PREDIMENSIONAMIENTO

INTRODUCCIÓN

En el presente avance se efectuará el pre dimensionamiento de los elementos estructurales de una edificación de 5 pisos, el análisis dinámico modal espectral con la NTE- E030. Presentamos la memoria de análisis sísmico.

LOSAS ALIGERADAS COLUMNAS VIGAS MUROS DE ALBAÑILERIA PLACAS

OBJETIVOS:

1. ESPECIFICACIONES Ubicación de la estructura: Tacna

Uso del suelo: Multifamiliar – Comercio

Tipo de suelo: Intermedio

f´c=210 Kg/cm2

fý=4200 Kg/cm2

Dimensiones en planta:L1=4.18 mL2=3.25 m

Número de pisos: 5

Carga viva para comercio :500 Kg/m2 (según la norma E 020)

Categoria de la edificacion:

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS

2.1. LOSA ALIGERADA:

La regla práctica para determinar el espesor de la losa es dividir la mayor longitud de luz libre entre 25. Este espesor considera los 5 cm de concreto que se coloca por encima del ladrillo más la altura del ladrillo. Al ser los ladrillos de sección cuadrada de 30x30 cm con una altura variable de 12, 15, 20 y 25 cm, el espesor de losa a escoger queda restringido a ciertos valores.

h ≥ ln/25, h = 17, 20, 25 o 30 cm

Según esta regla práctica se considera los siguientes espesores de losa para cada longitud de luz libre:

Para los paños más importantes tenemos lo siguiente:

Paño Luz dirección techado (L) Peralte (H= L/25)EJE 1-2 /A-C 3.25 0.13

EJE F-G 3.70 0.15EJE A-B 4.72 0.19

En concordancia con los criterios mencionados usaremos un espesor de 20cm, para mejorar los aspectos de sonido, puedan colocarse las instalaciones de desagüe. Además con un aligerado de 20 cm, ya no se

verificó deflexiones porque corresponde a un peralte mínimo según la norma E-060.

2.2. LOSA MACIZA

Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando espesores menores en 5 cms. a los indicados para losas aligeradas.

eMaciza=20cm−5 cm

eMaciza=15cm

2.3. PREDIMENSIONAMINETO VIGAS PERALTADAS

Para predimensionar estas vigas, por lo general, se considera como regla práctica usar un peralte del orden del décimo o doceavo de la mayor luz libre entre apoyos.Para el ancho o base de la viga se debe considerar una longitud mayor que 0.3 del peralte, sin que llegue a ser menor de 25 cm. Se recomienda no tener un ancho mayor a 0.5 del peralte, debido a que el ancho es menos importante que el peralte para proporcionar inercia a la viga.Resumiendo:

VIGAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS

VIGAS L (Luz mayor) l/12 l/10 Elegido 0.5*HV1 4.18 0.35 0.42 50 25V2 3.25 0.27 0.33 50 25

h ≥ ln/10 ó h ≥ ln/12

En el sótano las vigas serán de 25x50cm. Por otro lado, el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) en la NTE-060 en su acápite 10.4.1.3, dice que la condición para no verificar deflexiones en una viga es que el peralte debe ser mayor ò igual que el dieciseisavo de la luz libre.

Para Lyy = 4.18 m , Lyy/16 = 26 h ≥ 26 cm OKPara Lxx = 3.25 m , Lxx/16 = 20 h ≥ 20 cm OK

De acuerdo a esto las vigas típicas serán de 25X50 cm

2.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Las columnas al ser sometidas a cargas axiales y momento flector, tienen que ser dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de evaluar cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente en dimensionamiento En base a todo lo indicado se puede recomendar el siguiente criterio de dimensionamiento:

2.4.1. COLUMNAS CENTRADAS :

Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c

2.4.2. EXCENTRICAS Y ESQUINADAS :

Área de columna = P (servicio) / 0,35f’c

Siendo: P(servicio) = P . A . N

A = área tributaria N = número de pisos

Edificios categoría A (ver E030) P = 1500 kg/m2 Edificios categoría B (ver E030) P = 1250 kg/m2

Edificios categoría C (ver E030) P = 1000 kg/m2

Según el área tributaria se ha podido determinar tres tipos de columnas:

TIPO DE COLUMNAS

AREA TRIBUTARIA

(m2)C-1 22.35C-2 3.22C-3 8.46

Para determinar el P(servicio) usamos la siguiente formula:

P(servicio) = P . A . N

TIPO I

TIPO II

TIPO III

TIPO DE COLUMN

A

ÁREA TRIBUTARIA(m

2)

PESO POR UNIDAD DE

AREA(Kg/m2)

# DE PISOS

P(SERVICIO)

C-1 22.35 1000 5 111750C-2 3.22 1000 5 16100C-3 8.46 1000 5 42300

Aplicando las fórmulas:

Área de columna centradas = P (servicio) / 0,45f‘c

Área de columna excéntricas y esquinadas= P (servicio) / 0,35f’c

TIPO DE COLUMN

A

P(SERVICIO)

COEFICIENTE DEL

TIPO DE COLUMNA

f´c(Kg/cm2)

ÁREA DE COLUMNA(cm

2)

C-1 111750 0.45 210 1182.53968C-2 16100 0.35 210 219.047619C-3 42300 0.35 210 575.510204

Por motivos de simetría y de proceso constructivo se tomara columnas circulares de diámetro 0.50 m.

TIPO DE COLUMNA

ÁREA DE LA COLUMNA(cm2)

DIÁMETRO DE LA

COLUMNA(cm)

DIÁMETRO DE LA COLUMNA

DESIGNADA(cm)

C-1 1182.539683 38.8 40 C-2 219.047619 16.7 20 C-3 575.5102041 27.06 30

2.4.1.1. METODO PRACTICO

TIPO 1 : lado = H/8 =2.60/8=0.32 mTIPO 2 : lado = H/10 =2.60/10=0.26 mTIPO 3 : lado = H/9 =2.60/9=0.29 m

Donde: H = altura del piso

2.5. ESPESOR EFECTIVO DE MUROS

2.5.1. ESPESOR DE MURO DEL 1ER PISO AL 5TO PISO:

Para la zona sísmica 3, el espesor efectivo mínimo, descontando tarrajeos es:

T=H/20

T=260/20=13 cm

Donde “H” es la altura libre de la albañilería. Con lo cual, se utilizara muros en aparejo de soga con espesor efectivo igual a 13 cm(15 cm tarrajeados)

2.6. DENSIDAD DE MUROS

2.6.1. PRIMER PISO

MURO L(M) T(m2) Ac(m2) MURO L(M) T(M) Ac(m2)A 0 0.13 0 1 6.46 0.13 0.8398B 1.78 0.13 0.2314 2 2.63 0.13 0.3419C 0.9 0.13 0.117 3 0 0.13 0D 0.8 0.13 0.104 3´ 0.75 0.13 0.0975E 1.16 0.13 0.1508 4 2.05 0.13 0.2665F 0 0.13 0 4´ 6.18 0.13 0.8034G 4.87 0.13 0.6331 5 11.01 0.13 1.4313

SUMATORIA 1.2363 SUMATORIA 3.7804ÁREA 163.0308 ÁREA 163.0308

0.00758323 0.02318826

DENSIDAD DE MUROSY-YX-X

2.6.2. DEL SEGUNDO PISO AL QUINTO PISO

MURO L(M) T(m2) Ac(m2) MURO L(M) T(M) Ac(m2)A 4.34 0.13 0.5642 1 6.46 0.13 0.8398B 1.2 0.13 0.156 2 4.61 0.13 0.5993C 0 0.13 0 3 0 0.13 0D 3.06 0.13 0.3978 3´ 3.02 0.13 0.3926E 0 0.13 0 4 2.05 0.13 0.2665F 0 0.13 0 4´ 6.18 0.13 0.8034G 0 0.13 0 5 4.63 0.13 0.6019

SUMATORIA 1.118 SUMATORIA 3.5035ÁREA 150.7691 ÁREA 150.7691

0.007415313 0.02323752

DENSIDAD DE MUROSX-X Y-Y

2.7. PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS

Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más importantes sean, tomarán un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos.

Las placas pueden hacerse mínimo de 10cm de espesor (muros de ductilidad limitada), pero generalmente se consideran de 20, 25 o 30cm conforme aumentemos el número de pisos o disminuyamos su densidad

Consideramos en el trabajo el espesor de las placas de 15 cm y 25 cm. conforme al número de pisos de la vivienda.

3. CONCLUSIONES

Se predimensionó la estructura teniendo en cuenta la Norma E -030 para poder realizar el análisis dinámica Modal espectral, teniendo como resultado 18 modos espectrales.

4. RECOMENDACIONES

5. BIBLIOGRAFÍA