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diseño sísmico de un edificio de 6 pisos
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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LEON GUTIERREZ, José Luis SUYON GOMEZ, Diego Alonso TICACALA URDIALES, Edson Aldair VASQUEZ GUTIERREZ, Zamir William
Dr. Rafael Salinas Basualdo Ing. Cleiver Ayala Flores
Departamento Académico de Estructuras
Facultad de Ingeniería Civil
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 45 RECOMENDACIONES ......................................................................................................................... 46 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 47
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1. Predimensionamiento de la Estructura. 2. Análisis Estático de Fuerzas Sísmicas según la E.030. 3. Verificación de distorsiones límites según la E0.030. 4. Rediseño de Estructura en caso de no cumplir las distorsiones límites. 5. Comparación de Momentos Flectores y Fuerzas Cortantes en los elementos más representativos de cada estructura.
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El concreto con el cual se va a trabajar en las estructuras tiene una resistencia f’c=28 MPa y un fy=420 MPa.
La edificación se encuentra en Tacna, y esta se encuentra en la zona 4, como se observa
Ilustración 1 : Zonificación Sísmica en Perú. Fuente: (Ministerio de Vivienda, 2016)
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras Gráfico 1 : Planta típica de la edificación. Fuente: Elaboración propia.
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Para el predimensionamiento de losas se basó en el libro “Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado” de Antonio Blanco Blasco, en el cual se especifica que para losas aligeradas cuyas luces se encuentran entre 5 a 6 .5m se debe considerar una espesor de losa igual a 25 cm (2 0 cm de espesor de ladrillo más 5 cm de espesor del piso terminado). Entonces: e (losa)=0. 25 m. Finalmente, para hallar el peso propio de la losa, se considera una luz del valor de 1 m. Calculando: P.P (peso propio) de Losa Aligerada= 35 0 kg/m
Para el predimensionamiento de vigas, nos basaremos en el libro “Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado” de Antonio Blanco Blasco. Se considerarán vigas del tipo peraltadas. Para el cálculo del peralte de la viga se tomará el promedio entre la décima y doceava parte de la luz máxima, dándonos: h (calculado)=0.5 m h (aproximado)=0.6 m Luego, por fórmula, para el ancho de la viga, se obtuvo: b=0.15 m Por la Norma E.060, el ancho mínimo a utilizar es de 25 cm para zonas sísmicas, por lo tanto: b=0.25 m Entonces, nuestras vigas serán de 0.25m x 0.60m.
Para el predimensionamiento de las columnas, nos basaremos en el libro “Diseño en Concreto Armado” (Morales Morales), en donde las columnas se pre dimensionarán con la siguiente fórmula: 𝑏 ∗ 𝐷 =
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras Tabla 4 : Cálculo de los lados de las columnas. Fuente: Elaboración propia. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS PLACAS Para el predimensionamiento de las placas, se calculará primero la altura total de la edificación. Tabla 5 : Cálculo de la altura total de la edificación. Fuente: Elaboración propia. Ahora, para poder dimensionar las placas, lo haremos mediante el promedio de tercera y quinta parte de la altura total de la edificación.
Finalmente, aproximamos nuestra longitud de placas al valor más cercano que es 5 m. L aproximado=5 m.
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras ESQUEMA EN PLANTA DE UBICACIÓN Gráfico 3 : Esquema en Planta de la Edificación. Fuente: Elaboración propia.
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Con las dimensiones de los Elementos halladas en el predimensionamiento se procede a Modelar la estructura. Gráfico 5 : Modelación Estructural del Diseño Preliminar de la Estructura N°1. Fuente: Elaboración propia.
A partir del predimensionamiento realizado para los elementos de nuestra edificación, se procedió en colocar todas las características de los materiales a utilizar para que el software ETABS lleve a cabo el cálculo de los pesos por piso de la edificación, obteniéndose los siguientes resultados: Tabla 6 : Cálculo de masas de la Estructura N°1 en el Eje X-X. Fuente: Elaboración propia.
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6TO NIVEL 24.15 8.00 8.75 8.00 8. 5TO NIVEL 24.75 8.00 8.75 8.00 8. 4TO NIVEL 24.75 8.00 8.75 8.00 8. 3ER NIVEL 24.75 8.00 8.75 8.00 8. 2DO NIVEL 24.75 8.00 8.75 8.00 8. 1ER NIVEL 24.83 8.00 8.75 8.00 8. SUMA DE MASAS 148.0 g= 9.81 0. PESO (tonf) 1451. Finalmente, el Peso Sísmico Total de toda la Estructura N°1 es: Peso Sísmico Total= 1 451 .8 Ton.
En la Dirección “X-X” V base= 5% x Peso Sísmico (Tn) V base= 0.05 x 1451.8 Tn V base= 72.59 Tn En la Dirección “Y-Y” V base= 5% x Peso Sísmico (Tn) V base= 0.05 x 1451.8 Tn V base= 72.59 Tn
Eje “X-X” Asignamos en “Load Patterns” a la fuerza “FEX” en dicha configuración insertamos los valores de “C” y “K”, los cuales son: C= 1. k= 1.0 004 Obteniendo los siguientes valores:
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras Gráfico 7 : Fuerzas Sísmicas en el eje Y-Y de la Estructura N°1. Fuente: Elaboración propia.
Considerando un R= 8, puesto que la edificación está compuesta únicamente de pórticos de concreto armado. con un Límite de Distorsión de 0.007, según la E030 - 2018. Tabla 74 : Distorsiones en el Eje Y-Y de la Estructura N°1. Fuente: Elaboración propia.
Considerando un R= 8, puesto que la edificación está compuesta únicamente de pórticos de concreto armado. con un Límite de Distorsión de 0.007.
Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras Tabla 8 : Distorsiones en el Eje Y-Y de la Estructura N°1. Fuente: Elaboración propia.
Gráfico 8: Cortantes en el Eje X-X de la Estructura N°1. Fuente: Elaboración propia.
