VULNERABILIDAD SISMICA

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INFORME EVALUACION ESTRUCTURAL CALLE 60 A N0 40-35 BARRIO VILLA HERMOSA

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Informe evaluacion y propuesta estructural los angeles con el software ram elements

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Page 1: VULNERABILIDAD SISMICA

INFORME EVALUACION

ESTRUCTURAL CALLE 60 A N0 40-35

BARRIO VILLA HERMOSA

Page 2: VULNERABILIDAD SISMICA

INTRODUCCION

El trabajo se inicia con la caracterización mecánica de los materiales que

componen los elementos estructurales (vigas, columnas y muros) del la

edificación y luego se modela utilizando como herramienta el programa RAM

ELEMENTS V8 i.

Como el sistema Estructural de la edificación son muros de carga en

mampostería estructural no reforzada, se modelan los elementos y se obtienen

las solicitaciones de diseño para los diferentes elementos estructurales, así

como los desplazamientos máximos horizontales y verticales. Luego se

comparan con los parámetros establecidos en la norma NSR – 10.

El sistema de muros de carga es un sistema estructural que no dispone de un

pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son llevadas

hasta la cimentación por los muros de carga y las fuerzas horizontales son

resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales.

La mampostería no reforzada es la construcción con base en piezas de

mampostería unidas por medio de mortero que no cumple las cuantías mínimas

de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Debe

cumplir los requisitos del capítulo D.9. Este sistema estructural se clasifica,

para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con

capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI).

Los muros de mampostería no reforzada deben diseñarse por el método de los

esfuerzos admisibles de trabajo, de acuerdo con lo dispuesto en el Apéndice D-

1.

Cabe anotar, que la utilización del sistema de muros de carga con muros

de mampostería no reforzada, no está permitida en zonas de amenaza

sísmica intermedia ni alta de acuerdo a la norma NSR-10 (Tabla A.3-1).

Lo que se pretende en el presente estudio es ver el comportamiento de los

muros de carga de la edificación construida antes de la vigencia de las NSR-10

y en caso de no ser satisfactorio su comportamiento, elaborar una propuesta

estructural acorde a la norma.

Page 3: VULNERABILIDAD SISMICA

DATOS GENERALES, UBICACIÓN Y BREVE DESCRIPCIÓN

El Edificio objeto del presente estudio se encuentra ubicado en la calle 60 A

No 40 – 35 Barrio Villa Hermosa ( Urbanización Los Ángeles ) de la ciudad de

Medellín, tiene aproximadamente 45 años de haberse construido.

Geométricamente consiste de un solo cuerpo prismático sin irregularidades en

planta y en altura y está conformado por 2 pisos para uso residencial.

OBJETIVO GENERAL

Realizar un estudio de análisis sísmico del edificio bajo los parámetros

establecidos en la norma sismo resistente de 2010 (NSR-10).

Objetivos Específicos

• Evaluación cualitativa del estado actual del sistema estructural de edificio.

• Cálculos de las solicitaciones según la NSR-10

• Cálculo de la resistencia existente y efectiva del edificio.

Concreto en Vigas

Para el presente estudio se asumirá 21 Mpa

Mampostería

Se determinó que estaba compuesta por unidades de bloque de arcilla de

perforación horizontal y de manera conservadora se asumió una resistencia

promedio de f’ cu = 5 Mpa ; mientras que para el mortero de pega se asumió

una resistencia a la compresión de f’ cp = 7.5 Mpa (Tipo N Tabla D.3.4-1 NSR -

10).

Acero de refuerzo: El acero de refuerzo utilizado en toda la estructura

corresponde a barras corrugadas, para este caso se tomó una resistencia fy =

420Mpa.

Investigación Archivo de planeación: No se encontró plano estructural, solo

se encontró el plano arquitectónico 1597-67.

Page 4: VULNERABILIDAD SISMICA

MODELACION DE LA ESTRUCTURA:

Las propiedades mecánicas de los mareriales utilizados son:

Concreto vigas: f’c = 21 Mpa Ec = 17872.045 Mpa

ν = 0.2

Acero vigas: fy = 420 Mpa E = 200,000 Mpa

Muros en bloque de arcilla: f’m = 5 Mpa Em = 3750 Mpa

ν = 0.2

Page 5: VULNERABILIDAD SISMICA

ESPECTRO SEGÚN NSR – 10

Definido en el capítulo A.2 de la norma según los siguientes parámetros:

Aceleración Horizontal Pico Efectiva (Aa): De acuerdo a la posición de

Medellín dentro del Mapa de valores de Aa ( zonas de amenaza sísmica

intermedia ) le corresponde la zona 3 (Figura A.2.3-2 )

Aa = 0.15

Velocidad Horizontal Pico Efectiva (Av): De acuerdo a la posición de

Medellín dentro del Mapa de valores de Av ) le corresponde la zona 4 (Figura

A.2.3-3 )

Av= 0.20

Ae= 0.13

Ad= 0.07

Tipo de Perfil de Suelo: Perfil D. Perfiles de suelos rígidos Que cumplen

cualquiera de estas dos condiciones: 50>N>15; 100KPa>Su>50KPa.

Grupo de uso: I

Coeficiente de Importancia (I): La norma clasifica las edificaciones, según su

uso. Para el caso se clasifica en el grupo de uso I (estructuras de ocupación

normal), el coeficiente de importancia correspondiente (Tabla A.2.5-1) es:

I = 1.0

Coeficiente de Disipación de Energía: Según la tabla A.3-1 NSR-10 se

obtiene el coeficiente de disipación de energía básico Ro=1, como la estructura

no presenta irregularidad en planta ni en altura los valores de ambos factores

phi son 1, por lo tanto R=1.

Page 6: VULNERABILIDAD SISMICA

ESPECTRO DE RESPUESTA SISMICA

T[Seg] a/g

----------------------------------------

0.00000 0.56

0.10000 0.56

0.17778 0.56

0.85333 0.56

1.00000 0.48

2.00000 0.24

3.00000 0.16

4.00000 0.12

4.80000 0.11

5.00000 0.09

6.00000 0.06

7.00000 0.05

8.00000 0.04

9.00000 0.03

Page 7: VULNERABILIDAD SISMICA

CARGAS A INGRESAR EN RAM ELEMENTS V8i

Carga Muerta:

Peso losa sobre nervios: 120Kg/m2

Peso nervio: 96Kg/m2

Peso particiones y acabados: 300Kg/m2

-----------------

516 Kg/m2

Peso Afinado de pisos y cubierta: 160Kg/m2

Peso vigas: 96 Kg/m

Carga Viva:

300 Kg/m2

Page 8: VULNERABILIDAD SISMICA

TRASLACIONES DEBIDAS A SISMO EN LA DIRECCIÓN X y Z

Numeración De Centros De Masa

Page 9: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados del Análisis

Traslaciones

________________________________________________________________________________________________________________________

Traslaciones [cm] Rotaciones [Rad]

Nudo TX TY TZ RX RY RZ

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Estado Sx=Sismo direccion x

77 0.00606 0.00000 0.00031 0.00000 0.00000 0.00000

76 0.00570 0.00000 0.00018 0.00000 0.00000 0.00000

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Estado Sz=Sismo direccion z

77 0.00021 0.00000 0.00332 0.00000 0.00000 0.00000

76 0.00019 0.00000 0.00289 0.00000 0.00000 0.00000

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS SEGUNDO PISO DEBIDAS

AL SISMO EN X

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

77 0,00606 0,00031 0,00036 0,00013 2,5 2,5 Cumple

76 0,0057 0,00018

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS SEGUNDO PISO DEBIDAS

AL SISMO EN Z

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

77 0,00021 0,00332 0,00002 0,00043 2,5 2,5 Cumple

76 0,00019 0,00289

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS PRIMER PISO DEBIDAS AL

SISMO EN X

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

76 0,0057 0,00018 0,0057 0,00018 3,5 3,5 Cumple

0 0

Page 10: VULNERABILIDAD SISMICA

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS PRIMER PISO DEBIDAS AL

SISMO EN Z

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

76 0,00019 0,00289 0,00019 0,00289 3,5 3,5 Cumple

0 0

ENVOLVENTE DE DESPLIENTOS NODALES EN X y Z

Resultados del Análisis

Envolvente de desplazamientos nodales

________________________________________________________________________________________________________________________

Nota.- ec es el estado de carga crítico

Envolvente de desplazamientos nodales para :

cm=Carga muerta

cv=Carga viva

Sx=Sismo direccion x

Sz=Sismo direccion z

Vx=Viento direccion x

Vz=Viento direccion z

D1=cm

D2=cm+cv

D3=cm+Vx

D4=cm+Vz

D5=cm+0.7Sx

D6=cm+0.7Sz

D7=cm+0.75cv+0.75Vx

D8=cm+0.75cv+0.75Vz

D9=cm+0.75cv+0.525Sx

D10=cm+0.75cv+0.525Sz

D11=cm+0.75cv-0.525Sx

D12=cm+0.75cv-0.525Sz

D13=cm+0.75cv-0.75Vx

Page 11: VULNERABILIDAD SISMICA

D14=cm+0.75cv-0.75Vz

D15=cm-0.7Sx

D16=cm-0.7Sz

Traslación Rotación

Nudo X ec Y ec Z ec Rx ec Ry ec Rz ec

[cm] [cm] [cm] [Rad] [Rad] [Rad]

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

77 Max 0.006 D3 0.000 cm 0.003 Sz 0.00000 cm 0.00000 D8 0.00000 cm

Min -0.004 D13 0.000 cm -0.002 D16 0.00000 cm 0.00000 Sx 0.00000 cm

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

76 Max 0.006 D3 0.000 cm 0.003 Sz 0.00000 cm 0.00000 D8 0.00000 cm

Min -0.004 D13 0.000 cm -0.002 D16 0.00000 cm 0.00000 Sx 0.00000 cm

Conclusión:

Las derivas calculadas cumplen con las derivas admisibles de las NSR-

10.

Ahora mostrare los resultados de los esfuerzos a los que están sometidos

los muros de carga para diferentes combinaciones de carga.

EVALUACIÓN DE LOS ESFUERZOS EN LOS MUROS DE CARGA

Estados de carga:

ID Comb. Categoría Descripción

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

cm No DL Carga muerta

cv No LL Carga viva

Sx No EQ Sismo dirección x

Sz No EQ Sismo dirección z

Vx No WIND Viento dirección x

Vz No WIND Viento dirección z

D1 Si cm

Page 12: VULNERABILIDAD SISMICA

D2 Si cm+cv

D3 Si cm+Vx

D4 Si cm+Vz

D5 Si cm+0.7Sx

D6 Si cm+0.7Sz

D7 Si cm+0.75cv+0.75Vx

D8 Si cm+0.75cv+0.75Vz

D9 Si cm+0.75cv+0.525Sx

D10 Si cm+0.75cv+0.525Sz

D11 Si cm-0.7Sx

D12 Si cm-0.7Sz

D13 Si cm+0.75cv-0.75Vx

D14 Si cm+0.75cv-0.75Vz

D15 Si cm-0.75cv-0.525Sx

D16 Si cm+0.75cv-0.525Sz

Notas:

* fa = Esfuerzo de compresión calculado debido solamente a cargas axiales

* fb = Esfuerzo de compresión calculado debido solamente a flexión

* ft = Tracción axial calculada

* Fa = Esfuerzo de compresión admisible debido solamente a cargas axiales

* Fb = Esfuerzo de compresión admisible debido solamente a flexión

* fv = Esfuerzo de corte calculado

* Fs = Esfuerzo de compresión o tracción admisible

* Fv = Esfuerzo de corte admisible

Materiales:

Material : BMU 0.714-60

Tipo de mortero : Port/Mort - M/S

Tipo de capa de mortero : Capa completa

Tipo de lechada : Lechada completa

Page 13: VULNERABILIDAD SISMICA

Resistencia a compresión de la mampostería (f`m) : 50 [Kg/cm2]

Resistencia a tracción del acero (fy) : 4218.4 [Kg/cm2]

Resistencia admisible a tracción del acero (Fs) : 1687.36 [Kg/cm2]

Módulo de elasticidad del acero (Es) : 2.03889E06 [Kg/...

Módulo de elasticidad de la mampostería (Em) : 535715 [Kg/cm2]

Peso unitario de la mampostería : 1922.21 [Kg/m3]

Peso unitario efectivo de la mampostería : 887.059 [Kg/m3]

RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE LOS MUROS DE CARGA

MURO 1:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Page 14: VULNERABILIDAD SISMICA

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 13.10 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 13.10 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 15: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D7(Abajo) 2.41 2.89 10.00 16.67 0.41

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condicion ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D3(Abajo) 2.14 4.57 0.47

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D1(Arriba) 1667.83 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 16: VULNERABILIDAD SISMICA

MURO 2:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 3.45 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Page 17: VULNERABILIDAD SISMICA

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

ISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 3.45 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 0.96 10.04 10.00 16.67 0.70

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Page 18: VULNERABILIDAD SISMICA

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 9.08 4.57 1.99

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 810.27 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 3:

Page 19: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 2.50 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a compresión axial y flexión combinados.

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Page 20: VULNERABILIDAD SISMICA

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 2.50 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 17.35 0.95 10.00 16.67 1.79

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 10.70 4.57 2.34

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 21: VULNERABILIDAD SISMICA

1 D15(Arriba) 20588.35 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 4:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Page 22: VULNERABILIDAD SISMICA

Longitud total : 2.70 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Apoyo en la base de las columnas : Empotrado

Elementos de rigidez : Ninguno

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 2.70 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

Page 23: VULNERABILIDAD SISMICA

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Máximo) 1.19 11.20 10.00 16.67 0.79

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 16.43 4.57 3.60

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D1(Arriba) 234.72 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 5:

Page 24: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 2.10 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Page 25: VULNERABILIDAD SISMICA

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 2.10 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 6.74 0.20 10.00 16.67 0.69

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 4.18 4.57 0.92

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

Page 26: VULNERABILIDAD SISMICA

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 7890.23 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 6:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Page 27: VULNERABILIDAD SISMICA

Longitud total : 2.50 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 2.50 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

Page 28: VULNERABILIDAD SISMICA

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 0.23 7.67 10.00 16.67 0.48

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 7.44 4.57 1.63

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 313.17 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 7:

Page 29: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 4.50 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Page 30: VULNERABILIDAD SISMICA

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 4.50 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Abajo) -0.04 8.27 10.00 16.67 0.49

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Abajo) 8.30 4.57 1.82

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Máximo) 147.19 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 31: VULNERABILIDAD SISMICA

MURO 8:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 3.40 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

Page 32: VULNERABILIDAD SISMICA

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a compresión axial y flexión combinados.

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 3.40 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 13.59 0.52 10.00 16.67 1.39

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 34.60 4.57 7.57

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 33: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D1(Arriba) 12549.51 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 9:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Page 34: VULNERABILIDAD SISMICA

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 1.90 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a compresión axial y flexión combinados.

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 1.90 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 35: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 55.74 1.71 10.00 16.67 5.67

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 116.03 4.57 25.39

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D1(Arriba) 31584.36 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 36: VULNERABILIDAD SISMICA

MURO 10:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 3.40 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

Page 37: VULNERABILIDAD SISMICA

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 3.40 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D3(Abajo) 0.98 0.54 10.00 16.67 0.13

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D13(Abajo) 0.66 4.57 0.14

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 38: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D1(Arriba) 7.77 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MURO 11:

Resultados de Diseño

Muro de Mampostería

DATOS GENERALES:

Código de diseño : NSR-10

Geometría:

Altura total : 3.50 [m]

Espesor de Muro : 19.38 [cm]

Longitud total : 13.10 [m]

Tipo de base del muro : Continua

Apoyo en la base de los muros : Empotrado

Page 39: VULNERABILIDAD SISMICA

Número de pisos: 1

Piso Altura del piso

[m]

--------------------------------------------------------------------------

1 3.50

--------------------------------------------------------------------------

DISEÑO DE MUROS DE CARGA:

Estatus : NO CUMPLE

- Insuficiente resistencia a tracción debida a flexión.

- Insuficiente resistencia a tracción axial o tracción debido a la flexión.

Geometría:

Segmento Coordenada X Coordenada Y Ancho Alto

[m] [m] [m] [m]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00 0.00 13.10 3.50

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Esfuerzos combinados

Segmento Estado fa fb Fa Fb Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2] [Kg/cm2]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D2(Arriba) 6.21 0.21 10.00 16.67 0.63

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados: Tracción por flexión

Segmento Condición ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D15(Arriba) 4.58 4.57 1.00

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Page 40: VULNERABILIDAD SISMICA

Resultados: Tensión axial

Segmento Estado ft Fs Relación

[Kg/cm2] [Kg/cm2]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 D12(Arriba) 9.03 0.00 NPC

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Conclusión:

Ninguno de los muros de carga cumple con las condiciones establecidas

en las NSR-10 para este tipo de elemento, por lo que se evidencia su falla

ante la posible ocurrencia de la aplicación de un estado de cargas critico.

Se debe elaborar una propuesta estructural que rigidice la estructura

acorde a las NSR-10.

Page 41: VULNERABILIDAD SISMICA

PROPUESTA ESTRUCTURAL CALLE

60 A N0 40-35 BARRIO VILLA

HERMOSA

Page 42: VULNERABILIDAD SISMICA

Las propiedades mecánicas de los materiales utilizados son:

Concreto vigas y columnas: f’c = 21 Mpa Ec = 17872.045 Mpa

ν = 0.2

Acero vigas y columnas: fy = 420 Mpa E = 200,000 Mpa

Sistema Estructural: Se debe dotar la estructura de un sistema estructural

espacial de pórtico resistente a momentos con capacidad moderada de

disipación de energía (DMO), que resista todas las cargas verticales y fuerzas

horizontales.

Coeficiente de Disipación de Energía: Según la tabla A.3-3 NSR-10 se

obtiene el coeficiente de disipación de energía básico Ro=5, como la estructura

no presenta irregularidad en planta ni en altura los valores de ambos factores

phi son 1, por lo tanto R=1.

ESPECTRO DE RESPUESTA SISMICA

T[Seg] a/g

----------------------------------------

0.00000 0.56

0.10000 0.56

0.17778 0.56

0.85333 0.56

1.00000 0.48

2.00000 0.24

3.00000 0.16

4.00000 0.12

4.80000 0.11

Page 43: VULNERABILIDAD SISMICA

5.00000 0.09

6.00000 0.06

7.00000 0.05

8.00000 0.04

9.00000 0.03

CARGAS A INGRESAR EN RAM ELEMENTS V8i

Carga Muerta:

Peso losa sobre nervios: 120Kg/m2

Peso nervio: 96Kg/m2

Peso particiones y acabados: 300Kg/m2

-----------------

516 Kg/m2

Peso Afinado de pisos y cubierta: 160Kg/m2

Peso vigas 30x30: 216 Kg/m

Peso vigas 40x40: 348 Kg/m

Page 44: VULNERABILIDAD SISMICA

Carga Viva: 300 Kg/m2

Carga Viva Cubierta: 40 Kg/m2

TRASLACIONES DEBIDAS A SISMO EN LA DIRECCIÓN X y Z

Numeración De Centros De Masa

Resultados del Análisis

Traslaciones

________________________________________________________________________________________________________________________

Traslaciones [cm] Rotaciones [Rad]

Nudo TX TY TZ RX RY RZ

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Estado Sx=Sismo direccion x

77 0.00585 0.00000 0.00028 0.00000 0.00000 0.00000

76 0.00550 0.00000 0.00016 0.00000 0.00000 0.00000

Page 45: VULNERABILIDAD SISMICA

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Estado Sz=Sismo direccion z

77 0.00019 0.00000 0.00330 0.00000 0.00000 0.00000

76 0.00017 0.00000 0.00287 0.00000 0.00000 0.00000

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS SEGUNDO PISO DEBIDAS

AL SISMO EN X

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

77 0,00585 0,00028 0,00035 0,00012 2,5 2,5 Cumple

76 0,0055 0,00016

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS SEGUNDO PISO DEBIDAS

AL SISMO EN Z

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

77 0,00019 0,00330 0,00002 0,00043 2,5 2,5 Cumple

76 0,00017 0,00287

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS PRIMER PISO DEBIDAS AL

SISMO EN X

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

76 0,0055 0,00016 0,0055 0,00016 3,5 3,5 Cumple

0 0

CALCULO Y EVALUACION DE LAS DERIVAS PRIMER PISO DEBIDAS AL

SISMO EN Z

Nudo δx [cm] δz [cm] Δx[cm] Δz[cm] Hpiso[m] Δperm[cm]

76 0,00017 0,00287 0,00017 0,00287 3,5 3,5 Cumple

0 0

Page 46: VULNERABILIDAD SISMICA

ENVOLVENTE DE DESPLIENTOS NODALES EN X y Z

Resultados del Análisis

Envolvente de desplazamientos nodales

________________________________________________________________________________________________________________________

Nota.- ec es el estado de carga crítico

Envolvente de desplazamientos nodales para :

cm=carga muerta

cv=Carga viva

Sx=Sismo direccion x

Sz=Sismo direccion z

Vx=Viento direccion x

Vz=Viento direccion z

D1=1.4cm

D2=1.2cm+1.6cv

D3=1.2cm+cv

D4=1.2cm+0.8Vx

D5=1.2cm-0.8Vx

D6=1.2cm+0.8Vz

D7=1.2cm-0.8Vz

D8=1.2cm+cv+1.6Vx

D9=1.2cm+cv-1.6Vx

D10=1.2cm+cv+1.6Vz

D11=1.2cm+cv-1.6Vz

D12=1.2cm+cv+Sx

D13=1.2cm+cv-Sx

D14=1.2cm+cv+Sz

Page 47: VULNERABILIDAD SISMICA

D15=1.2cm+cv-Sz

D16=0.9cm+1.6Vx

D17=0.9cm-1.6Vx

D18=0.9cm+1.6Vz

D19=0.9cm-1.6Vz

D20=0.9cm+Sx

D21=0.9cm-Sx

D22=0.9cm+Sz

D23=0.9cm-Sz

Traslación Rotación

Nudo X ec Y ec Z ec Rx ec Ry ec Rz ec

[cm] [cm] [cm] [Rad] [Rad] [Rad]

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

76 Max 0.006 D12 0.000 cm 0.003 D14 0.00000 cm 0.00000 D1 0.00000 cm

Min -0.005 D21 0.000 cm -0.003 D23 0.00000 cm 0.00000 Sx 0.00000 cm

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

77 Max 0.006 D12 0.000 cm 0.004 D14 0.00000 cm 0.00000 D1 0.00000 cm

Min -0.006 D21 0.000 cm -0.003 D23 0.00000 cm 0.00000 Sx 0.00000 cm

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Conclusión:

Las derivas calculadas cumplen con las derivas admisibles de las NSR-

10.

RESULTADOS

Los resultados del análisis estructural del edificio existente, los

resultados del análisis y diseño de la estructura propuesta y los detalles

de los elementos diseñados se encuentran en los dos archivos adjuntos

al presente informe.

Page 48: VULNERABILIDAD SISMICA

NICOLAS ALBERTO VASQUEZ FRANCO

INGO. CIVIL T.P 33964 ANTIOQUIA