38,99 TIPO I II Mu (ton*m) 18,18 42,89 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido X-X) B d f'c fy As e φ k kmax p pmin pb pmax 2 2 2 (cm) (cm) (kg/cm ) (kg/cm ) (cm ) (cm) 200,00 33,00 240 4200 0,0386 0,4237 0,0023 0,0034 0,0248 0,0124 14,92 7φ12 29 250,00 33,00 240 4200 0,0729 0,4237 0,0044 0,0034 0,0248 0,0124 36,00 7φ12 36 DISENO DE ZAPATAS CUADRADAS DE EDIFICIO A (Sentido Y-Y) Mu L d f'c fy As e φ TIPO k kmax p pmin pb pmax 2 2 2 (ton*m) (cm) (cm) (kg/cm ) (kg/cm ) (cm ) (cm) I 16,08 200,00 33,00 240 4200 0,0034 0,4237 0,0002 0,0034 0,0248 0,0124 22,16 14φ12 14 II 38,99 250,00 33,00 240 4200 0,0066 0,4237 0,0004 0,0034 0,0248 0,0124 27,70 14φ12 18 316 .7.1.22 DISEÑO DE LA JUNTA De los resultados de desplazamientos en el eje X y eje Y de los edificios de departamentos, en las estructuras simuladas sin las cimentaciones se han obtenido los datos Edificio de Departamentos A Desplazamiento en X = 0.012m Desplazamiento en Y = 0.0015m Edificio de Departamentos B Desplazamiento en X = 0.001m Desplazamiento en Y = 0.0024m Edificio de Departamentos C Desplazamiento en X = 0.020m Desplazamiento en Y = 0.021m Edificio de Departamentos D Desplazamiento en X = 0.00022m Desplazamiento en Y = 0.00015m El espaciamiento de la Junta será la suma de los desplazamientos en X y Y en los 4 edificios. Dx = Desplazamiento en X (Edificio A) + Desplazamiento en X (Edificio B) 317 Dy = Desplazamiento en Y (Edificio A) + Desplazamiento en Y (Edificio B) Edificio A y Edificio B Dx = 0.013m Dy = 0.00174m √ √ CONCLUSIÓN: Se asumirá una junta de 5cm Edificio C y Edificio D Dx = 0.022m Dy = 0.02115m √ √ CONCLUSIÓN: Se asumirá una junta de 5cm 318 6.8 ADMINISTRACIÓN El control y la administración del presente proyecto están a cargo del Ing. Santiago Medina quien siguió paso a paso este diseño. 6.9 PREVISIÓN DE LA EVALUACIÓN En el desarrollo de la presente investigación se tomó como referencia técnica el Código ACI 318-05 y el Código Ecuatoriano de la Construcción 2002, que ha servido de base para el cálculo y diseño estructural sismo-resistente. C. MATERIALES DE REFERENCIA 1.1 BIBLIOGRAFÍA ACI 318-05. Código Ecuatoriano de la Construcción de 2002. Bazán Enrique y Meli Roberto; “Diseño Sísmico de Edificios”, Editorial LIMUSA, México 1998. Arthur Nilson, “Diseño de Estructuras de Concreto”, Editorial Mc Graw Hill, Colombia 2001. Tesis 241, “Ascensores y Depósitos de Agua para Edificios”, Juan Espinoza, 1995. Tesis 500, “Diseño de una Sala de Convenciones de los Empleados del Gobierno Municipal del Tena en la Provincia de Napo”, Cristian Oña, 2008. http://www.uns.edu.pe/civil/bv/descarga/dlca.pdf http://es.scribd.com/doc/3082767/columnas Análisis y Diseño Sismoresistente, Ing. Wilson Medina, Pág. 58 http://www.slideshare.net/JOVIMECARCH/diseo-estructural-3-presentation http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon09-b.htm 319 http://es.scribd.com/doc/73934427/111/COLUMNAS-DE-HORMIGONARMADO http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon04-a.htm http://unavdocs.files.wordpress.com/2011/05/columnas1.pdf http://www.icpa.org.ar/files/dnv%20cc/dc%20juntas%20cc.pdf http://www.elconstructorcivil.com/2011/04/juntas-de-aislamiento.html http://es.scribd.com/doc/55142389/muros-diagrama http://www.mitsubishielectric.com/elevator/es/products/basic/elevators/nexiez _mr/index.html http://es.wikipedia.org/wiki/Ascensor http://es.scribd.com/doc/88402090/Muros-de-Corte http://www.gits.ws/08cyd/pdfs/ANEJO%208_CALCULOSMir.pdf http://www.novacero.com/client/product.php?p=11&topm=-1 http://idealalambrec.bekaert.com/esMX/La%20Compania/~/media/BrandSites /Ideal%20Alambrec/PDF%20documents/RefuerzoHormig_IdealAl_2011.ash x http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon07-a.htm http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/1690/1/T-ESPE-026021.pdf http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon08-a.htm http://books.google.com.ec/books?id=Cq7qscgV9uYC&pg=PA29&dq=estudi o+estructural+de+un+edificio+nuevo&hl=es&ei=mUUcTrbjBtPngQeZkPDn CQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CDYQ6AEwAw#v =onepage&q&f=false http://micigc.uniandes.edu.co/Investigaciones%20y%20Desarrollo/estudioeco nomico.pdf http://www.tdr.cesca.es/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0529106105405//06Mcp06de17.pdf http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/1726/1/T-ESPE-027541.pdf http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2005/bmfcin321d/doc/bmfcin321d.pdf 320 1.2 ANEXOS Cargas Uniformes y Concentradas de Carga Viva | 321 322 Mallas Electrosoldadas Armex Ultra Ultra resistente y ultra económica. Es la nueva generación de mallas electrosoldadas para reforzamiento de hormigón, elaboradas con aceros soldables de mayor resistencia frente a las mallas tradicionales. Las Mallas ArmexRUltra reemplazan a las tradicionales ArmexR y logran menor consumo para una misma aplicación. Ventajas • Economía. ArmexR Ultra exige menos cantidad de acero frente a otros de resistencias menores. Esto constituye un ahorro en comparación con la malla electrosoldada tradicional y con la varilla de construcción. • Resistencia. Nuestro liderazgo tecnológico nos permite desarrollar ArmexR Ultra con el empleo de aceros de alto rendimiento, aprovechando al máximo las características mejoradas del mismo. Estos nuevos aceros desarrollan un límite de fluencia mínimo de: fy min. = 6000 kgf/cm2. Usos frecuentes • Control de fisuras y agrietamientos en los procesos de retracción de fraguado y cambios térmicos del hormigón • Elementos estructurales rígidos como: Pisos y pavimentos de hormigón, cimentaciones, paneles de ferrocemento, paredes portantes de hormigón, etc. 323 324 CATÁLOGO DE ASCENSORES MITSUBISHI NEXIEZ-MR ASCENSORES PARA PASAJEROS (CON SALA DE MÁQUINAS) 325 326 Código Ecuatoriano de la Construcción 2002, Requisitos generales de diseño: Peligro Sísmico, Espectros de diseño y Requisitos Mínimos de Cálculos para Diseño Sísmico Valor de factor Z en función de la Zona sísmica adoptada. Figura 1. Ecuador, Zonas Sísmicas por propósito de diseño. 327 Coeficiente de Suelo S y Coeficiente Cm Poblaciones ecuatorianas y valores del factor Z 328 329 330 331 332 Tipo de uso, destino e importancia de la estructura. Valores del coeficiente de reducción de respuesta estructural R 333 Coeficientes de configuración en planta 334 Coeficientes de configuración en elevación 335 INFORME TÉCNICO DE SUELOS 336 337 338 339 340 341 342 343 K A L M B N O P C Q R SUELO NATURAL 12 8 8 3 2 1 5 4 10 9 14 13 8 11 7 6 7' 7' N+ 0.72 7 5' 5 17 16 15 18 20 19 N ACIO RAMPA VEHICULAR p= 7% 6 LAR 22 AREA RECREATIVA COMUNAL 1 7 21 CI EJE Q N+ R 0.32 I P DE ARTO CU QUINAS MA S p= VEH ICU M O ION ULAC CIRC 32 0. N+ 0% p=1 1 PA RAM S LAR G D ICU N+ 0.72 EJE CIRCULACION VEHICULAR VEH N+ 0.72 N PA L 2 FE D CIRCULACION PEATONAL 0.72 N+ HALL OR NS S C 9 8 B S ASCE 1 ESO INGR LAR CU VEHI 2 3 4 4 5 6 7 4 2 8 9 10 11 12 13 28 N+ 0.72 24 25 DEGA S 1 N8 BO N+ 0.26 27 26 A ARDI GU S 1 AS ESO INGR ONAL PEAT ISIT D HALL ACCESO 3 16 N- 0. 3 7 6 5 4 3 2 1 23 IE AM ION C STA V NTO E RE I V 32 31 30 J I' N- 0.46 OB S ACIO 29 2 DE ARTO CU RA BASU 13 12 11 10 N+ 0.72 A 3 S5 OS ITA VIS CITAD APA ISC AL ON PEAT RAM K I' D H 7% LAR PA RAM 4 J UL RC 6 5' 5 CU VEHI H N- 0.86 2 G BODEGA N10 N+ 0.72 BODEGA N9 AREA RECREATIVA COMUNAL 1 AREA= 192.12 m2 N+ 0.72 N+ 0.72 1' F 1 A A B B C C D E eje de via A K B L M C N O P Q N+ 3.14 JARDIN EXCLUSIVO DEPARTAMENTO N 5 JARDIN EXCLUSIVO DEPARTAMENTO N 8 N+ 3.14 JARDIN EXCLUSIVO DEPARTAMENTO N 6 JARDIN EXCLUSIVO DEPARTAMENTO N 7 N+ 3.14 R N+ 3.14 8 8 DORMITORIO 1 DORMITORIO 2 AREA DE LAVADO AREA DE LAVADO COCINA COCINA COCINA DORMITORIO 1 DORMITORIO 2 DORMITORIO 1 DORMITORIO MASTER COCINA DEPARTAMENTO 8 7' 7' SALA DEPARTAMENTO 5 6 DEPARTAMENTO 6 N+ 3.24 SALA / COMEDOR SALA / COMEDOR DEPARTAMENTO 7 4 SALA / COMEDOR 6 Q DORMITORIO MASTER P 3.24 HALL BLOQUE 2 1er PISO 5' 5 p= I' H S AR R I N+ 5' 5 DORMITORIO MASTER TE PUEN DORMITORIO MASTER 7 J HALL UE Q BLO 2 1er PISO 7 RIO ITO RM DO ASTER M D 3 7% UL HIC A VE G MP B N RA O RIO C D E N+ 3.24 ITO RM 1 DO TAM O ENT 4 RIO DO S ESCALERA DORMITORIO 1 CORREDOR 22 9 10 11 12 13 B 14 S DORMITORIO 2 RIO ITO RM DO 2 DORMITORIO 1 RR AM ART N+ 3.24 O ENT 3 DEP 3 CO ASCENSOR DORMITORIO 1 DORMITORIO 2 AREA DE DO LAVA AREA DE DO LAVA "LIMBURG PLATZ" CINA CO I' CINA SALA / OR MED CO DEPARTAMENTO 2 DORMITORIO MASTER DEPARTAMENTO 1 SALA / OR MED CO R EDO CO COCINA HALL ASCENSOR 1er PISO D R NSO ASCE AREA LAVADO 21 20 19 18 17 16 15 I DORMITORIO MASTER H SALA / COMEDOR 2 BALCON G JARDIN COCINA 1' DORMITORIO MASTER SALA / COMEDOR F BALCON AREA LAVADO 1 N+ 3.24 N+ 3.24 BALCON A A B B C ITO RM 2 15 16 17 18 19 20 21 4 2 AR DEP HALL OR NS ASCE1er PISO 13 12 11 10 9 22 F LERA ESCA14 B A M N+ 3.24 L PUENTE K D eje de via PLANTA DEPARTAMENTOS NIVEL + 3.24 C E J A K B L M C N O P Q N+ 3.14 R N+ 3.14 8 8 N+ 13.32 7' 7' 7 7 J AREA RECREATIVA COMUNAL 2 AREA = 289.05 m2 4 6 6 R N+ 5' 5 2 13.3 5' 5 Q P S H D L B N C D E 69 68 67 66 65 64 F N+ 2 13.3 2 HALL 5to PISO AL 57 58 59 60 61 62 63 4 63 62 61 60 59 58 57 64 65 66 67 68 69 B 70 SALA COMUNAL AREA B.B.Q. O C LE N MU ESIB AZA ARTO DE S UINA MAQ ACC R TER CU N+ 13.32 HALL 5to PISO 3 G O LERA ESCA70 B A M N+ 13.32 K N+ 2 13.3 I' ESCALERA J 3 D ASCENSOR I N+ 13.32 H 2 G TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL N+ 13.32 1' F 1 A A B B C C D E eje de via PLANTA TERRAZA NIVEL + 13.32 A K B L M C N O P Q N+ 3.14 R N+ 3.14 8 8 N+ 13.32 N+ 13.32 7' 7' 7 7 J AREA RECREATIVA COMUNAL 2 AREA = 289.05 m2 4 6 6 R N+ 5' 5 4 15.8 5' 5 Q P H D L A N+ 15.84 K M B N C D F 3 G O E 2 TA LOSA DE BIER CU N+ 4 15.8 NAL U OM 4 C LE ESIB 2 CC 3.3 AA RAZ TER N+ "LIMBURG PLATZ" 1 LOSA DE CUBIERTA AREA B.B.Q. N+ 15.84 I' 3 LOSA DE CUBIERTA I TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL N+ 17.84 N+ 13.32 H 2 G TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL N+ 13.32 1' F 1 A A B B C eje de via PLANTA CUBIERTAS NIVEL + 15.84 D C E J LOSA DE CUBIERTA PUENTE CUARTO DE MAQUINAS N+ 15.84 BLOQUE DE ESCALERAS AREA RECREATIVA COMUNAL 2 TERRAZA COMUNAL ACCESIBLE 63 DEPARTAMENTO 29 PUENTE 49 DEPARTAMENTO 21 PUENTE PROPIEDAD N.N.T. 35 DEPARTAMENTO 13 PUENTE 21 JARDIN EXCLUSIVO 70 69 68 67 66 65 64 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 48 47 19 DEPARTAMENTO 5 DEPARTAMENTO N 5 18 17 PUENTE N+3.14 7 VIA VEHICULAR N+ 10.80 46 DEPARTAMENTO 17 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 20 8 6 9 5 10 4 11 3 16 12 2 N+ 13.32 DEPARTAMENTO 25 N+ 8.28 DEPARTAMENTO 9 N+5.76 DEPARTAMENTO 1 N+ 3.24 15 14 13 1 SUELO NATURAL N.N.T. AREA RECREATIVA COMUNAL 1 N+ 0.72 OFICINA N-2.16 CALLE VEHICULAR 8 7' 7 6 5' 5 4 3 2 1' 1 CORTE A-A AREA RECREATIVA COMUNAL 2 TERRAZA ACCESIBLE COMUNAL N+ 13.32 DEPARTAMENTO 30 DEPARTAMENTO 26 DEPARTAMENTO 22 DEPARTAMENTO 18 DEPARTAMENTO 14 DEPARTAMENTO 10 DEPARTAMENTO 6 DEPARTAMENTO 2 N+ 10.80 N+ 8.28 PROPIEDAD N.N.T. N+5.76 JARDIN EXCLUSIVO DEPARTAMENTO N 6 N+ 3.24 N+3.14 N.N.T. VIA VEHICULAR N+ 0.72 N+ 0.72 OFICINA 8 7' 7 6 5' 5 N- 1.80 ACERA SUELO NATURAL 4 3 2 1' CALLE VEHICULAR 1 CORTE B-B N.N.T. "LIMBURG PLATZ" FACHADA EXTERIOR ORIENTAL N.N.T. N.N.T. FACHADA INTERIOR OCCIDENTAL B C 5.20 D 5.29 E 5.20 1.60 Cadena Estructural Cadena Estructural As X B(1,4); C(1,4); D(1,4) 2.30 2.30 0.50 -4.32 A1,D4 1.60 2.30 0.50 -4.32 3(B,C,D); 2(B,C,D) 2.30 2.30 0.50 -4.32 As Y H/4 N+ 13.32 H H REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 N-4.32 ESC. N-4.32 .07 .07 0.40 A PLANTA 1: 10 B Est ruc tura 19.54 0.60 P1 H/4 N+ 10.80 DETALLE DE TRABE DE LIGA QUE UNE COLUMNAS DE LINDERO A COLUMNAS CENTRALES A TRABE DE LIGA a Es tr tu ra l 0.60 CORTE A - A DETALLE DE TRABE DE LIGA ESC. CADENA ESTRUCTURAL N+-0.00 H/4 0.30 uc REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 A H en N-4.32 H/2 N-4.32 .07 d Ca l 1: 20 A PLANTA A Cadena Estructural H/2 B As Y As Y PLANTA H/4 A N+ 8.28 0.60 As X 2.30 As X ena H/4 PLANTA As X Cadena Estructural As X P1 H Cadena Estructural 0.30 Cad H/2 CORTE Trabe de liga P2 P2 H/4 PLINTO ESQUINERO P4 P4 FUNDAR CORTE .07 0.30 Cadena Estructural 0.60 2.30 2.30 1 Cadena Estructural Cadena Estructural Cadena Estructural 2.80 0.60 Cadena Estructural Cadena Estructural P4 P2 Trabe de liga -4.32 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 Trabe de liga P4 Cadena Estructural 2.80 P3 0.50 A Cadena Estructural P1 H 2.80 Mamposteria de H.C Cadena Estructural Cadena Estructural Cadena Estructural N+ 15.84 PLINTOS B 1.60 Cadena de Amarre 0.30 0.60 2.80 3 4.46 2 Trabe de liga DE A A(2,3); E(2,3) con Piedra Bola 0.40 0.30 0.30 P4 4.62 0.30 P4 Trabe de liga UBICACION P1 P2 P3 P2 PLINTO CENTRAL Cadena Estructural 4.62 Trabe de liga 0.30 0.30 P1 P3 P2 Cadena Estructural Cadena Estructural TIPO 2.30 0.30 P2 2.30 4 P2 1.60 CUADRO 0.30 5.06 2.30 0.60 A B B 2.30 1.60 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A Planta de Cimentaciones ESC. A B C 5.20 H/4 A As Y As Y H. 1: 100 D 5.29 E 5.20 H/2 5.06 4 H/4 N+5.76 ALIVIANAMIENTO ACERO DE REFUERZO .05 0.20 .15 4.62 H/4 .40 .10 .40 .10 .10 CORTE TIPO DE LOSA Sin Escala ESC : 3 H/2 4.56 ASCENSOR 17.00 4.46 H/4 N+ 3.24 a b b L C 2 a a b N+3.24 13 g b H/4 O c 12 a a 0.30 b 10 4.62 I 0.18 11 g I' Z g H/2 9 DETALLE N-N' 8 ( PESO EN qq ) t =12 cm. N+1.26 ELEMENTO DESCANSO H/4 0.30 1 7 N+ 0.72 0.15 8 10 12 14 16 18 20 22 28 mm mm mm mm mm mm mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO LOSAS Y VIGAS PLINTOS PLINTOS CADENAS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS m3 LOSAS 0.45 H/4 ESC. B C W 0.45 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. W H. 1: 250 ESC. 2.81 DIAMETRO H/2 CORTE W-W 1: 100 QUINTALES POR DIAMETRO mm 1: 20 D 5.32 H/4 3.20 5.30 N-2.52 4 1.40 7 N+1.26 0.30 LOSA DE CUBIERTA Nivel + 17.84 DESCANSO 6 0.30 CADENA DE AMARRE 30*30 5 0.15 0.18 4.50 DETALLE N-N' 4 3 X Z 2 1 ZAPATA 3 N+-0.00 t =10 cm. REPLANTILLO H.S. 0.15 0.4O N F - 4.32 20cm. 2 7 6 5 4 3 2 1 8 9 10 11 12 13 Nivel + 15.84 ESC. 1: 100 X' ESC. REPLANTILLO REPOSICION DE SUELO 0.80 S LOSA DE CUBIERTA EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A 0.20 0.05 0.60 4.50 0.30 X' ESC. H. 1: 250 1: 10 ARMADO DE COLUMNAS COLUMNA TIPO SUMA= LONGITUD cm ELEMENTO COLUMNAS cm 3.0 8 40 10 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 VIGAS 3.0 TOTAL= GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm ) A B C 9 5.30 D 5.20 E 5.20 21 1 R 2 0.40 5.05 3 F 4.63 4.60 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 0.40 0.20 Total=14 Total=14 1.50 E@.10 L/4 Total=10 1.50 CORTE 9-9 21 9 0.40 0.20 0.40 0.20 0.40 0.40 ESC. CORTE 21-21 1: 20 ESC. R 1: 20 ESC. C D E 22 5.20 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 2 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 0.40 0.40 0.20 Total=14 Total=12 E@.10 L/4 Total=10 1.30 1.50 22 CORTE 22-22 CORTE 11-11 11 ESC. ESC. S 1: 20 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 1 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 4.50 Total=14 27 T ESC. ESC. 1: 20 D 12 N 3 4.60 0.40 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=10 0.40 0.40 E@.10 L/4 Total=10 0.20 CORTE N-N N ESC. CORTE T-T 1: 20 1: 20 H. 1: 100 V. 1: 50 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 12 3 4.60 Total=9 1.00 0.40 Total=12 1.30 U 0.20 0.40 4.60 0.40 ESC. E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 O L/2 Total=10 0.40 0.40 E@.10 L/4 Total=10 0.20 CORTE O-O CORTE U-U ESC. ESC. 1: 20 a 1: 20 VIGA EJE 4 Nivel + 10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. b b VIGA EJE B, C y D Nivel + 10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 1: 20 a a 1: 20 b CORTE 28-28 28 ESC. 4 O 4.50 0.20 0.40 CORTE 12-12 ESC. 2 1 E 0.20 E@.10 L/4 Total=12 1: 20 VIGA EJE A y E Nivel + 10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 5.05 0.40 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=10 ESC. 5.20 L/2 Total=12 ESC. 1: 20 H. 1: 100 V. 1: 50 28 E@.10 L/4 Total=12 CORTE R-R ESC. ESC. 1: 20 U C 5.20 CORTE G-G CORTE 27-27 CORTE 10-10 VIGA EJE 4 Nivel + 13.32 B E@.10 L/4 Total=10 1.50 0.20 10 ESC. 0.20 H. 1: 100 V. 1: 50 0.40 0.40 0.40 1.00 Total=11 0.40 E@.10 L/4 Total=10 0.40 Total=9 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=10 0.40 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=12 2 E 0.20 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=10 G ESC. 5.05 0.40 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=10 0.20 D 5.20 0.40 0.40 VIGA EJE B, C y D Nivel + 13.32 27 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=10 H. 1: 100 V. 1: 50 C 10 5.20 1: 20 4 4.60 1: 20 T B CORTE R-R ESC. 1: 20 G 4.50 VIGA EJE 3, 2 y 1 Nivel + 10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. 3 4.60 0.40 0.40 E@.10 L/4 Total=12 CORTE F-F ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 1 S 5.05 0.20 5.20 0.40 0.20 VIGA EJE A y E Nivel + 13.32 H. 1: 100 V. 1: 50 11 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=10 0.40 B 5.30 E@.10 L/4 Total=10 0.20 A E@.10 L/4 Total=10 F VIGA EJE 3, 2 y 1 Nivel + 13.32 ESC. L/2 Total=10 0.40 L C g b O c H. 1: 100 V. 1: 50 a g a b H. 1: 100 V. 1: 50 I I' Z g ( PESO EN qq ) ELEMENTO B C 5 D 5.30 B 5.20 C 6 5.43 0.25 0.25 8 10 12 14 16 18 20 22 28 mm mm mm mm mm mm mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO LOSAS Y VIGAS PLINTOS PLINTOS CADENAS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS m3 LOSAS 0.45 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 0.30 0.30 0.30 CORTE 5-5 5 ESC. 1: 10 0.45 E@.10 L/4 Total=12 2 4 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=12 7 E@.10 L/4 Total=11 VIGAS EJES B y C Nivel + 15.84 H. 1: 100 V. 1: 50 LONGITUD mm cm ELEMENTO 3.0 VIGAS 3.0 40 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 0.25 0.30 0.45 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=12 verificar que se cumpla en el sitio. E@.10 L/4 Total=11 CORTE 8-8 ESC. 8 1: 10 VIGAS EJES D Nivel + 15.84 ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 1: 10 cm COLUMNAS 8 10 4 0.30 0.30 CORTE 7-7 SUMA= 4.72 0.25 ESC. ESC. DIAMETRO 8 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 QUINTALES POR DIAMETRO TOTAL= 1: 10 H. 1: 100 V. 1: 50 3 4.60 0.30 E@.10 L/4 Total=10 ESC. ESC. 3 4.60 0.45 CORTE 6-6 VIGAS EJES 2 Nivel + 15.84 H. 1: 100 V. 1: 50 7 E@.10 L/4 Total=11 6 VIGAS EJES 4 y 3 Nivel + 15.84 ESC. L/2 Total=12 0.30 GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm ) G H I J N+ 15.84 CUADRO 5.20 1.70 A F(1,3) 1.70 F2 1.70 B H 1.50 2.00 As X As Y -1.80 0.40 -1.80 -1.80 2.00 1.50 0.40 -1.80 1(J,I) 3.30 1.50 0.40 -1.80 J2 1.85 2.18 0.40 -1.80 J3 1.85 1.64 0.40 -1.80 ctu tru PLINTO CENTRAL H/2 PLINTO ESQUINERO H/4 Es Mamposteria de H.C N+ 13.32 con Piedra Bola na 0.40 CORTE CORTE P6 f'c=180 Kg/cm2 N+nivel H/4 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 N+nivel ral A ctu ESC. tru PLANTA H/2 As X As X na de Ca P5 1: 10 PLANTA A Es 1.85 0.40 Cadena de Amarre .07 Cadena Estructural .07 1 P4 0.30 B H/4 B N+ 10.80 1.50 P4 Trabe de liga H/4 0.30 ral 2.00 1.50 REPLANTILLO Trabe de liga Cadena Estructural Cadena Estructural Cadena Estructural 3.89 Cadena Estructural P1 FUNDAR 0.40 0.40 2(G,H,I) 3(G,H,I); 1(G,H,I) de P3 2.1 8 2.00 2.00 2 Cadena Estructural PLINTOS Ca P3 P3 Trabe de liga UBICACION P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P7 Cadena Estructural 2.00 P2 Trabe de liga Cadena Estructural 1.70 P4 Cadena Estructural 1.6 4 Cadena Estructural Cadena Estructural Cadena Estructural P4 1.50 3 TIPO P4 Trabe de liga DE 5.72 1.50 P1 4.45 4.05 H 5.05 H F Cadena Estructural Cadena Estructural As Y As Y DETALLE DE TRABE DE LIGA QUE UNE COLUMNAS DE LINDERO A COLUMNAS CENTRALES ALIVIANAMIENTO (40*20*15) ACERO DE REFUERZO H/4 .05 0.30 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 .10 H/2 Sin Escala H .07 .07 H/4 PLANTA A J B H/4 As X I 4.05 .10 CORTE TIPO DE LOSA N+ 8.28 A 0.60 H 5.20 .40 ESC : PLANTA A 1: 20 As X G .40 N-4.32 CORTE A - A DETALLE DE TRABE DE LIGA 5.05 .10 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 A N-4.32 ESC. .15 CADENA ESTRUCTURAL N+-0.00 0.60 H. 1: 100 0.60 F 0.20 TRABE DE LIGA H ESC. A 0.60 EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE B Planta de Cimentaciones B 5.72 A 3 As Y As Y H/2 Z 4.45 X H/4 2 N+5.76 H/4 1 3.89 7 6 5 4 3 2 1 8 9 10 11 12 13 H/2 H/4 N+ 3.24 S a ESC. X' H 1 10 b I ( PESO EN qq ) 0.20 9 3 ELEMENTO 0.80 4.45 0.40 7 H/4 N+1.26 DESCANSO N+ 0.72 DETALLE N-N' E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 t =12 cm. 0.30 E@.10 L/4 Total=12 1.80 CORTE 1-1 1 ESC. 2 ESC. 14 16 18 20 22 28 mm mm mm mm mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO PLINTOS CADENAS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS m3 LOSAS QUINTALES POR DIAMETRO 0.50 X H/2 H. 1: 250 1: 100 CORTE X-X ESC. 2 3 L 3.87 2 0.40 3 K H/4 0.20 7 N+1.26 0.40 0.45 E@.10 L/4 Total=8 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=9 E@.10 L/2 L/4 Total=11 Total=9 CORTE L-L ESC. L ESC. 1: 20 0.15 3 1 N+-0.00 ZAPATA t =10 cm. H. 1: 100 V. 1: 50 0.15 F 5.30 G H 2 5.20 I 4.05 0.4O J 3.85 CADENA DE AMARRE 30*30 4 2 VIGAS EJES 2 y 3 Nivel + 15.84 ESC. DETALLE N-N' 5 K H. 1: 100 V. 1: 50 DESCANSO 6 0.30 CORTE K-K 1: 20 VIGA EJE A y E Nivel +13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. 0.40 E@.10 L/4 Total=9 0.18 L/2 Total=8 N+-0.00 1.40 4.25 4.60 4.46 1: 20 0.30 1 REPLANTILLO H.S. N F - 1.80 20cm. 0.30 0.40 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=9 L/2 Total=9 E@.10 L/4 Total=8 E@.10 L/4 Total=9 2 E@.10 L/4 Total=7 0.40 0.45 ESC. 0.05 REPLANTILLO 0.23 CORTE 2-2 ESC. VIGAS EJES 8, 7 y 5 Nivel +13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24, +0.72 ESC. L/2 Total=8 1: 20 CORTE M-M ESC. 0.60 0.45 0.20 0.20 Total=14 L/2 Total=12 TOTAL= X DIAMETRO ESC. SUMA= H. 1: 100 V. 1: 50 0.50 M 12 mm H/4 ESC. E@.10 L/4 Total=12 10 PLINTOS 0.15 LOSA DE CUBIERTA EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE B NIVEL 15.84 1.00 8 mm LOSAS Y VIGAS 1: 20 VIGAS EJES 8 y 7 Nivel + 15.84 1.10 I' Z g H/2 8 Total=17 g a X' 0.30 11 G O c a 0.18 H g b N+3.24 13 1: 100 5.20 M L H/4 5.20 E@.10 L/4 Total=8 b b C 12 G a a b PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE A Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 1: 20 REPOSICION DE SUELO 0.80 H. 1: 100 V. 1: 50 ESC. H. 1: 250 1: 10 ARMADO DE COLUMNAS COLUMNA TIPO LONGITUD mm cm ELEMENTO cm COLUMNAS 3.0 VIGAS 3.0 8 40 10 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm ) N+ 12.60 K L M N 5.20 5.30 O 5.20 5.04 P2 1.40 2.20 TIPO UBICACION P1 P2 P3 -1.80 -1.80 -1.80 PLINTO ESQUINERO H/4 CORTE Trabe de liga Cadena Estructural P3 P3 H N+nivel .07 PLANTA H/4 B N+ 7.56 B P1 P3 2.20 A 0.60 H. 1: 100 CADENA ESTRUCTURAL N+-0.00 0.30 TRABE DE LIGA REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 H H 5.20 H/4 PLANTA N+5.04 0.60 B 5.04 As X 5.20 5.30 A PLANTA A O 0.60 N As X M .07 .07 N-4.32 A L H/2 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 A N-4.32 K H/4 As Y DETALLE DE TRABE DE LIGA QUE UNE COLUMNAS DE LINDERO A COLUMNAS CENTRALES 1.40 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE C ESC. PLANTA A As Y 1.40 H/2 A 0.60 Cadena Estructural REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 N+nivel f'c=180 Kg/cm2 2.20 2.20 2.20 5 Trabe de liga P1 H/2 H/4 PLINTO CENTRAL As X Cadena Estructural Cadena Estructural Cadena Estructural P1 FUNDAR 0.40 CORTE P3 As Y 0.40 2.20 As X Trabe de liga 2.20 As X 1.40 2.20 .07 Cadena Estructural P3 H 0.40 1.40 7(L,M,N); 5(L,M,N) N+ 10.08 Cadena Estructural Cadena Estructural P3 B 1.40 K8, O8 2.20 2.20 2.20 Cadena Estructural 7 4.50 Trabe de liga A PLINTOS K(5,7); O(5,7); 8(L,M,N) REPLANTILLO P1 DE H P1 Cadena Estructural P1 Trabe de liga P1 CUADRO Cadena Estructural 1.40 P2 Cadena Estructural Trabe de liga Cadena Estructural 4.50 Cadena Estructural Trabe de liga 8 H/4 Cadena Estructural CORTE A - A DETALLE DE TRABE DE LIGA B 8 A ESC. H/4 1: 20 As Y As Y 4.50 H/2 H/4 7 N+ 2.52 4.50 H/4 0.40 0.40 H/2 5 X X a CORTE X-X ESC. a a b 1: 20 b b L C H/4 ESC. O c N+-0.00 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE C Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 g b a g a b I I' Z g H. 1: 100 CADENA DE AMARRE 30*30 ( PESO EN qq ) ELEMENTO REPLANTILLO H.S. 8 10 12 14 16 18 20 22 28 mm mm mm mm mm mm mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO LOSAS Y VIGAS PLINTOS PLINTOS CADENAS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS LOSAS N F - 1.80 QUINTALES POR DIAMETRO K M A L 5.30 N 5.20 O 5.20 5 0.40 5.29 7 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 ESC. 0.45 E@.10 L/4 Total=11 A E@.10 L/4 Total=11 CORTE A-A ESC. L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=9 E@.10 L/4 Total=11 1: 20 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=9 ALIVIANAMIENTO ESC. ACERO DE REFUERZO CORTE F-F ESC. 1: 20 VIGAS EJES K, L, M, N Y O Nivel + 12.60 H. 1: 100 V. 1: 50 0.20 .15 .10 .40 .40 .10 M B L 5.30 N 5.20 O 5.20 0.40 5.29 5 7 8 Sin Escala L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 B E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=12 CORTE B-B ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 0.30 0.45 E@.10 L/4 Total=11 ESC. VIGAS EJES 8, 7 y 5 Nivel + 10.08, +7.56, +5.04, +2.52 4.45 0.45 0.45 E@.10 L/4 Total=12 0.30 0.40 G 4.45 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=9 1: 20 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=10 E@.10 L/4 Total=9 G 0.45 Mamposteria de H.C CORTE G-G ESC. con Piedra Bola 0.40 1: 20 VIGAS EJES K, L, M, N Y O Nivel + 10.08, +7.56, +5.04, +2.52 ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 .10 CORTE TIPO DE LOSA H. 1: 100 V. 1: 50 ESC : K Sin Escala 0.45 F VIGAS EJES 8, 7 y 5 Nivel +12.60 ESC. 0.40 4.45 0.45 0.45 10.22 E@.10 L/4 Total=12 ARMADO DE COLUMNAS COLUMNA TIPO 8 F 4.45 0.40 Cadena de Amarre ESC. m3 1: 10 .05 DIAMETRO SUMA= LONGITUD mm cm ELEMENTO cm COLUMNAS 3.0 VIGAS 3.0 8 40 10 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 TOTAL= GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm ) Q Trabe de liga Ca de na tr Es uc tu ra UBICACION P1 P2 P3 P4 P5 A B H O'4 1.60 1.60 0.40 -1.80 O'(2,3); 4(P,Q) 1.60 2.00 0.40 -1.80 3.81 Ca de Estruc na Es tru -1.80 P(2,3) (un solo plinto) 2.00 3.81 0.40 Q3 2.00 2.00 0.40 R(3,4) (un solo plinto) 1.60 3.03 0.40 ra As Y PLINTO ESQUINERO H/4 N+ 10.08 CORTE f'c=180 Kg/cm2 N+nivel l CORTE REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 N+nivel PLANTA A tru ctu ra H/2 l As X Es As X na B B 2.00 H/4 N+ 7.56 EDIFICIO DE DEPARTAMENTO D Planta de Cimentaciones ESC. As Y As Y DETALLE DE TRABE DE LIGA QUE UNE COLUMNAS DE LINDERO A COLUMNAS CENTRALES A H. 1: 100 H/4 CADENA ESTRUCTURAL N+-0.00 0.60 TRABE DE LIGA REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 REPLANTILLO f'c=180 Kg/cm2 H H A Q 4.90 N-4.32 R 5.21 5.30 .07 P .07 N-4.32 O' 0.60 P2 1.60 0.30 2 de H/4 A PLANTA Ca H/4 FUNDAR H/2 PLINTO CENTRAL REPLANTILLO tural ctu As X l 1.60 Cadena PLINTOS .07 0.75 P4 P3 2.00 Cadena Estructural P5 DE .07 1.60 2.00 3 TIPO Cadena Estructural P2 2.00 Trabe de liga 4.20 CUADRO Trabe de liga Cadena Estructural Cadena Estructural P2 P2 N+ 12.60 5.30 H 4 4.60 Cadena Estructural P1 R 5.21 H P 4.90 3.03 O' A PLANTA A H/2 PLANTA A As X 0.60 4 As X 0.60 B H/4 N+5.04 CORTE A - A DETALLE DE TRABE DE LIGA B A ESC. 1: 20 As Y 4.60 H/4 As Y 4.20 3 H/2 H/4 2 N+ 2.52 H/4 0.40 PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS BLOQUE D Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 ESC. H/2 Z a Z b b L C H. 1: 100 a a b 0.50 g b O c H/4 CORTE Z-Z ESC. a N-1.80 1: 20 g a b I Q 1 R 5.21 0.40 5.30 0.45 4.90 E@.10 L/4 Total=12 L/2 Total=11 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=13 E@.10 L/4 Total=13 E@.10 L/4 L/2 Total=11 Total=13 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 P O' E@.10 L/4 Total=12 CORTE 1-1 L/2 Total=11 E@.10 L/4 Total=10 E@.10 L/4 Total=13 E@.10 L/4 Total=10 ESC. Q 2 E@.10 L/4 Total=13 L/2 Total=11 0.40 O' E@.10 L/4 Total=12 CORTE 2-2 ESC. L/2 Total=11 3 L/2 Total=11 ALIVIANAMIENTO ESC. 0.40 4.60 E@.10 L/4 Total=13 P ESC. 1: 20 .40 .40 .10 CORTE TIPO DE LOSA Sin Escala ESC : 0.30 Q 0.40 4.60 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=9 E@.10 L/4 Total=11 3 0.45 0.45 0.45 L/2 Total=9 E@.10 L/4 Total=8 CORTE 3-3 ESC. E@.10 L/4 Total=10 L/2 Total=9 E@.10 L/4 Total=8 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=9 E@.10 L/4 Total=11 3 1: 20 con Piedra Bola 0.40 0.45 CORTE 3-3 ESC. 0.40 1: 20 Cadena de Amarre ESC. Nivel + 12.60 ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 Nivel + 10.08, +7.56,+5.04, +2.52 ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 22 28 mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO PLINTOS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS SUMA= LONGITUD mm cm ELEMENTO 1: 10 cm COLUMNAS 3.0 VIGAS 3.0 8 40 10 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 .10 Mamposteria de H.C E@.10 L/4 Total=10 20 mm .15 .10 0.30 3 4.20 18 mm ACERO DE REFUERZO 0.20 CORTE 2-2 H. 1: 100 V. 1: 50 O' 16 mm .05 VIGAS EJES 3 Nivel + 10.08, +7.56,+5.04, +2.52 2 3 E@.10 L/4 Total=13 Sin Escala 0.40 0.45 2 H. 1: 100 V. 1: 50 4.20 E@.10 L/4 Total=10 14 mm m3 N F - 1.80 REPLANTILLO H.S. ESC. 5.31 1: 20 12 mm CADENAS DIAMETRO Q 0.45 E@.10 L/4 Total=13 VIGAS EJES 3 Nivel + 12.60 4 1: 20 ARMADO DE COLUMNAS COLUMNA TIPO 2 4.90 10 PLINTOS LOSAS CORTE 1-1 H. 1: 100 V. 1: 50 P 8 mm LOSAS Y VIGAS QUINTALES POR DIAMETRO 0.45 2 ESC. 0.45 VIGAS EJES 4 y 2 Nivel +10.08, +7.56,+5.04, +2.52 5.31 L/2 Total=11 ELEMENTO CADENA DE AMARRE 20*30 1 0.45 E@.10 L/4 Total=12 E@.10 L/4 Total=11 L/2 Total=12 ESC. H. 1: 100 V. 1: 50 4.90 E@.10 L/4 Total=13 E@.10 L/4 Total=13 1: 20 VIGAS EJES 4 y 2 Nivel + 12.60 P 0.40 5.30 L/2 Total=11 1 O' ( PESO EN qq ) R 5.21 0.45 ESC. ESC. Q 1 4.90 0.45 P O' I' Z g verificar que se cumpla en el sitio. TOTAL= GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm ) NTE PUE ONAL T PEA PUENTE PEATONAL 4.56 ASCENSOR a b b L C g b O c PLANTA DE DEPARTAMENTOS EDIFICIOS DE DEPARTAMENTOS, BLOQUE A, B, C Y D Nivel + 13.32, +10.80, +8.28, +5.76, +3.24 ESC. a a b a g a b I H. 1: 100 N + 5.76 I' Z g ( PESO EN qq ) ELEMENTO 8 10 12 14 16 18 20 22 28 mm mm mm mm mm mm mm mm mm QUINTALES POR ELEMENTO ELEMENTO LOSAS Y VIGAS PLINTOS PLINTOS CADENAS CADENAS GRADAS GRADAS COLUMNAS COLUMNAS VIGAS m3 LOSAS QUINTALES POR DIAMETRO DIAMETRO N + 3.24 PARRILLA HORMIGON NOVALOSA 0.20 N + 3.24 SUMA= LONGITUD mm cm ELEMENTO 3.0 VIGAS 3.0 40 50 CIMENTACIONES 5.0 12 55 LOSAS 2.5 14 65 CONTACTO CON AGUA 7.0 16 75 18 80 20 90 22 100 28 120 APOYO FIJO verificar que se cumpla en el sitio. APOYO CORREAS LOSA METALICA N + 0.72 CORTE TIPO DE PARED, FOSO DEL ASCENSOR ESC. APOYO MOVIL VIGA METALICA CORTE DE SISTEMA DE PLACAS PARA PUENTES ESC. S/E S/E cm COLUMNAS 8 10 TOTAL= GENERALIDADES: ~ EL DISENO EN HORMIGON ARMADO CUMPLE CON LAS NORMAS TECNICAS DEL CODIGO A.A.S.H.T.O. LOS DETALLES QUE AQUI NO CONSTAN, DEBERAN REGIR POR EL MISMO CODIGO. ALIVIANAMIENTOS ( 20X40X15 cm )