taller de irregularidad lince v2.1

7/25/2019 Taller de Irregularidad Lince v2.1

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UNIVERSIDAD NACIONAL

MAYOR DE SAN MARCOS

Facultad de Ingeniera Geolgica, Minera,

Metalrgica y Geogrfica

Escuela Acadmica Profesional de Ingeniera Civil

Trabajo Escalonado

Estructuracin

Asignatura:ING.ANTISISMICA

Ciclo:IX

Alumno: geri zanabria kevin

Entrega:15 de Junio del 2016

Ao de la consolidacin del

Mar de Grau


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ING. ANTISISMICA

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Civil

Universidad Nacional Mayor de San Marcos 1

TALLER 1

1. SISTEMA ESTRUCTURALEl croquis muestra la estructuracin de la planta tpica de una vivienda de 7 pisos de 2.55

m de altura de entre pisos.


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ING. ANTISISMICA



Cuadro de placas.


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ING. ANTISISMICA



Cuadro de columnas

Como se observa

Determinacin Factor de reduccin de fuerzas ssmicas (R)

Para poder determinar el factor R de la edificacin debemos saber qu sistema

predomina en la estructura, para esto calcularemos la rigidez de los elementos quesoportaran las fuerzas ssmicas, de acuerdo a las formulas:

VERIFICACION SI LAS PLACAS SE COMPORTAN COMO COLUMNAS ANCHA O

COMO PLACAS: verificaremos la condicin de 0.30 , donde:

2

12 W

W

EI

GA h

Donde:E= Modulo de elasticidad del concreto (fc=210Kg/cm2)Iw= Momento de inercia de la seccin de la placaG= Modulo de corte de la seccin (G=0.40E)Aw= rea de corte (A/ff, con ff=1.2)h= Altura de la placa

ELEMENTO TIPO y-y x-x Comportamientoen Y>0.3

Comportamiento enX>0.3

COMPARACION CONPLANO

P-1 placa 25.26 0.018 PLACA COLUMNA OK





P-6 placa 0.042 0.295 COLUMNA COLUMNA NO (POR ARMADO)

P-6 placa 0.166 0.029 COLUMNA COLUMNA NO (POR ARMADO)

cfE '15000 312

L

EIKcolumna

)(3)(4 3

L

H

L

H

EtK

placa


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ING. ANTISISMICA






P-10 placa 0.042 0.461 COLUMNA PLACA NO (POR ARMADO)

P-ASC placa 0.018 1.754 COLUMNA PLACA OKP-ASC placa 1.939 0.018 PLACA COLUMNA OK

P-ASC placa 0.018 3 COLUMNA PLACA OK

P-ESC placa 11.77 0.01 PLACA COLUMNA OK

P-ESC placa 0.018 3.489 COLUMNA PLACA OK


Las placas en sus respectivas direcciones de color amarillo se comportan como placasexcepto la placa (P6) ya que se ha desdoblado en dos direcciones.

DETERMINACION DE LA RIGIDEZ DE CADA ELEMENTO

DONDE:

KX=Kg/cm2Ky=Kg/cm2(e) o(L) en metros.H=metros

ELEMENTO TIPO # de

Elemento

(e) o

(L)

(e) o

(L)

H Ky Kx %Y %X

C-1 Columna 1 0.3 0.7 2.55 134,894.97 24,776.63 0.56% 0.87%C-2 Columna 1 0.8 0.3 2.55 28,316.14 201,359.25 0.12% 7.03%

C-3 Columna 1 0.65 0.3 2.55 23,006.87 108,004.46 0.09% 3.77%

C-4 Columna 2 0.55 0.3 2.55 38,934.70 130,863.85 0.16% 4.57%

C-5 Columna 1 0.25 0.85 2.55 201,269.12 17,410.82 0.83% 0.61%

C-6 Columna 1 0.7 0.25 2.55 14,338.33 112,412.47 0.06% 3.93%

C-7 Columna 1 0.4 0.3 2.55 14,158.07 25,169.91 0.06% 0.88%

P-1 placa 1 0.2 7.4 2.55 3,630,529.04 19,312.70 14.95% 0.67%

P-2 placa 1 0.2 7.8 2.55 3,879,770.05 20,356.63 15.98% 0.71%

P-3 placa 1 0.2 1.6 2.55 207,276.31 4,175.72 0.85% 0.15%

P-4 placa 1 0.2 3.65 2.55 1,256,531.73 9,525.86 5.17% 0.33%

P-5 placa 1 0.2 5.95 2.55 2,716,143.29 15,528.46 11.19% 0.54%

P-6 placa 3 0.8 0.3 2.55 21,018.92 140,637.86 0.09% 4.91%

P-6 placa 3 0.25 0.6 2.55 50,976.12 9,151.52 0.21% 0.32%

P-7 placa 2 0.25 1.55 2.55 477,814.01 15,760.96 1.97% 0.55%

P-8 placa 1 0.2 6.85 2.55 3,285,677.82 17,877.30 13.53% 0.62%

P-9 placa 1 0.2 8.1 2.55 4,065,861.95 21,139.58 16.74% 0.74%

P-10 placa 3 1 0.3 2.55 26,273.65 264,457.27 0.11% 9.24%

P-ASC placa 1 1.95 0.2 2.55 5,089.16 337,846.78 0.02% 11.80%

P-ASC placa 1 0.2 2.05 2.55 380,336.63 5,350.14 1.57% 0.19%


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ING. ANTISISMICA



En la direccin Y-Y la resistencia ssmica est dada predominantemente porMUROS ESTRUCTURALES sobre los que acta por lo menos el 80 % del cortante enla base.

Para el sentido Y-Y (Sistema de muros estructurales): Ro=6

En la direccin X-X son resistidas por una combinacin de prticos y murosestructurales (DUAL). La fuerza cortante que toman los muros vara entre el 20 %y el 80 % del cortante del edificio. Los prticos debern ser diseados para resistirpor lo menos 25 % del cortante en la base.

X-X %

Kcolumas= 619,997kg/cm 21.66%Kplacas= 2,242,787kg/cm 78.34%

Para el sentido X-X (Sistema DUAL): Ro=7

Comparando con las especificaciones del plano si cumple:

2. IRREGULARIDADES

2.1. IRREGULARIDADES EN ALTURA

a. Irregularidad de Rigidez Piso Blando

En este informe no se considera la irregularidad por piso blando ya que noconocemos las derivas de entrepiso.

P-ASC placa 1 2.55 0.2 2.55 6,655.05 621,059.00 0.03% 21.69%

P-ESC placa 1 0.15 5.05 2.55 1,606,305.37 5,571.34 6.62% 0.19%

P-ESC placa 1 2.75 0.2 2.55 7,177.02 728,085.09 0.03% 25.43%

P-ESC placa 1 0.15 6.3 2.55 2,203,769.09 6,950.39 9.08% 0.24%

TOTAL= 24,282,123.39 2,862,783.99 100% 100%

Y-Y %

Kcolumas= 454,918kg/cm 1.87%

Kplacas= 23,827,205kg/cm 98.13%


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ING. ANTISISMICA



b. Irregularidad de Resistencia, Piso DbilSe muestran las plantas de aligerado de todos los pisos en los siguientesgrficos:


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ING. ANTISISMICA



Como se puede observar en los planos de planta, los pisos del 1 al 7 se cuenta en ambasdirecciones con la misma distribucin de elementos resistentes al sismo, tanto para placascomo columnas, por lo tanto, se concluye que no se tiene una irregularidad deresistencia.

c. Irregularidad Extrema de Rigidez

En este informe no se considera la irregularidad extrema de rigidez ya que nose conoce las derivas laterales de entrepiso.

d. Irregularidad Extrema de ResistenciaAl no contar con la irregularidad de resistencia, se descarta que cuente con irregularidad

extrema.

e. Irregularidad de Masa o Peso

De acuerdo al numeral 4.3, tenemos lo siguiente:

Debido a que nuestra edificacin es una vivienda multifamiliar, le corresponde la categoraC.

Por lo cual, el peso de la edificacin ser D+0.25L.


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ING. ANTISISMICA



De acuerdo a las areas de los pisos de la edificacion, se estimara su peso mediante lasiguiente expresion:

Donde:

: Carga por unidad de area (0.8-1.2 ton/m2)

: Area del piso

P q A

q

A

Se va asumir q=1 Ton/m2 para cada piso.

NIVEL AREA(m2)

q(Ton/m2)

P(Ton)

Mi/Mi+1>1.5 Estado dePiso

1 289.12 1 289.1 ---------- ---------2 280.72 1 280.7 1.029923055 REGULAR

3 278.59 1 278.6 1.007645644 REGULAR

4 280.72 1 280.7 0.992412368 REGULAR

5 278.59 1 278.6 1.007645644 REGULAR

6 280.72 1 280.7 0.992412368 REGULAR

7 289.12 1 289.1 0.97094632 REGULAR

Por tanto, la edificacin no tiene irregularidad de masa o peso.

f. Irregularidad Geomtrica Vertical


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ING. ANTISISMICA



Como se puede observar no tiene irregularidad geomtrica vertical tanto para las dosdirecciones en X y Y, este criterio no se aplica a azoteas.

g. Discontinuidad de los Sistemas Resistentes


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ING. ANTISISMICA



Como se puede observar en los planos siguientes los elementos resistentes al cortante tantolas placas y columnas, no presentan un des alineamiento vertical en toda la estructura, porlo tanto, se concluye que la edificacin no tiene irregularidad por discontinuidad de lossistemas resistentes.


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ING. ANTISISMICA




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ING. ANTISISMICA



h. Discontinuidad Extrema de los sistemas Resistentes

Al no contar con la irregularidad por discontinuidad de los sistemas resistentes, sedescarta que cuente con irregularidad extrema.

2.2. IRREGULARIDADES EN PLANTA

a. Irregularidad Torsionalb. Irregularidad Torsional Extremac. Esquinas Entrantes

Irregularidad Torsional:A simple inspeccin visual la estructura no tiene irregularidad torsional.

Irregularidad Torsional ExtremaAL no presentar irregularidad torsional la estructura no tiene irregularidad torsionalextrema.

Esquinas Entrantes


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ING. ANTISISMICA



Para el primer bloque:

En la direccin Y-Y En la direccin X-X

Para el primer bloque:

En la direccin Y-Y En la direccin X-X

Por lo tanto, se concluye que la edificacin tiene irregularidad de esquinas entrantes(Ip=0.90).

!!

48.230.4

2.0

40.12

30.4

irregular

mm

Aa

mA

ma

!!

5.190.1

2.0

50.7

90.1

irregular

mm

Aa

mA

ma

!!

59.130.4

2.0

95.7

30.4

irregular

mm

Aa

mA

ma

!!

57.160.1

2.0

85.7

60.1

irregular

mm

Aa

mA

ma


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ING. ANTISISMICA



a. Discontinuidad del Diafragma

Si A huecos / A bruta 0.50IrregularDonde A huecos = DxC o (CxD + CxE) y A bruta = AxB

Considerando todo el sistema.

22

cos

2

2

cos

44.11401.79

)(5.0

88.228

01.79

mm

IrregularAA

mA

mA

brutahue

bruta

hue


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ING. ANTISISMICA



Por lo tanto, el rea de agujeros est dentro de lo permisible. Se concluye que la edificacinno tiene irregularidad por discontinuidad del diafragma.

Considerando el sistema a la izquierda.


Considerando el sistema a la derecha.


b. Sistemas no Paralelos

Como podemos apreciar en la planta anterior, todos los elementos resistentes sonortogonales, sin tener inclinacin uno respecto de otro, por lo tanto, la edificacin no tiene

irregularidad de Sistemas no Paralelos.

22

cos

2

2

cos

1.6221.40

)(5.0

15.124

21.40

mm

IrregularAA

mA

mA

brutahue

bruta

hue

22

cos

2

2

cos

37.5257.39

)(5.0

73.104

57.39

mm

IrregularAA

mA

mA

brutahue

bruta

hue


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ING. ANTISISMICA



En Resumen, la estructura tiene las siguientes irregularidades:

Para la altura:

00.1Ia

Para la planta:

90.0Ip

3.

ESTRUCTURACION Y DIMENSIONAMIENTO

3.1. POR GRAVEDADa. ENCOFRADOS

La estructura posee losas aligerada en un sentido y losa maciza en do sentidos.

1 primer piso:


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ING. ANTISISMICA



Losa aligerada en un sentido Losa maciza en dos sentidos

2do, 3ro, 4to, 5to, 6to y 7mo piso:

!

1520

15

6,25

380

ok

cmcmh

Aligerado

cmH

mLnLnH

cmLn

Teorico

!

920

9

40

365

ok

cmcmh

Maciza

cmH

LnH

cmLn

Teorico


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ING. ANTISISMICA



Losa aligerada en un sentido Losa maciza en dos sentidos

Consideraciones a tomar en ductos, escaleras y ascensores

En el piso tpico la estructura muestra losa maciza la parte sealada anteriormente.

En el piso tpico, en la escalera principal del grafico mostrado, se observa una losamaciza en la zona del descanso, lo cual es correcto.

Se observa tambin que los aleros son de losa maciza, lo cual tambin es correcto.

b. VIGAS

Para el predimensionamiento de vigas, se tiene siguiente criterio:

En planta se muestran las luces mximas entre ejes para cada direccin.

!

1520

15

6,25

380

ok

cmcmh

Aligerado

cmH

mLnLnH

cmLn

Teorico

!

920

9

40

365

ok

cmcmh

Maciza

cmH

LnH

cmLn

Teorico

)1210(

LnH

mH

b 25.02


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ING. ANTISISMICA



Para las vigas en la direccin Y-Y:

Para las vigas en la direccin X-X:

!

55.050.0

55.0

12

6.6

nocumple

h

Viga

mH

LnH

mLn

Teorico

!

275.030.0

275.02

ok

mb

Viga

mb

Hb

Teorico


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ING. ANTISISMICA



c. COLUMNAS

El predimensionamiento de columnas se calcula mediante la siguiente expresin:

'

Donde:

: area tributaria de columnas

: carga unitaria por metro cuadrado (1 Ton/m2)

n : numero de pisos

' : resistencia del concreto (210 Kg/cm2)

: 0.35 para columnas centrales

0.45para c

C

C

T

T

C

PAf

P A q n

A

q

f

olumnas de extremo

!

50.043.0

43.0

12

15.5

OK

h

Viga

mH

LnH

mLn

Teorico

!

21.030.0

21.0

2

ok

mmb

Vigamb

Hb

Teorico


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ING. ANTISISMICA



Se calcular para las columnas ms crticas:

Columnas C-5 Columna central(.25x.85)

Esta columna es de 25x85=2125 cm2, por lo cual el dimensionamiento es correcto.

Columna (C-6) de extremo (.35X.70)

2

2

76.944

2/21035.069440

6944044.69

792.91

92.9

cmAc

cmkgxkgAc

kgtonPeso

xxPeso

mAt


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ING. ANTISISMICA



Esta columna es de 25x70=1750 cm2, por lo cual el dimensionamiento es correcto.

3.2. POR SISMOLa edificacin cuenta con 12 tipos de y cada una de ellas se verificar si tiene uncomportamiento como muro de corte , de acuerdo a sus dimensiones y materiales, secomportara como placa:

ELEMENTO TIPO y-y x-x Comportamientoen Y>0.3

Comportamientoen X>0.3

COMPARACIONCON PLANO



2

2

63.369

2/21045.0

34930

3493093.34

799.41

99.4

cmAc

cmkgx

kgAc

kgtonPeso

xxPeso

mAt


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ING. ANTISISMICA






P-6 placa 0.042 0.295 COLUMNA COLUMNA NO (POR

ARMADO)P-6 placa 0.166 0.029 COLUMNA COLUMNA NO (PORARMADO)




P-10 placa 0.042 0.461 COLUMNA PLACA NO (PORARMADO)

P-ASC placa 0.018 1.754 COLUMNA PLACA OK

P-ASC placa 1.939 0.018 PLACA COLUMNA OK

P-ASC placa 0.018 3 COLUMNA PLACA OK

P-ESC placa 11.77 0.01 PLACA COLUMNA OKP-ESC placa 0.018 3.489 COLUMNA PLACA OK


Para que un muro se comporte como placa tiene que cumplir 0.30 , condicin que todos

los muros de concreto armado resaltados en el cuadro cumplen excepto las placas quetienen armado como columna p6, p10.

Calculo del Cortante Ssmico V de acuerdo a la norma E - 030

Se calcula mediante la siguiente formula:

Z U C SV P

R

Dnde:

Z: Factor de zona.U: Factor de UsoS: Factor de Suelo

R: Coeficiente de reduccin de las fuerzas ssmicas

De acuerdo a la memoria descriptiva tenemos los siguientes datos:

ZONA:El terreno se encuentra ubicado en Jr. Manuel Segura # 476 , Distrito de Lince, Provincia y Departamento de Lima.

ZONA Z4


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ING. ANTISISMICA



USO:El uso de la edificacin es para vivienda.

SUELO:Segn el estudio de mecnica de suelos el tipo de suelo segn norma sismoresistente es el TIPO S2

S=1.05

R: Coeficiente de reduccin de las fuerzas ssmicas


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ING. ANTISISMICA



0

: Irregularidad en altura

: Irregularidad en planta

a p

a

p

R R I I

I

I

La estructurara tiene diferente comportamiento tanto para para las direcciones X y Y.

EJE Y-Y:Para el sentido Y-Y (Sistema de muros estructurales): Ro=6

EJE X-X:Para el sentido X-X (Sistema DUAL): Ro=7

Del clculo de la irregularidad hemos encontrado: no presenta irregularidad en altura (Ia=1)

presenta irregularidad en planta de ESQUINAS ENTRANTES(Ip=0.90).

Por lo tanto, el coeficiente final de reduccin ssmica ser:

EJE Y-Y:

0



a p

a

p

R R I I

I

I

R=5.4

EJE X-X:

0



a p

a

p

R R I I

I

I

R=6.3

C: Factor de Amplificacin Ssmica

Para obtener este factor, primero debemos calcular el periodo de la estructura, mediante lasiguiente formula:

Donde: n

T

hT

C

hn: la altura total del edificio.CT es 45 para el sistema dual.

hn= 18.25

Ct= 45

T= 0.4055556s

Tp= 0.6s


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ING. ANTISISMICA



Tl= 2

C= 2.5

P: Peso de la Estructura

PISO Ai(m2) qi (tn/m2) Pi (tn)

piso1 289.12 1 289.12

piso2 280.72 1 280.72

piso3 278.59 1 278.59

piso4 280.72 1 280.72

piso5 278.59 1 278.59

piso6 280.72 1 280.72

piso7 289.12 1 289.12

piso8 0piso9 0

piso10 0

piso11 0

TOTAL= 1,978 ton

CALCULO DE LA CORTANTE PARA:DIRECCION Y-Y:R=5.4

V= 432.60 ton

A= 6.63 m2

PR

SCUZV

...

cfVA basal

'*53.0*

AVbasal *

cf'*53.0*

DIRECCION X-X:R=6.3


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ING. ANTISISMICA



V= 370.80 ton

A= 5.68 m2

PR

SCUZV

...

cf

VA basal

'*53.0*

AVbasal *

cf'*53.0*

Calculo del rea existente de placas para ambas direcciones:

En Y-YAREA= 12.0799m2>6.63m2(cumple)

En X-XAREA= 4.60m2

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