UPN Ing. JAIME CRUZ DIAZ ALBAILERIA

ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEn este seccin del curso se explicar el metrado o clculo de las cargas verticales (cargas de gravedad) en los muros. Estas cargas provocan esfuerzos axiales en los muros que deben de controlarse con la siguiente frmula:

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESDonde:

..y adems: ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEl valor mximo del esfuerzo axial sm, se limita a 0.15 fm para que no se reduzca la ductilidad del muro ante solicitaciones ssmicas severas. Las cargas de gravedad influyen en el valor de la resistencia a fuerza cortante de los muros (Vm) y en la magnitud de las fuerzas ssmicas actuantes.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESLas cargas de gravedad son de dos tipos:Cargas muertas o permanentes (cm o pp)Cargas vivas o sobrecargas.Las cargas verticales se dividen en cargas directas e indirectas.

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESLas cargas directas son aquellas que actan directamente sobre el muro, tales como su propio peso, el de la solera, columnas, dinteles y cualquier otro elemento como tabiques, alfizares, etc., que se construya en el plano del muro o que se concentre perpendicular a l.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESLas cargas indirectas son la que provienen de las losas de techo, como el peso de la losa, los acabados de la losa. Estas cargas son distribuidas por unidad de rea y se deben trasladar al muro considerando el rea de influencia respectiva.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEn el caso de losas aligeradas armadas en una direccin las reas se deben de considerar como se muestra en la figura siguiente:

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESPara losas de macizas y losas aligeradas armadas en dos direcciones, las reas de influencia se obtienen con la denominada regla del sobre.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESLas cargas directas e indirectas se suman para obtener la carga vertical en un nivel determinado del muro. Estas cargas se deben de acumular en cada piso desde arriba hacia abajo. ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEn el caso del diseo por carga vertical, se debe considerar en el metrado toda la carga muerta y el 100% de la carga viva para la determinacin de la carga Pm.ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESPara el caso de Muros Confinados, puede recurrirse a las columnas para disminuir el esfuerzo axial en la albailera.ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEn este caso se tiene:Deformacin unitaria = e = d / hs = E x e s = E x d / hPara las columnas:dcol = (scol x h)/Ecol = (Pcol x h)/(Acol x Ecol)Para la Albailera:dalb = (salb x h)/Ealb = (Palb x h)/(Aalb x Ealb)

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESTambin: dcol = dalb.....( 1 ) P = 2 x Pcol + Palb..( 2 )De (1) (Pcol x h)/(Acol x Ecol) = (Palb x h)/(Aalb x Ealb) Pcol =(Palb x Acol x Ecol)/(Aalb x Ealb)De (2) P =(Palb x Acol x Ecol)/(Aalb x Ealb) + Palb Palb = P x Aalb x Ealb 2 x Acol x Ecol + Aalb x Ealb

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESA continuacin se desarrollara un ejemplo en el que se tratara aspectos de estructuracin, predimensionamiento y anlisis.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESCaractersticas:Planta tpica de un edificiode 4 pisos y azotea.Edificio destinado a oficinasUbicacin: LimaSuelo: grava arenosa densaANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESConsiderar:Altura de c/nivel: 2.50 mVigas soleras Y-Y: 0.15x0.30 mVigas soleras X-X:0.25x0.30 mPao de mayor luz: 4.95 mEspesor de la losa=0.20 m

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALES Lima: Zona Ssmica 3

Como h = 2.40 mt >=h/20, t = 2.40/20 = 12mEntonces Muros de soga t = 0.13 m

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESMaterialesConcreto: fc=175 kg/cm2 .Acero: fy = 4200 kg/cm2

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESAlbailera: Pilas: fm = 65 kg/cm2Ladrillo: King Kong IndustrialMortero: 1:4 (cemento : arena gruesa)Consideraremos:Muros Y-Y: espesor = 0.13 mMuros X-X: espesor = 0.23 m

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESCargas Muertas y VivasConcreto Armado: 2.40 ton/m3Losa Aligerada e = 0.20 m: 0.30 ton/m2Acabados: 0.15 ton/m2S/C Oficina (piso tpico): 0.25 ton/m2S/C Azotea: 0.10 ton/m2Muro de Albailera: 1.80 ton/m3

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESAsignamos a cada unode los muros unanumeracin para identificarlos en elanlisis, tanto en la direccin Y-Y comoen X X.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESSe realizar el clculo del esfuerzo axial para el muro Y7 como ejemplo del procedimiento a seguir para cada muro. Para hallar la carga axial sobre cada muro es necesario determinar las reas tributarias. En la siguiente figura se aprecia la determinacin de las reas mencionadas.

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESMuro Y7

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESrea Tributaria (A.T.):Longitud=2.15 - 0.25/2 + 0.85- 0.23/2 = 2.76 mAncho = (0.73-0.13/2+1.2-0.13)/2 + (1.2-0.13+1.8+1+1.08-0.13/2)/2 = 0.87 + 2.44 = 3.31 mA.T. = 2.76 x 3.31 = 9.14 m2Peso del Muro = 0.296m2 x 2.4m x 1.90ton/m3 = 1.35 ton ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESNOTA: en el calculo del peso del Muro, se esta considerando el peso del muro TARRAJEADO, por lo tanto se le adiciona 0.10 ton/m2 al peso el muro (1.80 ton/m2 + 0.10 ton/m2 = 1.90 ton/m2)Peso de la Losa = 9.14 m2 x 0.30 ton/m2 = 2.74 tonPeso del Acabado = 9.14 m2 x 0.15 ton/m2 = 1.37 tonPeso de la Solera = 0.15 x 0.3 x 2.28 x 2.4 = 0.25 ton

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESPeso S/C Piso Tpico= 9.14 m2 x 0.25 ton/m2 = 2.29 tonPeso S/C Azotea= 9.14 m2 x 0.10ton/m2 = 0.91 ton

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESLa mxima carga axial para todos los muros se encuentra en los muros del primer nivel.En este ejemplo el nmero de pisos es 4 (4 pisos tpicos y 1 azotea)ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESPD=4x(1.35+2.74+1.37+0.25)=22.84 tonPL=3x2.29 + 1x0.91 = 7.78 ton Pm = 22.84 + 7.78 = 30.62 ton sm7 = 30.62/(0.296) = 103.45 ton/m2

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ANALISIS POR CARGAS VERTICALESFa = 0.2x650x(1-[2.40/35/0.13]2) = 93.83 ton/m20.15xfm = 97.50 ton/m2Vemos que NO SE CUMPLE que: sm

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESSe debe aumentar el espesor del muro, es decir de 0.13m a 0.23m.Haciendo este cambio se obtiene:sm = 65.62 ton/m2 , Fa = 118.44 ton/m20.15 fm = 97.50 ton/m2 Se cumple que: sm

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESEl procedimiento seguido para el muro Y7 debe ser el mismo que se siga para cada uno de los muros situados en la direccin Y.ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

ANALISIS POR CARGAS VERTICALESPara los muros ubicados en la direccin X, se deber tener presente lo recomendado para hallar el rea tributaria y a continuacin seguir el procedimiento visto para los muros ubicados sobre Y. ANALISIS POR CARGAS VERTICALES

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BibliografaDiseo y Construccin de Estructuras Sismorresistentes de Albailera. ngel San Bartolom, Daniel Quiun y Wilson Silva. Fondo Editorial Pontificia Universidad Catlica del Per.Diseo de Edificacin con Albailera Confinada. Ing. Cruz Godoy.

BIBLIOGRAFIA

EN MEMORIA DELING. ANGEL SAN BARTOLOME