PROYECTO

En el siguiente trabajo se hará el análisis y diseño del muro 4Y del edificio considerado en el capítulo 11 del texto “Análisis y diseño de edificaciones de albañilería” cuyo autor es el Ing. Flavio Abanto Castillo.

1. DATOS GENERALES DEL PROYECTO: UBICACIÓN : Lima

Nº de pisos : 04

uso : Vivienda

Sistema estructural : Albañilería confinada

Distribucion arquitectónica : Dos departamentos por piso, con un area eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeitechada por piso de 257.67 m2

Peso de la albañilería : 1800 Kg/m3

Albañilria (f’m ) : 60 Kg/cm2

Mortero : 1 : 1 : 4 cemento : cal : arena

Concreto (f’c) : 210 Kg/cm2

Acero (fy) : 4200 Kg/cm2

Resistencia del terreno : 2.5 Kg/cm2

2. PARAMETROS PARA EVALUAR LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE

Z = 0.40 C = 2.50 R = 6

U = 1.00 S = 1.20 K = 0.20

MURO A DISEÑAR (4Y)

ANALISIS Y DISEÑO DE MURO 4Y

DENOMINACION Y LONGITUDES DE MUROS EN CADA DIRECCION

MURODIRECCION "X"

MURODIRECCION "Y"

t=0.13m t=0.23m t=0.13m t=0.23m

1X 4.15 1Y 8.35

2X 2.60 2Y 3.90

3X 3.60 3Y 3.45

4X 3.60 4Y 3.90 5X 2.20 5Y 2.05 6X 7.35 6Y 3.10

7X 5.75 7Y 1.75

8X 4.00 8Y 8.35

9X 4.15 9Y 1.75

10X 2.60 10Y 3.10 11X 3.60 11Y 2.05 12X 3.60 12Y 3.90

13X 2.20 13Y 3.45

14X 5.75 14Y 3.90

15Y 8.35

16Y 2.90 17Y 2.90

TOTALES 27.25 27.90 23.90 43.25

Resumen:

Direccion X: Direccion Y:

Lx (t = 0.13 m) = 27.25 m Ly (t = 0.13 m) = 23.90 m

Lx (t = 0.23 m) = 27.90 m Ly (t = 0.23 m) = 43.25 m

Verificacion de la densidad de muros:

Eje X:

27.25 (0.13 )+27.90 (0.23 )257.67

> 4130

0.0387>0.0308

Eje Y:

23.90 (0.13 )+43.25 (0.23 )257.67

> 4130

0.0507>0.0308

ANALISIS DE MUROS POR CARGA VERTICAL

El análisis se realizara para un metro lineal de muro

a) Metrado de cargas y cálculo de los esfuerzos actuantes

Datos:

Peso de albañilería (Kg/m3) : 1800 Nº de pisos : 4 Peso de aligerado (Kg/m2) : 280 Peso de acabados (Kg/m2) : 100 Peso de concreto (Kg/m2) : 2400 Altura de muro (m) : 2.40 Sobrecarga 1º, 2º, 3º nivel (Kg/m2) : 200 Sobrecarga 4º nivel (Kg/m2) :150

b) Calculo del esfuerzo admisible (Fa)

Se sabe que:

Fa=0.20 f 'm [1−( h35t )2]

Para t = 0.13 m

Fa=0.20 x 60[1−( 2.435 x 0.13 )

2]=8.66Kg /cm2 Para t = 0.23 m

Fa=0.20 x 60[1−( 2.435 x 0.23 )

2]=10.93Kg /cm2c) Comparación de esfuerzos actuantes (fa) con el admisible (Fa)

Observando los cuadros anteriores se puede ver que para todos los muros se cumple que:

fa<Fa OK

CALCULO DEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO (P)

DATOS

Peso de albañilería…………………………………………………………….. 1800 Kg/m3

Longitud de muros portantes en la dirección “X”

Para t = 0.13 m…………………………………………………………………… 27.25 m Para t = 0.23 m………………………………………………………………….. 27.90 m

Longitud de muros portantes en la dirección “Y”

Para t = 0.13 m………………………………………………………………….. 23.90 m Para t = 0.23 m………………………………………………………………….. 43.25 m

Altura de muro (hm)…………………………………………………………. 2.40 m

Espesor efectivo de muro (t1)……………………………………………. 0.13 m

Espesor efectivo de muro (t2)…………………………………………… 0.23 m

Longitud de muros no portantes……………………………………….. 2.90 m

Longitud de alfeizares……………………………………………………….. 20.55 m

Altura de alfeizar (ha)……………………………………………………….. 0.90 m

Nº de pisos…………………………………………………………………………. 4

Peso de aligerado………………………………………………………………. 280 Kg/cm2

Peso de acabado……………………………………………………………….. 100 Kg/cm2

Area techada…………………………………………………………………….. 257.67 m2

Sobrecarga 1º, 2º, 3º nivel………………………………………………… 200 Kg/cm2

Sobrecarga 4º nivel………………………………………………………….. 150 Kg/cm2

Longitud de parapeto (Lp)…………………………………………………. 76.70 m

Altura de parapeto (hp)…………………………………………………….. 0.90 m

PISO

PESO DE

MUROS

PORTANTES

PESO DE

MUROS NO

PORTANTES

PESO DE

ALFEIZARE

S

PESO DE

LOSA ALIGER

ADA

PESO DE ACABAD

OS

PESO DE PARAPETO

TOTAL CARGA MUERTA "D"

TOTAL CARGA VIVA "L"

PESO TOTAL P=D+L

1 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1

2 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1

3 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 0.000 203292 12883.5 216175.1

4 99420.5 1628.64 4327.8 72147.6 25767 16153.020 219445 9662.625 229107.2

397682 6514.56 17311 288590 103068 16153.02 829319 48313.13 877632.3

CALCULO DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL EDIFICIO (V):

V=(ZUCSR )P V=k .P

C=2.5(T PT

)1.25

C≤2.5

T= hCT

CR≤0.10

PARAMETROS VALORES DESCRIPCION

Z 0.4 zona 3 (Lima)U 1 edificación para vivienda (categoría C)S 1.2 suelo intermedioR 6 estructura de albañilería confinada

Tp 0.6 factor que depende de Shn 10.28 altura total de la edificación en mtsCT 60 coeficiente para estimar el periodo fundamentalT 0.171 periodo fundamental de la estructura

Casumido 2.5 coeficiente de amplificación sísmicaK 0.2 coeficiente de proporcionalidad

P(Kg)877632.34

5 peso total de la edificación

V(Kg)175526.46

9 fuerza cortante en la base de la estructura

DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN ALTURA

PISO Pi hi pihi pihi/∑Pihi Fi Vi

4229107.

2 10.28235522

20.4140218

8 72671.872671.799

5

3216175.

1 7.71166671

00.2929890

6 51427.33124099.13

4

2216175.

1 5.14111114

00.1953260

4 34284.89158384.02

4

1216175.

1 2.57 5555700.0976630

2 17142.44175526.46

9

877632.

3 568864

1 175526.5

72671.8

51427.335

34284.890

17142.445

FUERZAS INERCIALES (Fi)

DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE DE NIVEL EN CADA MURO

PISO 1 : DATOS GEOMETRICOS

MURO h t l x y1X 2.400 0.230 4.150 3.675 12.3252X 2.400 0.230 2.600 1.300 8.6753X 2.400 0.230 3.600 6.550 8.6754X 2.400 0.230 3.600 6.550 7.1755X 2.400 0.130 2.200 2.700 4.1756X 2.400 0.130 7.350 10.875 4.1757X 2.400 0.130 5.750 4.475 0.0758X 2.400 0.130 4.000 10.850 0.0759X 2.400 0.230 4.150 18.075 12.325

10X 2.400 0.230 2.600 20.450 8.67511X 2.400 0.230 3.600 15.200 8.67512X 2.400 0.230 3.600 15.200 7.17513X 2.400 0.130 2.200 19.050 4.17514X 2.400 0.130 5.750 17.275 0.0751Y 2.400 8.350 0.230 0.125 8.2752Y 2.400 3.900 0.230 3.675 10.5003Y 2.400 3.450 0.230 3.675 5.8254Y 2.400 3.900 0.130 7.275 10.5005Y 2.400 3.050 0.130 7.275 5.1256Y 2.400 3.100 0.130 7.275 1.5507Y 2.400 1.750 0.230 8.225 7.9258Y 2.400 8.350 0.230 10.875 8.2759Y 2.400 1.750 0.230 13.525 7.925

10Y 2.400 3.100 0.130 14.475 1.55011Y 2.400 2.050 0.130 14.475 5.12512Y 2.400 3.900 0.130 14.475 10.50013Y 2.400 3.450 0.230 18.075 5.82514Y 2.400 3.900 0.230 18.075 10.50015Y 2.400 8.350 0.230 21.625 8.27516Y 2.400 2.900 0.130 9.550 2.80017Y 2.400 2.900 0.130 12.200 2.800

CALCULO DE RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “X”

PISO 1: RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “X”

MURO 3(h/l) 4(h/l)3 3(h/l) + 4(h/l)3 Kx/Em

1X 1.734939759 0.773658723 2.5085984820.0916846

6

2X 2.769230769 3.14610833 5.9153390990.0388819

63X 2 1.185185185 3.185185185 0.07220934X 2 1.185185185 3.185185185 0.0722093

5X 3.272727273 5.193087904 8.4658151770.0153558

8

6X 0.979591837 0.139261702 1.1188535390.1161903

6

7X 1.252173913 0.290864141 1.5430380540.0842493

88X 1.8 0.864 2.664 0.0487988

9X 1.734939759 0.773658723 2.5085984820.0916846

6

10X 2.769230769 3.14610833 5.9153390990.0388819

611X 2 1.185185185 3.185185185 0.072209312X 2 1.185185185 3.185185185 0.0722093

13X 3.272727273 5.193087904 8.4658151770.0153558

8

14X 1.252173913 0.290864141 1.5430380540.0842493

8

1Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247

2

2Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0008522

6

3Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0007539

2

4Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001546

1

5Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001209

26Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 0.0001229

7Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0003824

3

8Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247

2

9Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0003824

310Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 0.0001229

11Y 55.38461538 25168.86664 25224.25125 8.1271E-05

12Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001546

1

13Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0007539

2

14Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0008522

6

15Y 31.30434783 4544.752199 4576.0565460.0018247

2

16Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001149

7

17Y 55.38461538 25168.86664 25224.251250.0001149

70.9246086

5

CALCULO DE RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “Y”

PISO 1: RIGIDECES DE MUROS EN LA DIRECCION “Y”

MURO 3(h/l) 4(h/l)3 3(h/l) + 4(h/l)3 Ky/Em1X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000906892X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000568173X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00078674X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00078675X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 8.7218E-056X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000291397X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000227968X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000158589X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.00090689

10X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.0005681711X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000786712X 31.3043478 4544.7522 4576.05655 0.000786713X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 8.7218E-0514X 55.3846154 25168.8666 25224.2513 0.000227961Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.240270132Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.082783423Y 2.08695652 1.34659324 3.43354977 0.066986074Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.046790635Y 2.36065574 1.94892083 4.30957657 0.03016538

6Y 2.32258065 1.85613105 4.17871169 0.031110077Y 4.11428571 10.317621 14.4319067 0.015936918Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.240270139Y 4.11428571 10.317621 14.4319067 0.01593691

10Y 2.32258065 1.85613105 4.17871169 0.0311100711Y 3.51219512 6.41847913 9.93067425 0.0130907512Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.0467906313Y 2.08695652 1.34659324 3.43354977 0.0669860714Y 1.84615385 0.93218025 2.77833409 0.0827834215Y 0.86227545 0.09498046 0.95725591 0.2402701316Y 2.48275862 2.26725163 4.75001025 0.0273683617Y 2.48275862 2.26725163 4.75001025 0.02736836

1.296120

CALCULO DE CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “X” (Vtras)

PISO 1: CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “X”

VX1 = 175526.469

MURO Vtras % DE ABSORCION1X 17405.293 9.922X 7381.300 4.213X 13708.117 7.814X 13708.117 7.815X 2915.139 1.666X 22057.423 12.577X 15993.790 9.118X 9263.899 5.289X 17405.293 9.92

10X 7381.300 4.2111X 13708.117 7.8112X 13708.117 7.8113X 2915.139 1.6614X 15993.790 9.111Y 346.401 0.202Y 161.792 0.093Y 143.124 0.084Y 29.352 0.02

5Y 22.954 0.016Y 23.331 0.017Y 72.599 0.048Y 346.401 0.209Y 72.599 0.04

10Y 23.331 0.0111Y 15.428 0.0112Y 29.352 0.0213Y 143.124 0.0814Y 161.792 0.0915Y 346.401 0.2016Y 21.826 0.0117Y 21.826 0.01

100.00

CALCULO DE CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “Y”

PISO 1: CORTANTES DE TRASLACION EN LA DIRECCION “Y”

VY1 = 175526.469

MURO Vtras % DE ABSORCION1X 122.816 0.072X 76.945 0.043X 106.539 0.064X 106.539 0.065X 11.811 0.016X 39.461 0.027X 30.871 0.028X 21.475 0.019X 122.816 0.07

10X 76.945 0.0411X 106.539 0.0612X 106.539 0.0613X 11.811 0.0114X 30.871 0.021Y 32538.474 18.542Y 11210.908 6.393Y 9071.558 5.174Y 6336.600 3.615Y 4085.133 2.33

6Y 4213.067 2.407Y 2158.249 1.238Y 32538.474 18.549Y 2158.249 1.23

10Y 4213.067 2.4011Y 1772.809 1.0112Y 6336.600 3.6113Y 9071.558 5.1714Y 11210.908 6.3915Y 32538.474 18.5416Y 3706.348 2.1117Y 3706.348 2.11

100.00

CORRECCION POR TORSION

CALCULO DEL CENTRO DE RIGIDEZ

PISO 1: CENTRO DE RIGIDEZ

MURO Kx/Em Ky/Em Y(Kx/Em) X(Ky/Em)

1X 0.091685

0.000907

1.130013

0.003333

2X 0.038882

0.000568

0.337301

0.000739

3X 0.072209

0.000787

0.626416

0.005153

4X 0.072209

0.000787

0.518102

0.005153

5X 0.015356

0.000087

0.064111

0.000235

6X 0.116190

0.000291

0.485095

0.003169

7X 0.084249

0.000228

0.006319

0.001020

8X 0.048799

0.000159

0.003660

0.001721

9X 0.091685

0.000907

1.130013

0.016392

10X 0.038882

0.000568

0.337301

0.011619

11X 0.072209

0.000787

0.626416

0.011958

12X 0.072209

0.000787

0.518102

0.011958

13X 0.015356

0.000087

0.064111

0.001661

14X 0.084249

0.000228

0.006319

0.003938

1Y 0.001825

0.240270

0.015100

0.030034

2Y 0.000852

0.082783

0.008949

0.304229

3Y 0.000754

0.066986

0.004392

0.246174

4Y 0.000155

0.046791

0.001623

0.340402

5Y 0.000121

0.030165

0.000620

0.219453

6Y 0.000123

0.031110

0.000190

0.226326

7Y 0.000382

0.015937

0.003031

0.131081

8Y 0.001825

0.240270

0.015100

2.612938

9Y 0.000382

0.015937

0.003031

0.215547

10Y 0.000123

0.031110

0.000190

0.450318

11Y 0.000081

0.013091

0.000417

0.189489

12Y 0.000155

0.046791

0.001623

0.677294

13Y 0.000754

0.066986

0.004392

1.210773

14Y 0.000852

0.082783

0.008949

1.496310

15Y 0.001825

0.240270

0.015100

5.195841

16Y 0.000115

0.027368

0.000322

0.261368

17Y 0.000115

0.027368

0.000322

0.333894

0.924609

1.313195

5.936626

14.219520