Download - Memoria de Cálculo 01
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Trabajo Parcial Ingeniera Sismo Resistente
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B) Metrado de Cargas
i. Piso 4
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 8x 0.30 t/m2 x (25.31)m2Peso de losa aligerada: 4x 0.30 t/m2 x (12.90)m2Peso de losa aligerada: 1x 0.30 t/m2 x (30.58)m2Peso de vigas long.: 5x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x16.90)m3Peso de vigas trans.: 24x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x4.05)m3Peso de columnas X-X: 6x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x2.90)m3Peso de columnas: 4x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x2.90m3Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x 268,05
CARGA VIVATecho: 0.10 t/m2 x 268,05
Peso del Piso 4: 211.53 + 63.33= 274.86 Ton 28
ii. Pisos 2 y 3
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 8x 0.30 t/m2 x (25.31)m2Peso de losa aligerada: 4x 0.30 t/m2 x (12.90)m2Peso de losa aligerada: 1x 0.30 t/m2 x (30.58)m2Peso de vigas long.: 5x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x16.90)m3Peso de vigas trans.: 24x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x4.05)m3Peso de columnas X-X: 6x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x2.90)m3Peso de columnas: 4x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x2.90m3Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x 268,05Tabiquera: 1.9x 1,9 t/m2 x 1.6
CARGA VIVACentro penitenciario: 0.25 t/m2 x 268,05
Peso de los Pisos 2 y 3: 214.51 + 158.33= 372.84 Ton
iii. Piso 1
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 16x 0.30 t/m2 x (25.31)m2Peso de losa aligerada: 8x 0.30 t/m2 x (12.90)m2Peso de losa aligerada: 1x 0.30 t/m2 x (30.58)m2Peso de vigas long.: 10x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x16.90)m3Peso de vigas trans.: 48x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x4.05)m3
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Peso de columnas X-X: 12x 2.40 t/m3 x (0.25x0.60x2.90)m3Peso de columnas: 8x 2.40 t/m3 x (0.25x0.40x2.90m3Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (633.32)m2Tabiquera: 1.9x 1,9 t/m2 x 1.6
CARGA VIVACentro educativo: 0.25 t/m2 x 268,05
Peso del Piso 1: 353,53 + 158,33 = 511.86 Ton
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= 60.74= 15.48= 9.17= 30.42= 23.33= 6.26= 2.78= 63.33
211.53 Ton
= 63.3363.33 Ton
= 60.74= 15.48= 9.17= 30.42= 23.33= 6.26= 2.78= 63.33= 2.98
214.51 Ton
= 158.33158.33 Ton
= 121.49= 30.96= 9.17= 60.84= 46.66
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= 12.53= 5.57= 63.33= 2.98
353.53 Ton
= 158.33158.33 Ton
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2. DIMENSIONES PARA CUMPLIR NORMA E.030 2006
A) Dimensiones Finales de los Elementos Estructurales
i. Losa Aligerada
Espesor Luz (Ln) Espesor de losa LadrilloLn/25 4.0 m 17.0 cm 12.0 cm
ii. VigasV-long. V-trans.
Peralte (H) Ln/8 Ln/100.50 m 0.60 mBase (B) 0.25 m 0.30 m
iii. Columnas
Columnas C-1 y C-4 Columnas C-2B = 0.50 m B = 1.40 mH = 0.60 m H = 0.40 mrea = 0.30 m2 rea = 0.56 m2
Columnas C-3B = 0.50 mH = 1.30 mrea = 0.65 m2
*Todas estas reas cumplen con las reas mnimas de la primera parte
Mtodo Prctico 1:
Del cuadro del predimensionamiento se observa que todas las columnas
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cumplen con esta comprobacin.
Mtodo Prctico 2:
a) Prtico Longitudinal (Vertical en el plano)
Eje A / Eje 1 Eje B / Eje 1Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 900000 SI Columna 1562500Viga 260417 Viga 260417
Eje A / Eje 2 Eje B / Eje 2Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 9154167 SI Columna 900000Viga 260417 Viga 260417
b) Prtico Transversal (Horizontal en el plano)
Eje A / Eje 1 Eje B / Eje 1Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 900000 SI Columna 14062500Viga 540000 Viga 540000
Eje A / Eje 2 Eje B / Eje 2Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 1354167 SI Columna 625000Viga 540000 Viga 540000
Todas las columnas cumplen con el mtodo prctico 2.
iv. Zapatas
b) Dimensiones de cimentaciones seleccionadas
Tipo Zapata P.A.N. (kg) qa(kg/cm2) rea (m2) M2Centrada Z-1 Err:509 4.8 Err:509 2.56Excntrica Z-2, Z-3 Err:509 4.5 1.44Esquinera Z-4 Err:509 4.3 Err:509 1.00
* Todas las zapatas son cuadradas y tienen un peralte de 0.40m
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c) Control de la cimentacin por punzonamiento
PRIMERO: Clculo de la resistencia al corte por punzonamiento de las cimentaciones.Para ello, se emplearn las siguientes frmulas.
Z-1 Z-2 y Z-3 Z-4= 3.3 = 6.7 =
h = 0.40 m h = 0.40 m h =d = 0.33 m d = 0.33 m d =b = 352 cm b = 459 cm b = = 40 = 30 =Vc1 = 145439 kg Vc1 = 154090 kg Vc1 =Vc2 = 261335 kg Vc2 = 246357 kg Vc2 =Vc3 = 185165 kg Vc3 = 241451 kg Vc3 = = 0.75 = 0.75 =
= 109079 kg = 115567 kg =
SEGUNDO: Cargas en las cimentaciones y determinacin del esfuerzo cortante en lacimentacin.
Z-1 Z-2 Z-3 Z-4CM (Ton) 64.52 49.45 48.75 32.55Columna 10.22 25.56 20.45 17.38Viga 15.03 4.72 9.13 5.10Losa 23.62 11.81 11.81 5.96Piso term. 8.44 4.22 4.22 2.13Suelo 4.75 1.76 1.76 1.03Zapata 2.46 1.38 1.38 0.96CV (Ton) 14.89 7.45 7.45 3.72Techo 2.13 1.06 1.06 0.53Centro 12.77 6.38 6.38 3.19
CM+CV 79.41 56.90 56.20 36.27
rea 2.56 1.44 1.44 1.00qsn 3.10 3.95 3.90 3.63
qa > qsn Cumple Cumple Cumple Cumpleqsnu 4.52 5.69 5.62 5.19Vu 80774 12684 20007 25496
109079 115567 115567 88627Cumple Cumple Cumple Cumple
Donde:qsn : Reaccin del suelo ante las cargas aplicadas (kg/cm2)qsnu : Reacccin ltima del suelo ante las cargas aplicadas (kg/cm2)
c c c
Vc Vc Vc
VcVc > Vu
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Vu : Esfuerzo cortante por punzonamiento en la cimentacin (kg)
Nota: Las zapatas tipo Z-2 y Z-3 no tienen los mismos parmetros "b" (permetro deseccin crtica), sin embargo, para el clculo de ambas se tomo los valoresmenos resistentes a fin de que ambos tipos cumplan por punzonamiento.
B) Metrado de Cargas
i. Piso 4
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 38.20m =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 62.00m =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 8.00m2 x 3.30m =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
CARGA VIVATecho: 0.10 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
Peso del Piso 4: 213,49 + 23,31= 236.80 Ton
ii. Pisos 2 y 3
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 38.20m =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 62.00m =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 8.00m2 x 3.30m =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
CARGA VIVACentro penitenciario: 0.20 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
Peso de los Pisos 2 y 3: 213,49 + 45,02= 258.51 Ton
iii. Piso 1
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 38.20m =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 62.00m =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 8.00m2 x 4.30ml =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
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Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
CARGA VIVACentro penitenciario: 0.20 t/m2 x (18.50x12.60)m2 =
Peso del Piso 1: 232,69 + 45,02 = 277.71 TonC) Ubicacin del Centro de Masas (E.030 de 2006 y 2014)
ex = 0.05 (Lx) = 0.925 mey = 0.05 (Ly) = 0.630 m
D) Metrado de Cargas para Sismo (E.030 de 2006 y 2014)
Del metrado de cargas realizado en la seccin B y de acuerdo a la norma E-030 (2006) setienen los siguientes metrados para sismo:
i. Piso 4 - Carga muerta 213.49 = 213.49- Carga viva 23.31 x 25.0% = 5.83
219.32
ii. Pisos 2 y 3 - Carga muerta 213.49 = 213.49- Carga viva 45.02 x 50.0% = 22.509
236.00
iii. Piso 1 - Carga muerta 232.69 = 232.69- Carga viva 45.02 x 50.0% = 22.509
255.20
E) Irregularidades de acuerdo a la Norma E.030 (2006)
1. Irregularidad en Altura
1.a. Irregularidad de rigidez
Pisos Condiciones1era 2daPiso 4 8.44 -- --Piso 3 8.44 100% --Piso 2 8.44 100% --Piso 1 8.44 100% 100%
Irregularidad: < 80% < 90%
Donde:1era: % respecto de la correspondiente suma del entrepiso superior.2da: % respecto del promedio para los 3 pisos superiores.
rea (m2)
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Dado que no hubo resultados bajo el rango establecida por la norma, se concluyeque, esta edificacin no presenta irregularidad de rigidez.
1.b. Irregularidad de masa
Pisos Masa (Ton) % MasaPiso 4 219.32 --Piso 3 236.00 107.6%Piso 2 236.00 100.0%Piso 1 255.20 108.1%
Irregularidad: > 150%
No existe irregularidad de masa en la edificacin.
1.c. Irregularidad geomtrica vertical
La edificacin nicamente ha variado en cuanto a dimensiones de las secciones delas columnas. Por tanto su condicin geomtrica vertical sigue siendo la misma.
La edificacin NO presenta irregularidad geomtrica vertical.
1.d. Irregularidad por discontinuidad en los sistemas resistentes
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad pordiscontinuidad en los sistemas resistentes.
2. Irregularidad en Planta
2.a. Irregularidad torsional
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamientorelativo establecido por la norma, el mismo que se muestra a continuacin:
- Para pisos 2, 3 y 4: 34.65 mm- Para piso 1: 45.15 mm
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, si estos exceden el 50%del mximo permisible, entonces es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Del anlisis realizado en el SAP 2000, se tienen los siguientes desplazamientos.
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Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 44 71.16 64.98 14.23 12.993 56.93 51.99 18.77 17.142 38.16 34.85 20.67 18.871 17.49 15.98 17.49 15.98
Irregularidad: > 1.30 1.05
Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 44 69.43 83.03 13.06 15.773 56.37 67.26 18.01 21.602 38.36 45.66 20.42 24.381 17.94 21.28 17.94 21.28
Irregularidad: > 1.30 1.09
Donde:- Prom: Desplazamiento relativo promedio de entrepisos. Segn la Norma
E.030 2006, para este caso, el desplazamiento de entrepiso secalcula mediante el promedio de los desplazamiento entre losextremos de entrepiso.
El procedimiento de anlisis da cuenta que no existe irregularidad torsional en laedificacin puesto que se obtuvo como resultados 1.05 y 1.09, menores a 1.30.
Aun estos valores no fueran menores, los Desplazamientos Promedios Relativo (Prom)de entrepiso son 19.77mm y 22.40mm, menores al lmite de la norma que es 34.65mmpara el entrepiso de 3.3m de altura, por lo que es innecesario verificar la condicinde irregularidad torsional.La edificacin NO presenta irregularidad torsional.
2.b. Irregularidad por esquina entrante
La planta tpica A no presenta irregularidad por esquina entrante.
2.c. Irregularidad por discontinuidad de diafragma
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n X
(mm
)
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n Y
(mm
)
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Las losas o entrepisos no tienen discontinuidad.
F) Anlisis Esttico de acuerdo a la Norma E.030 (2006)
i. Perodo Fundamental (T)
T = hn = 13.2 = 0.38 s < 0.70 sCt 35
ii. Coeficiente de Amplificacin Ssmica (C)
C = 2.5 x 0.40 s = 2.650.38 s
iii. Fuerza Cortante en la Base (Cortante Basal)
Z = 0.4U = 1.3C = 2.65 V = ZUCS .P = 163.1S = 1.0 RR = 8P = 946.52 Ton
Adems, se cumple que: C = 2.65 = 0.33144 0.125R 8
iv. Distribucin de Fuerza Ssmica por la Altura
Se tienen los siguientes datos:
F1 = 18.003 TonF2 = 33.297 TonF3 = 49.945 TonF4 = 61.887 Ton
v. Esfuerzos Mximos y Desplazamientos Laterales
Los desplazamientos y las fuerzas internas mximas se muestran a continuacin:
Xmax (edificio) 68.40 mm --Ymax (edificio) -- 76.93 mm
Nmx 16.94 Ton 26.73 TonVmx 31.73 Ton 28.64 TonMmx 133.90 Ton.m 119.92 Ton.m
Control de desplazamiento lateral
Desplazamiento y Fuerza interna
ComnSismo X
ComnSismo Y
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SISM
O X
Piso Desplazamiento Control Cumple4 68.40 mm 0.004 S3 54.72 mm 0.005 S2 36.68 mm 0.006 S1 16.81 mm 0.004 S
SISM
O Y
Piso Desplazamiento Control Cumple4 76.93 mm 0.004 S3 62.38 mm 0.006 S2 42.38 mm 0.0068 S1 19.78 mm 0.005 S
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2. DIMENSIONES PARA CUMPLIR NORMA E.030 2006
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Inercia (cm4) Ic>Iv1562500 SI260417
Inercia (cm4) Ic>Iv900000 SI260417
Inercia (cm4) Ic>Iv14062500 SI540000
Inercia (cm4) Ic>Iv625000 SI540000
Lado (m)1.601.201.00
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PRIMERO: Clculo de la resistencia al corte por punzonamiento de las cimentaciones.
3.30.40 m0.33 m286 cm20118169 kg159074 kg150447 kg0.7588627 kg
SEGUNDO: Cargas en las cimentaciones y determinacin del esfuerzo cortante en la
(m2)(kg/cm2)
(kg/cm2)(kg)(kg)
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Las zapatas tipo Z-2 y Z-3 no tienen los mismos parmetros "b" (permetro deseccin crtica), sin embargo, para el clculo de ambas se tomo los valoresmenos resistentes a fin de que ambos tipos cumplan por punzonamiento.
53.6111.4626.7863.3623.3134.97
213.49 Ton
23.3123.31 Ton
53.6111.4626.7863.3623.3134.97
213.49 Ton
45.0245.02 Ton
53.6111.4626.7882.5623.31
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34.97232.69 Ton
45.0245.02 Ton
Del metrado de cargas realizado en la seccin B y de acuerdo a la norma E-030 (2006) se
213.495.83
219.32 Ton
213.4922.509236.00 Ton
232.6922.509255.20 Ton
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Dado que no hubo resultados bajo el rango establecida por la norma, se concluye
La edificacin nicamente ha variado en cuanto a dimensiones de las secciones delas columnas. Por tanto su condicin geomtrica vertical sigue siendo la misma.
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamiento
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, si estos exceden el 50%del mximo permisible, entonces es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Del anlisis realizado en el SAP 2000, se tienen los siguientes desplazamientos.
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Prom
13.6117.9619.7716.74
Prom
14.4219.8122.4019.61
Desplazamiento relativo promedio de entrepisos. Segn la NormaE.030 2006, para este caso, el desplazamiento de entrepiso secalcula mediante el promedio de los desplazamiento entre los
El procedimiento de anlisis da cuenta que no existe irregularidad torsional en la
Aun estos valores no fueran menores, los Desplazamientos Promedios Relativo (Prom)de entrepiso son 19.77mm y 22.40mm, menores al lmite de la norma que es 34.65mmpara el entrepiso de 3.3m de altura, por lo que es innecesario verificar la condicin
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3. DIMENSIONES DE CAPTULO 2 APLICADAS A LA NORMA E.030 2014
A) Irregularidades de acuerdo a la Norma E.030 (2014)
1. Irregularidad en Altura
1.a. Irregularidad de rigidez o piso blando
Anlisis para deformacin en la direccin de X
Pisos Desplazamiento (mm) Deriva CondicionesPunto 2 Punto 4 Promedio 1eraPiso 4 75.46 68.91 72.19 0.004 --Piso 3 60.37 55.12 57.75 0.006 1.32Piso 2 40.47 36.95 38.71 0.006 1.10Piso 1 18.55 16.94 17.75 0.004 0.65
Irregularidad : > 1.40
Anlisis para deformacin en la direccin de Y
Pisos Desplazamiento (mm) Deriva CondicionesPunto 2 Punto 4 Promedio 1eraPiso 4 73.62 88.04 80.83 0.005 --Piso 3 59.77 71.32 65.55 0.006 1.37Piso 2 40.67 48.42 44.55 0.007 1.13Piso 1 19.02 22.56 20.79 0.005 0.67
Irregularidad : > 1.40
Donde:1era: Relacin con la deriva del entrepiso inmediato superior.2da: Relacin con el promedio de los 3 pisos superiores adyacentes.Promedio: Desplazamiento promedio de entrepiso. Segn la norma E.030 2014,
en este caso, este desplazamiento se calcula como el promedio de los desplazamientos del extremo del entrepiso.
NO existe irregularidad de rigidez.Entonces: Ia = 1.00
1.b. Irregularidad de resistencia o piso dbil
Pisos Direccin X Direccin YResistencia % Resistencia %Piso 4 483893 -- 363403 -- (ton/m)Piso 3 483893 100% 363403 100% (ton/m)Piso 2 483893 100% 363403 100% (ton/m)Piso 1 483893 100% 363403 100% (ton/m)
Irregularidad: < 80%
No existe irregularidad de resistencia.Entonces: Ia = 1.00
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1.c. Irregularidad extrema de rigidez
Puesto que no existe irregularidad de rigidez, tampoco existe irregularidad extrema.Entonces: Ia = 1.00
1.d. Irregularidad extrema de resistencia
Pisos Direccin X Direccin XResistencia % Resistencia %Piso 4 483893 -- 363403 -- Ton/mPiso 3 483893 100% 363403 100% Ton/mPiso 2 483893 100% 363403 100% Ton/mPiso 1 483893 100% 363403 100% Ton/m
Irregularidad: < 65%
No existe irregularidad extrema de resistencia.Entonces: Ia = 1.00
1.e. Irregularidad de masa o peso
Pisos Masa (Ton) % MasaPiso 4 219.32 --Piso 3 236.00 107.6%Piso 2 236.00 100.0%Piso 1 255.20 108.1%
Irregularidad: > 150%
La edificacin NO presenta irregularidad de masa puesto que a lo ms, la diferenciade masas difiere en un 9.6%.Entonces: Ia = 1.00
1.f. Irregularidad geomtrica vertical
Como ya se mostr anteriormente. NO se presenta este tipo de irregularidad.Entonces: Ia = 1.00
1.g. Discontinuidad en los sistemas resistentes
La edificacin no presenta desalineamiento vertical en ninguna de sus direccionesPor lo tanto, NO existe discontinuidad en los sistemas resistentes.
Entonces: Ia = 1.00
1.h. Discontinuidad extrema de los sistemas resistentes
-
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En el numeral 1.g. se expresa que no existe desalineamiento vertical en los elementosestructurales; por tanto, NO existe discontinuidad extrema de los sistemas resistentes.
Entonces: Ia = 1.002. Irregularidad en Planta
2.a Irregularidad torsional
Segn la tabla N11 de la norma E.030 2014. El mximo desplazamiento relativo es:
Concreto Armado: 0.007 (hi)
- Para pisos 2, 3 y 4: 23.10 mm- Para piso 1: 30.10 mm
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamientorelativo establecido por la norma, el mismo que se muestra a continuacin:
- Para pisos 2, 3 y 4: 34.65 mm- Para piso 1: 45.15 mm
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, los mismos que excedenel 50% del mximo permisible. Es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 44 75.46 68.91 15.09 13.793 60.37 55.12 19.90 18.172 40.47 36.95 21.92 20.011 18.55 16.94 18.55 16.94
Irregularidad: > 1.50 1.05
Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 44 73.62 88.04 13.85 16.723 59.77 71.32 19.10 22.902 40.67 48.42 21.65 25.861 19.02 22.56 19.02 22.56
Irregularidad: > 1.50 1.09
Donde:- Prom: Desplazamiento relativo promedio de entrepisos. Segn la Norma E.030
2014, para este caso, el desplazamiento de entrepiso se calcula medianteel promedio de los desplazamiento entre los extremos de entrepiso.
Los resultados son menores a 1.09 y los desplzamientos mximos resultan menores a los lmites establecidos por la norma. Por tanto, NO existe irregularidad torsional.
=
= =
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n X
(mm
)
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n Y
(mm
)
-
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Entonces: Ip = 1.00
2.b. Irregularidad torsional extrema
Por lo anterior, la edificacin NO presenta irregularidad torsional extrema.Entonces: Ip = 1.00
2.c. Esquinas entrantes
Como ya se mencion, NO existe irregularidad por esquinas entrantes.
Entonces: Ip = 1.00
2.d. Discontinuidad del diafragma
- Los diafragmas de la edificacin no tienen discontinuidades ni aberturas.- Los diafragmas de todos los pisos tienen el mismo rea en planta y son de la misma seccin transversal.
NO existe discontinuidad de los diafragmas.Entonces: Ip = 1.00
2.e. Sistemas no paralelos
Todos los prticos son paralelos, algunos en la direccin de X y otro en la direccin de Y. La edificacin no presenta sistemas paralelos.Entonces: Ip = 1.00
B) Anlisis Esttico de acuerdo a la Norma E-030 (2014)
i. Perodo Fundamental (T)
Puesto que el sistema es aporticado en ambas direcciones, el perodo fundamental Tser igual tanto en la direccin X como en la direccin Y.
T = hn = 13.2 = 0.38 s < 0.70 sCt 35
ii. Parmetros de Sitio (S, Tp, TL)
Segn el numeral 2.3.1. "Perfiles de Suelo" de la norma E.030 (2014), el suelo rgido descrito inicialmente en el presente trabajo, corresponde al Perfil Tipo S1.
Asimismo, por la ubicacin de la ubicacin, el factor de zona es Z4. Segn la Tabla N3y Tabla N4:
- S1 = 1.0- Tp = 0.4 seg
-
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- TL = 2.5 seg
iii. Coeficiente de Amplificacin Ssmica (C)
Dado que: T < Tp0.38 < 0.40
Entonces: C = 2.5iv. Coeficiente de Reduccin de Solicitaciones Ssmicas R
- Ro = 8.0- Ia = 1.0 R = Ro x Ia x Ip = 8.00- Ip = 1.0
v. Fuerza Cortante en la Base (Cortante Basal)
Z = 0.45U = 1.30C = 2.50 V = ZUCS .P = 173.0S = 1.00 RR = 8.00P = 946.52 Ton
Adems, se cumple que: C = 2.50 = 0.3125 0.125R 8
vi. Distribucin de Fuerza Ssmica por la Altura
Dado que: T = 0.38 s 0.50 s , entonces: K = 1.0
- = 0.110 F1 = 19.096 Ton- = 0.20411 F2 = 35.318 Ton- = 0.30617 F3 = 52.978 Ton- = 0.37937 F4 = 65.644 Ton
vii. Esfuerzos Mximos y Desplazamientos Laterales
Xmax (edificio) 72.53 mm --Ymax (edificio) -- 81.57 mm
Nmx 17.90 Ton 28.35 TonVmx 33.64 Ton 30.37 TonMmx 141.99 Ton.m 118.73 Ton.m
Control de desplazamiento lateral
SISM
O X
Piso Desplazamiento Control Cumple
1
Desplazamiento y Fuerza interna
ComnSismo X
ComnSismo Y
-
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SISM
O X 4 72.53 mm 0.004 S
3 58.02 mm 0.006 S2 38.89 mm 0.006 S1 17.83 mm 0.004 S
SISM
O Y
Piso Desplazamiento Control Cumple4 81.57 mm 0.005 S3 66.14 mm 0.006 S2 44.94 mm 0.0073 No1 20.97 mm 0.005 S
-
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3. DIMENSIONES DE CAPTULO 2 APLICADAS A LA NORMA E.030 2014
Condiciones2da
------
0.75> 1.25
Condiciones2da
------
0.80> 1.25
Desplazamiento promedio de entrepiso. Segn la norma E.030 2014,en este caso, este desplazamiento se calcula como el promedio de
(ton/m)(ton/m)(ton/m)(ton/m)
-
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Puesto que no existe irregularidad de rigidez, tampoco existe irregularidad extrema.
Ton/mTon/mTon/mTon/m
La edificacin NO presenta irregularidad de masa puesto que a lo ms, la diferencia
La edificacin no presenta desalineamiento vertical en ninguna de sus direcciones
-
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En el numeral 1.g. se expresa que no existe desalineamiento vertical en los elementosestructurales; por tanto, NO existe discontinuidad extrema de los sistemas resistentes.
Segn la tabla N11 de la norma E.030 2014. El mximo desplazamiento relativo es:
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamiento
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, los mismos que excedenel 50% del mximo permisible. Es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Prom
14.4419.0420.9717.75
Prom
15.2921.0023.7620.79
Desplazamiento relativo promedio de entrepisos. Segn la Norma E.0302014, para este caso, el desplazamiento de entrepiso se calcula medianteel promedio de los desplazamiento entre los extremos de entrepiso.
Los resultados son menores a 1.09 y los desplzamientos mximos resultan menores a los lmites establecidos por la norma. Por tanto, NO existe irregularidad torsional.
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Los diafragmas de todos los pisos tienen el mismo rea en planta y son de la misma
Todos los prticos son paralelos, algunos en la direccin de X y otro en la direccin
Puesto que el sistema es aporticado en ambas direcciones, el perodo fundamental T
Segn el numeral 2.3.1. "Perfiles de Suelo" de la norma E.030 (2014), el suelo rgido
Asimismo, por la ubicacin de la ubicacin, el factor de zona es Z4. Segn la Tabla N3
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4. DIMENSIONES PARA CUMPLIR NORMA E.030 2014
A) Dimensiones Finales de los Elementos Estructurales
i. Losa Aligerada
Espesor Luz (Ln) Espesor de losa LadrilloLn/25 4.0 m 17.0 cm 12.0 cm
ii. VigasV-long. V-trans.
Peralte (H) Ln/8 Ln/100.50 m 0.60 mBase (B) 0.25 m 0.30 m
iii. Columnas
C-4
Columna C-1: Columna C-2:B = 0.3m y H = 1m B = 0.3m y H = 1.6mrea = 0.30m2 rea = 0.48m2
Columna C-3: Columnas C-4B = 1.6m y H = 0.3m como se muestra en la imagen.rea = 0.48m2 rea = 0.51m2
Mtodo Prctico 1:
Ya no se verifica esta condicin puesto que las columnas no son cuadradas.
Mtodo Prctico 2:
a)Prtico Longitudinal (Vertical en el plano)
Eje A / Eje 1 Eje B / Eje 1Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
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Columna 4170735 SI Columna 360000Viga 260417 Viga 260417Eje A / Eje 2 Eje B / Eje 2
Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)Columna 10240000 SI Columna 2500000Viga 260417 Viga 260417
b)Prtico Transversal (Horizontal en el plano)
Eje A / Eje 1 Eje B / Eje 1Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 4170735 SI Columna 10240000Viga 540000 Viga 540000
Eje A / Eje 2 Eje B / Eje 2Inercia (cm4) Ic>Iv Inercia (cm4)
Columna 360000 NO Columna 225000Viga 540000 Viga 540000
COMENTARIO: Las columnas cumplen con el predimensionamiento por carga axial. Seaprecia que no cumple con 2 condiciones de inercia, pero no es muy representativopuesto que en los otros sentidos de anlisis, la columna cumple con la condicin Ic > Iv.
iv. Zapatas
b) Dimensiones de cimentaciones seleccionadas
Tipo Zapata P.A.N. (kg) qa(kg/cm2) rea (m2) M2Centrada Z-1 Err:509 4.8 Err:509 1.69Excntrica Z-2, Z-3 Err:509 4.5 1.60Esquinera Z-4 Err:509 4.3 Err:509 1.00
c) Control de la cimentacin por punzonamiento
PRIMERO: Clculo de la resistencia al corte por punzonamiento de las cimentaciones.Para ello, se emplearn las siguientes frmulas.
Z-1 Z-2 y Z-3 Z-4= 3.3 = 6.7 =
h = 0.40 m h = 0.40 m h =d = 0.33 m d = 0.33 m d =b = 392 cm b = 479 cm b = = 40 = 30 =Vc1 = 161966 kg Vc1 = 160804 kg Vc1 =Vc2 = 271665 kg Vc2 = 251522 kg Vc2 =Vc3 = 206206 kg Vc3 = 251972 kg Vc3 =
c c c
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= 0.75 = 0.75 == 121474 kg = 120603 kg =
SEGUNDO: Cargas en las cimentaciones y determinacin del esfuerzo cortante en lacimentacin.
Z-1 Z-2 Z-3 Z-4CM (Ton) 60.27 46.10 46.10 32.99Columna 10.22 16.36 16.36 17.38Viga 13.45 9.82 9.82 5.53Losa 23.62 11.81 11.81 5.96Piso term. 8.44 4.22 4.22 2.13Suelo 2.92 2.35 2.35 1.03Zapata 1.62 1.54 1.54 0.96CV (Ton) 14.89 7.45 7.45 3.72Techo 2.13 1.06 1.06 0.53Centro 12.77 6.38 6.38 3.19
CM+CV 75.16 53.54 53.54 36.71
rea 1.69 1.60 1.60 1.00qsn 4.45 3.35 3.35 3.67
qa > qsn Cumple Cumple Cumple Cumpleqsnu 6.49 4.82 4.82 5.25Vu 55310 24922 24922 7189
121474 120603 120603 144406Cumple Cumple Cumple Cumple
Donde:qsn : Reaccin del suelo ante las cargas aplicadas (kg/cm2)qsnu : Reacccin ltima del suelo ante las cargas aplicadas (kg/cm2)Vu : Esfuerzo cortante por punzonamiento en la cimentacin (kg)
B) Metrado de Cargas
i. Piso 4
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 33.6ml =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 60.0ml =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 7.08m2 x 3.30ml =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
CARGA VIVATecho: 0.10 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
Vc Vc Vc
VcVc > Vu
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Peso del Piso 4: 201,96 + 22,51= 224.47 Ton
ii. Pisos 2 y 3
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 33.6ml =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 60.0ml =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 7.08m2 x 3.30ml =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
CARGA VIVACentro penitenciario: 0.20 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
Peso de los Pisos 2 y 3: 201,96 + 45,02= 246.98 Ton
iii. Piso 1
CARGA MUERTAPeso de losa aligerada: 9 x 0.28 t/m2 x (5.75 x 3.70)m2 =Peso de vigas long.: 2.40 t/m3 x (0.25x0.50)m2 x 33.6ml =Peso de vigas trans.: 2.40 t/m3 x (0.30x0.60)m2 x 60.0ml =Peso de columnas: 2.40 t/m3 x 7.08m2 x 4.30ml =Peso de piso terminado: 0.10 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =Tabiquera: 0.15 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
CARGA VIVACentro penitenciario: 0.20 t/m2 x (18.30x12.30)m2 =
Peso del Piso 1: 218,95 + 45,02 = 263.97 Ton
C) Ubicacin del Centro de Masas (E.030 de 2006 y 2014)
Considerando la excentricidad accidental segn la norma E030 - 2006 y 2014, se obtienen lossiguientes resultados:
ex = 0.05 (Lx) = 0.915 mey = 0.05 (Ly) = 0.615 m
-
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D) Metrado de Cargas para Sismo (E.030 de 2006 y 2014)
Del metrado de cargas realizado en la seccin B y de acuerdo a la norma E-030 (2006) setienen los siguientes metrados para sismo:
i. Piso 4 - Carga muerta 201.96 = 201.96- Carga viva 22.51 x 25.0% = 5.63
207.59
ii. Pisos 2 y 3 - Carga muerta 201.96 = 201.96- Carga viva 45.02 x 50.0% = 22.509
224.47
iii. Piso 1 - Carga muerta 218.95 = 218.95- Carga viva 45.02 x 50.0% = 22.509
241.46
E) Irregularidades de acuerdo a la Norma E.030 (2014)
1. Irregularidad en Altura
1.a. Irregularidad de rigidez o piso blando
Anlisis para deformacin en la direccin de X
Pisos Desplazamiento (mm) Deriva CondicionesPunto 2 Punto 4 Promedio 1eraPiso 4 77.72 72.8 75.26 0.004 --Piso 3 62.79 58.86 60.83 0.006 1.36Piso 2 42.51 39.89 41.20 0.007 1.12Piso 1 19.77 18.57 19.17 0.004 0.67
Irregularidad : > 1.40
Anlisis para deformacin en la direccin de Y
Pisos Desplazamiento (mm) Deriva CondicionesPunto 2 Punto 4 Promedio 1eraPiso 4 55.78 88.04 71.91 0.004 --Piso 3 45.38 71.32 58.35 0.006 1.38Piso 2 30.95 48.42 39.69 0.006 1.13Piso 1 14.57 22.56 18.57 0.004 0.67
Irregularidad : > 1.40
Donde:1era: Relacin con la deriva del entrepiso inmediato superior.2da: Relacin con el promedio de los 3 pisos superiores adyacentes.Promedio: Desplazamiento promedio de entrepiso. Segn la norma E.030 2014,
en este caso, este desplazamiento se calcula como el promedio de los desplazamientos del extremo del entrepiso.
-
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NO existe irregularidad de rigidez.Entonces: Ia = 1.00
1.b. Irregularidad de resistencia o piso dbil
Pisos Direccin X Direccin YResistencia % Resistencia %Piso 4 314288 -- 501431 -- (ton/m)Piso 3 314288 100% 501431 100% (ton/m)Piso 2 314288 100% 501431 100% (ton/m)Piso 1 314288 100% 501431 100% (ton/m)
Irregularidad: < 80%
No existe irregularidad de resistencia. Entonces: Ia = 1.00
1.c. Irregularidad extrema de rigidez
No existe irregularidad de rigidez ni mucho menos extrema. Por tanto:
1.d. Irregularidad extrema de resistencia
Pisos Direccin X Direccin XResistencia % Resistencia %Piso 4 314288 -- 501431 -- Ton/mPiso 3 314288 100% 501431 100% Ton/mPiso 2 314288 100% 501431 100% Ton/mPiso 1 314288 100% 501431 100% Ton/m
Irregularidad: < 65%
No existe irregularidad extrema de resistencia. Entonces: Ia =
1.e. Irregularidad de masa o peso
Pisos Masa (Ton) % MasaPiso 4 207.59 --Piso 3 224.47 108.1%Piso 2 224.47 100.0%Piso 1 241.46 107.6%
Irregularidad: > 150%
La edificacin NO presenta irregularidad de masa puesto que a lo ms, la diferencia
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de masas difiere en un 9.6%. Entonces: Ia = 1.00
1.f. Irregularidad geomtrica vertical
Como ya se mostr anteriormente. NO se presenta este tipo de irregularidad.Entonces: Ia = 1.00
1.g. Discontinuidad en los sistemas resistentes
La edificacin no presenta desalineamiento vertical en ninguna de sus direccionesPor lo tanto, NO existe discontinuidad en los sistemas resistentes.Entonces: Ia = 1.00
1.h. Discontinuidad extrema de los sistemas resistentes
En el numeral 1.g. se expresa que no existe desalineamiento vertical en los elementosestructurales; por tanto, NO existe discontinuidad extrema de los sistemas resistentes.Entonces: Ia = 1.00
2. Irregularidad en Planta
2.a Irregularidad torsional
Segn la tabla N11 de la norma E.030 2014. El mximo desplazamiento relativo es:
Concreto Armado: 0.007 (hi)
- Para pisos 2, 3 y 4: 23.10 mm- Para piso 1: 30.10 mm
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamientorelativo establecido por la norma, el mismo que se muestra a continuacin:
- Para pisos 2, 3 y 4: 34.65 mm- Para piso 1: 45.15 mm
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, si estos exceden el 50%del mximo permisible, entonces es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 44 77.72 72.80 14.93 13.943 62.79 58.86 20.28 18.972 42.51 39.89 22.74 21.321 19.77 18.57 19.77 18.57
Irregularidad: > 1.50 1.03
Piso Desplazamientos () RelativoPunto 2 Punto 4 Punto 2 Punto 4
=
= =
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n X
(mm
)
Des
plaz
amie
nto
s m
xim
as e
n Y
(mm
)
-
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4 55.78 88.04 10.40 16.723 45.38 71.32 14.43 22.902 30.95 48.42 16.38 25.861 14.57 22.56 14.57 22.56
Irregularidad: > 1.50 1.22
La edificacin NO presenta irregularidad torsional.Entonces: Ip = 1.00
2.b. Irregularidad torsional extrema
Por lo anterior, la edificacin NO presenta irregularidad torsional extrema.Entonces: Ip = 1.00
2.c. Esquinas entrantes
Como ya se mencion, NO existe irregularidad por esquinas entrantes.Entonces: Ip = 1.00
2.d. Discontinuidad del diafragma
- Los diafragmas de la edificacin no tienen discontinuidades ni aberturas.- Los diafragmas de todos los pisos tienen el mismo rea en planta y son de la misma seccin transversal.
NO existe discontinuidad de los diafragmas.Entonces: Ip = 1.00
2.e. Sistemas no paralelos
Todos los prticos son paralelos, algunos en la direccin de X y otro en la direccin de Y. La edificacin no presenta sistemas paralelos.Entonces: Ip = 1.00
F) Anlisis Esttico de acuerdo a la Norma E.030 (2014)
i. Perodo Fundamental (T)
hn = 13.20 mCt = 35 (Sistema aporticado)
T = hn = 13.2 = 0.38 s < 0.70 sCt 35
Tambin, se emplear la siguiente expresin para calcular el "Perodo Fundamental".
Metodo alternativo (comprobacin)
Des
plaz
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nto
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xim
as e
n Y
(mm
)
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Fi = Fuerza ssmicag = Aceleracin de la gravedadPi = Peso ssmicoDi : Desplazamiento lateral del centro de masa
solo considerando la carga sismoX, restringiendo el nudo del centro de masa
Del modelamiento en SAP se tiene:D1 = 2.99 mm D3 = 9.48 mm
D2 = 6.43 mm D4 = 11.73 mm
Reemplazando todos los datos se obtiene: T = 0.34 s
El valor obtenido del T mediante el criterio de desplazamiento unidireccional puro es muysimilar al T obtenido mediante la frmula convencional.
ii. Parmetros de Sitio (S, Tp, TL)
Segn el numeral 2.3.1. "Perfiles de Suelo" de la norma E.030 (2014), el suelo rgido descrito inicialmente en el presente trabajo, corresponde al Perfil Tipo S1.
Asimismo, por la ubicacin de la ubicacin, el factor de zona es Z4. Segn la Tabla N3y Tabla N4:
- S1 = 1.0- Tp = 0.4 seg- TL = 2.5 seg
iii. Coeficiente de Amplificacin Ssmica (C)
Dado que: T < Tp0.38 < 0.40
Entonces: C = 2.5
iv. Coeficiente de Reduccin de Solicitaciones Ssmicas R
- Ro = 8.0 (Sistema Estructural: Prtico de Concreto Armado)- Ia = 1.0- Ip = 1.0
Entonces: R = Ro x Ia x IpR = 8.00
v. Fuerza Cortante en la Base (Cortante Basal)
Z = 0.45U = 1.30
-
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C = 2.50 V = ZUCS .P = 164.2S = 1.00 RR = 8.00P = 897.98 Ton
Adems, se cumple que: C = 2.50 = 0.3125 0.125R 8
vi. Distribucin de Fuerza Ssmica por la Altura
Dado que: T = 0.38 s 0.50 s , entonces: K = 1.0
- = 0.110 F1 = 18.066 Ton- = 0.20461 F2 = 33.589 Ton- = 0.30691 F3 = 50.383 Ton- = 0.37844 F4 = 62.125 Ton
vii. Esfuerzos Mximos y Desplazamientos Laterales
Xmax (edificio) 71.19 mm --Ymax (edificio) -- 57.61 mm
Nmx 22.63 Ton 29.81 TonVmx 27.06 Ton 24.19 TonMmx 105.83 Ton.m 91.84 Ton.m
Control de desplazamiento lateral
SISM
O X
Piso Desplazamiento Control Cumple4 71.19 mm 0.0041 S3 57.53 mm 0.0056 S2 38.97 mm 0.0063 S1 18.13 mm 0.0042 S
SISM
O Y
Piso Desplazamiento Control Cumple4 57.61 mm 0.0033 S3 46.80 mm 0.0045 S2 31.86 mm 0.0051 S1 14.95 mm 0.0035 S
1
Desplazamiento y Fuerza interna
ComnSismo X
ComnSismo Y
-
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5. COMPARATIVO DE RESULTADOS OBTENIDOS EN EL EMPLEO DELAS NORMAS E.030 DEL 2006 Y 2014
A continuacin, se va a presentar un comparativo entre los resultados obtenidos de la mejora alsistema realizado en el captulo 2: "Dimensiones para cumplir norma E.030 2006" y la mejorarealizada en el captulo 4: "Dimensiones del captulo 2 aplicadas a la norma E.030 2014".
A) Datos y resultados previos al anlisis en base a las normas.
E.030 2006 E.030 2014
Dim
ensi
ones
Losa: e = 0.17m Losa: e = 0.17mViga longitudinal: 0.25x0.50 m2 Viga longitudinal: 0.25x0.50 m2Viga transversal: 0.30x0.60 m2 Viga transversal: 0.30x0.60 m2Columnas : 0.50x0.70 m2 Columnas:todas central: 0.30 x 1.00 m2
excntricas: 0.30 x 1.60 m2esquineras: L de ancho 0.30m y
lado 1.00m
P1 = 255.20 Ton P1 = 241.46 TonP2 y P3 = 236.00 Ton P2 y P3 = 224.47 TonP4 = 219.32 Ton P4 = 207.59 Ton
ex = 0.915 m ex = 0.915 mey = 0.630 m ey = 0.615 m
Peso
s
S
smic
osEx
cent
rici
dad
Acci
dent
al
-
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Irreg
ular
idad
en
Altu
raCondicin normal: Condicin normal: > 1.40- Criterio 1 (piso adyacente) : < 80% Condicin extrema: >1.60- Criterio 2 (3 pisos) : < 90%
Condicin extrema:No Aplica Resultados Obtenidos
Resultados Obtenidos eje x eje yCriterio 1: 100% 1.36 1.38Criterio 2: 100% Ia = 1.00
No existe este tipo de irregularidad. No existe este tipo de irregularidad.
Condicin normal: < 80%No Aplica Condicin extrema: < 65%
Resultados ObtenidosAmbas : 100%condiciones
Ia = 1.00No existe este tipo de irregularidad.
No presenta esta condicin No presenta esta condicinIa = 1.00
No presenta esta condicin No presenta esta condicinIa = 1.00
Irreg
ular
idad
en
Plan
ta
I. to
rsio
nal y
/o to
rsio
nal e
xtre
ma Criterio de desplazamiento mnimo Criterio de desplazamiento mnimo
para considerar esta irregularidad: para considerar esta irregularidad:0.007(hi) x 1.50 = 0.3465 m 0.007(hi) x 1.50 =
Condicin normal: > 1.30 Condicin normal: > 1.5Condicin extrema: No Aplica Condicin extrema: > 3.0
Resultados Obtenidos Resultados ObtenidosEje x : 1.05 Eje x : 1.03Eje y : 1.09 Eje y : 1.22
Ip = 1.00No existe este tipo de irregularidad. No existe este tipo de irregularidad.
Irreg
ular
idad
en
Plan
ta
No existe este tipo de irregularidad. No existe este tipo de irregularidad.Ip = 1.00
I. de
rigi
dez
y/o
rigid
ez
extre
ma
I. de
resi
sten
cia
y/o
resi
sten
cia
extre
ma
I. ge
om.
vert
ical
I. di
scon
t. Si
st.
Resi
st.
I. Es
quin
as
entr
ante
s
-
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Irreg
ular
idad
en
Plan
taNo existe este tipo de irregularidad. No existe este tipo de irregularidad.
Ip = 1.00
No Aplica No existe este tipo de irregularidad.Ip = 1.00
Anl
isis
Est
tic
o
T = 0.38 seg T = 0.38 segZ = 0.40 Z = 0.45U = 1.30 U = 1.30C = 2.65 C = 2.50S = 1.00 S = 1.00R = 8.00 R = 8.00P = 946.52 ton P = 897.98 tonV = 163.13 ton V = 164.16 ton
F1 = 18.003 ton F1 = 18.066 tonF2 = 33.297 ton F2 = 33.589 tonF3 = 49.945 ton F3 = 50.383 tonF4 = 61.887 ton F4 = 62.125 ton
E.030 2006 E.030 2014
Eje X Eje Y Eje XX mx 68.40 mm --- X mx 71.19 mmY mx --- 76.93 mm Y mx ---N mx 16.94 T 26.73 T N mx 22.63 TV mx 31.73 T 28.64 T V mx 27.06 TM mx 133.90 T.m 119.92 T.m M mx 105.83 T.m
Piso Eje X Eje Y Piso Eje X4 4.1 4.4 4 4.1 3 5.5 6.1 3 5.6 2 6.0 6.8 2 6.3 1 3.9 4.6 1 4.2
6. DESCRIPCIN COMPARATIVA DE LA NORMA E.030 2006 Y ELPROYECTO DE NORMA E.030 2014
2006 2014
IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E AL
TURA
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
RIG
IDEZ
I. Di
scon
t. Di
afra
gma
I. Si
st. N
o pa
rale
los
Resu
ltado
s de
Mod
elam
ient
o en
SA
P200
0
En cada direccin la suma de la reas de las secciones transversale
de los elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso,
columnas y muros, es menor que 85% de la corrrespondiente suma
para el entrepiso superior, o es menor que 90% del promedio para
los 3 pisos superiores
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
RIG
IDEZ
O P
ISO
BL
AND
O
Existe irregularidad de rigidez en cualquiera de las direcciones de analisis, la distorsion (deriva) es
mayor que 1.4 veces el correspondiente valor del entrepiso superior, o es mayor 1.25 veces el promedio de las derivas en los 3 niveles superiores adyacentes
-
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IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E AL
TURA
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
RIG
IDEZ
Ejemplo EjemploCaso Piso 1 Caso Piso 1
K1 > 0.85 K2 D1 > 1.48.84 > 7.174 0.004 > 0.0056
K1 > 0.9 (K1+K2+K3) D1 > 1.253
8.84 > 7.956 No hay 0.004 > 0.0062
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
MAS
A
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
MAS
AEjemplo EjemploCaso Piso 1 Caso Piso 1
P1 > 1.5 P2 P1 > 1.5255.2 > 354 No hay 255.2 > 354
2006 2014
IRRE
GU
LARI
DAD
ES DE
ALTU
RA
Entonces No hay Entonces No hay
En cada direccin la suma de la reas de las secciones transversale
de los elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso,
columnas y muros, es menor que 85% de la corrrespondiente suma
para el entrepiso superior, o es menor que 90% del promedio para
los 3 pisos superiores
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
RIG
IDEZ
O P
ISO
BL
AND
O
Existe irregularidad de rigidez en cualquiera de las direcciones de analisis, la distorsion (deriva) es
mayor que 1.4 veces el correspondiente valor del entrepiso superior, o es mayor 1.25 veces el promedio de las derivas en los 3 niveles superiores adyacentes
Se considera que existe irregularidad de masa, cuando la mas de un piso
es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente
Se considera que existe irregularidad de masa, cuando la mas de un piso
es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
GEO
MT
RICA
VE
RTIC
AL
La dimension en planta de la estructura resistente a cargas
laterale es mayoy que 130% de la correspondiente dimension en un
piso adyacente
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
GEO
MT
RICA
VE
RTIC
AL
La dimension en planta de la estructura resistente a cargas
laterale es mayoy que 130% de la correspondiente dimension en un
piso adyacente
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
La edificacin nicamente ha variado en cuanto a dimensiones de las secciones de las columnas. Por
tanto su condicin geomtrica vertical sigue siendo la misma.
La edificacin nicamente ha variado en cuanto a dimensiones de las secciones de las columnas. Por
tanto su condicin geomtrica vertical sigue siendo la misma.
DIS
CON
TIN
UID
AD E
N L
OS
SIST
EMAS
RES
ISTE
NTE
S
Desalineamiento de elementos verticales, tanto por un cambio de
orientacin, como por el desplazamiento de magnitud mayor
que la dimensin del elemento
DIS
CON
TIN
UID
AD E
N L
OS
SIST
EMAS
RES
ISTE
NTE
S
Cuando en cualquier elemento que resite ms de 10% de la fuerza
cortante se tiene un desalineamiento vertical, tanto por un cambio de orientacin, como por
un desplazamiento
-
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IRRE
GU
LARI
DAD
ES DE
ALTU
RA
Entonces No hay Entonces No hay
DE
ALTU
RA
EjemploCaso Piso 1
R1 > 0.8483893 > 387114.4
Entonces No hay
2006 2014
IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E AL
TURA
IRRE
GU
LARI
DAD
EXT
REM
A D
E RI
GID
EZ
EjemploCaso Piso 1
D1 > 1.60.004 > 0.0064
D1 > 1.4
0.004 > 0.0072Entonces No hay
DIS
CON
TIN
UID
AD E
N L
OS
SIST
EMAS
RES
ISTE
NTE
S
DIS
CON
TIN
UID
AD E
N L
OS
SIST
EMAS
RES
ISTE
NTE
S
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.8 al R
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por discontinuidad en
los sistemas resistentes.
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por discontinuidad en
los sistemas resistentes.
IRRE
GU
LARI
DAD
DE
RESI
TEN
CIA
O
PISO
DEB
IL
Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las
direcciones de anlisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior al 80% de la
resistenciadel entrepiso inmediato
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Cuando en cualquiera de las dirreciones de analisis de la deriva de un entrepiso es mayor que 1.6
veces a la deriva del piso inmediato superior y cuando es 1.4 veces al promedio de las derivas de los 3
pisos inmediatos superiores
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
-
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IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E AL
TURA
IRRE
GU
LARI
DAD
EXT
REM
A D
E RI
GID
EZ
EjemploCaso Piso 1 en dirrecin X
R1 > 0.65483893 > 314530
Entonces No hay
Entonces No hay
2006 2014
IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E PL
ANTA
IRRE
GU
LARI
DAD
TO
RSIN
AL
IRRE
GU
LARI
DAD
TO
RSIN
AL
2' > 1.3 4' 2' > 1.3
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
IRRE
GU
LARI
DAD
EXT
REM
A D
E RE
SIST
ENCI
A
Cuando en cualquiera de las direcciones de anlisis, la resitencia de un entrepsio frente a las fuerzas
cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato
superior
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
DIS
CON
TIN
UID
AD
EXTR
EMA
EN L
OS
SIST
EMAS
RES
ISTE
NTE
S Cuando la fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos, supere el 50% de la fuerza cortante
totalSi no cumple la irregularidad se
castiga con 0.8 al R
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por discontinuidad en
los sistemas resistentes.
Solo para edificios con diagragma rigido. Donde en cualquiera de las
direcciones de analides el desplazamiento mximo relativo
entre 2 pisos consecutivos es mayor que 1.3 veces el promedio de este
desplazamiento relativo con el simultaneamente opuesto
Solo para edificios con diagragma rigido. Donde en cualquiera de las
direcciones de analisis el desplazamiento mximo relativo
entre 2 pisos consecutivos es mayor que 1.3 veces el promedio de este
desplazamiento relativo con el simultaneamente opuesto
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
ESQ
UIN
A EN
TRAN
TE
Cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas
direcciones son mayores que 20% de la dimension de planta
ESQ
UIN
A EN
TRAN
TE
Cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas
direcciones son mayores que 20% de la dimension de planta
-
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IRRE
GU
LARI
DAD
ESD
E PL
ANTA
IRRE
GU
LARI
DAD
TO
RSIN
AL E
XTRE
MA
2' > 34'
2006 2014
Psismo = 100%CM + .. CV Psismo = 100%CM + .. CV50% Cat. A y B 50% Cat. A y B25% Cat. C 25% Cat. C25% Techos 25% Techos
T = hn Ct: 35 Aporticado de T = hn Ct: 35 Aporticado de Ct concreto Ct concreto
Ct: 45 Porticos en Ct: 45 Porticos en
ESQ
UIN
A EN
TRAN
TE
ESQ
UIN
A EN
TRAN
TE
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.9 al R
DIS
CON
TIN
UED
AD
DEL
DIA
FRAG
MA
Con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez, incluyenfo reas abiertas mayores a 50% del
rea bruta del diafragma
DIS
CON
TIN
UED
AD
DEL
DIA
FRAG
MA
Con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez, incluyenfo reas abiertas mayores a 50% del
rea bruta del diafragmaSi no cumple la irregularidad se
castiga con 0.75 al RSi no cumple la irregularidad se
castiga con 0.85 al R
Solo para edificios con diagragma rigido. Donde en cualquiera de las direcciones de analisis, el mximo desplazamiento relativo , calculado inclutendo excentricidad accidental,
es mayor que 3 veces el desplazamiento realativo del
extremo opuesto
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 por 3 veces la
relacin de dichos desplazamientos al R
SIST
EMAS
NO
PA
RALE
LOS Cuando en cualquiera de las direciones de analisis los elementos
resistentes a fuerzas laterales no son paralelos.
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
MET
RAD
O
POR
SISM
OPE
RIO
DO
FU
ND
AMEN
TAL
-
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muros en ascen muros en ascensor y escaleras sor y escaleras
Ct: 60 Albailera Ct: 60 Albailera
Si: T < Tp C = 2.5Tp < T < Tl
T > Tp
PERI
OD
O
FUN
DAM
ENTA
LFA
CTO
R D
E AM
PLIF
ICAC
IN
S
SMIC
A
Segn la siguiente tabla dependiendo del tipo de suelo
Segn la siguiente tabla dependiendo del tipo de suelo
=2.5/
=2.5()/^2
=2.5/
-
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4. DIMENSIONES PARA CUMPLIR NORMA E.030 2014
como se muestra en la imagen.
Ya no se verifica esta condicin puesto que las columnas no son cuadradas.
Inercia (cm4) Ic>Iv
-
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360000 SI260417
Inercia (cm4) Ic>Iv2500000 SI260417
Inercia (cm4) Ic>Iv10240000 SI540000
Inercia (cm4) Ic>Iv225000 NO540000
COMENTARIO: Las columnas cumplen con el predimensionamiento por carga axial. Se
puesto que en los otros sentidos de anlisis, la columna cumple con la condicin Ic > Iv.
Lados (m2)1.3 x 1.32.0 x 0.81.0 x 1.0
PRIMERO: Clculo de la resistencia al corte por punzonamiento de las cimentaciones.
3.30.40 m0.33 m466 cm20192541 kg205556 kg245133 kg
-
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0.75144406 kg
SEGUNDO: Cargas en las cimentaciones y determinacin del esfuerzo cortante en la
(m2)(kg/cm2)
(kg/cm2)(kg)(kg)
53.6110.0825.9256.0722.5133.76
201.96 Ton
22.51
-
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22.51 Ton
53.6110.0825.9256.0722.5133.76
201.96 Ton
45.0245.02 Ton
53.6110.0825.9273.0722.5133.76
218.95 Ton
45.0245.02 Ton
Considerando la excentricidad accidental segn la norma E030 - 2006 y 2014, se obtienen los
-
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Del metrado de cargas realizado en la seccin B y de acuerdo a la norma E-030 (2006) se
201.965.63
207.59 Ton
201.9622.509224.47 Ton
218.9522.509241.46 Ton
Condiciones2da
------
0.79> 1.25
Condiciones2da
------
0.80> 1.25
Desplazamiento promedio de entrepiso. Segn la norma E.030 2014,en este caso, este desplazamiento se calcula como el promedio de
-
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(ton/m)(ton/m)(ton/m)(ton/m)
1.00
Ia = 1.00
Ton/mTon/mTon/mTon/m
1.00
La edificacin NO presenta irregularidad de masa puesto que a lo ms, la diferencia
-
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La edificacin no presenta desalineamiento vertical en ninguna de sus direcciones
En el numeral 1.g. se expresa que no existe desalineamiento vertical en los elementosestructurales; por tanto, NO existe discontinuidad extrema de los sistemas resistentes.
Segn la tabla N11 de la norma E.030 2014. El mximo desplazamiento relativo es:
Solo se asume que hay irregularidad de torsin si se supera en 50% al desplazamiento
A continuacin, se muestran los desplazamientos obtenidos, si estos exceden el 50%del mximo permisible, entonces es conveniente verificar la irregularidad torsional.
Prom
14.4419.6322.0319.17
Prom
-
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13.5618.6721.1218.57
Los diafragmas de todos los pisos tienen el mismo rea en planta y son de la misma
Todos los prticos son paralelos, algunos en la direccin de X y otro en la direccin
Tambin, se emplear la siguiente expresin para calcular el "Perodo Fundamental".
-
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Di : Desplazamiento lateral del centro de masa
restringiendo el nudo del centro de masa
El valor obtenido del T mediante el criterio de desplazamiento unidireccional puro es muy
Segn el numeral 2.3.1. "Perfiles de Suelo" de la norma E.030 (2014), el suelo rgido
Asimismo, por la ubicacin de la ubicacin, el factor de zona es Z4. Segn la Tabla N3
-
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-
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5. COMPARATIVO DE RESULTADOS OBTENIDOS EN EL EMPLEO DELAS NORMAS E.030 DEL 2006 Y 2014
A continuacin, se va a presentar un comparativo entre los resultados obtenidos de la mejora al
E.030 2014
0.25x0.50 m20.30x0.60 m2
0.30 x 1.00 m20.30 x 1.60 m2
esquineras: L de ancho 0.30m y lado 1.00m
241.46 Ton224.47 Ton207.59 Ton
-
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> 1.40>1.60
eje y1.38
Ia = 1.00No existe este tipo de irregularidad.
< 80%< 65%
: 100%
Ia = 1.00No existe este tipo de irregularidad.
Ia = 1.00
Ia = 1.00
Criterio de desplazamiento mnimopara considerar esta irregularidad:
0.3465 m
> 1.5 (Ia = 0.75)> 3.0 (Ia = 0.50)
No existe este tipo de irregularidad.
No existe este tipo de irregularidad.
-
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No existe este tipo de irregularidad.
No existe este tipo de irregularidad.
E.030 2014
Eje Y---
57.61 mm29.81 T24.19 T91.84 T
Eje Y3.3 4.5 5.1 3.5
6. DESCRIPCIN COMPARATIVA DE LA NORMA E.030 2006 Y ELPROYECTO DE NORMA E.030 2014
2014Existe irregularidad de rigidez en cualquiera de las direcciones de analisis, la distorsion (deriva) es
mayor que 1.4 veces el correspondiente valor del entrepiso superior, o es mayor 1.25 veces el promedio de las derivas en los 3 niveles superiores adyacentes
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Trabajo Parcial Ingeniera Sismo Resistente
Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
D2
(D1+D2+D3)3
No hay
P2No hay
2014
No hay
Se considera que existe irregularidad de masa, cuando la mas de un piso
es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
La dimension en planta de la estructura resistente a cargas
laterale es mayoy que 130% de la correspondiente dimension en un
piso adyacente
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
La edificacin nicamente ha variado en cuanto a dimensiones de las secciones de las columnas. Por
tanto su condicin geomtrica vertical sigue siendo la misma.
Cuando en cualquier elemento que resite ms de 10% de la fuerza
cortante se tiene un desalineamiento vertical, tanto por un cambio de orientacin, como por
un desplazamiento
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No hay
R2387114.4
No hay
2014
D2
(D1+D2+D3)3
No hay
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.8 al R
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por discontinuidad en
los sistemas resistentes.
Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las
direcciones de anlisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior al 80% de la
resistenciadel entrepiso inmediato
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Cuando en cualquiera de las dirreciones de analisis de la deriva de un entrepiso es mayor que 1.6
veces a la deriva del piso inmediato superior y cuando es 1.4 veces al promedio de las derivas de los 3
pisos inmediatos superiores
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
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Caso Piso 1 en dirrecin XR2
314530No hay
No hay
2014
4'
Cuando en cualquiera de las direcciones de anlisis, la resitencia de un entrepsio frente a las fuerzas
cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato
superior
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.5 al R
Cuando la fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos, supere el 50% de la fuerza cortante
totalSi no cumple la irregularidad se
castiga con 0.8 al R
Por lo expuesto en el acpite anterior, la edificacin NO presenta irregularidad por discontinuidad en
los sistemas resistentes.
Solo para edificios con diagragma rigido. Donde en cualquiera de las
direcciones de analisis el desplazamiento mximo relativo
entre 2 pisos consecutivos es mayor que 1.3 veces el promedio de este
desplazamiento relativo con el simultaneamente opuesto
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 al R
Cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas
direcciones son mayores que 20% de la dimension de planta
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2014
50% Cat. A y B25% Cat. C25% Techos
Aporticado de concretoPorticos en
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.9 al R
Con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez, incluyenfo reas abiertas mayores a 50% del
rea bruta del diafragmaSi no cumple la irregularidad se
castiga con 0.85 al R
Solo para edificios con diagragma rigido. Donde en cualquiera de las direcciones de analisis, el mximo desplazamiento relativo , calculado inclutendo excentricidad accidental,
es mayor que 3 veces el desplazamiento realativo del
extremo opuesto
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.75 por 3 veces la
relacin de dichos desplazamientos al R
Cuando en cualquiera de las direciones de analisis los elementos
resistentes a fuerzas laterales no son paralelos.
Si no cumple la irregularidad se castiga con 0.90 al R
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muros en ascensor y escalerasAlbailera
C = 2.5
Segn la siguiente tabla dependiendo del tipo de suelo
=2.5/
=2.5()/^2
20062006 (2)20142014 (2)