diseño de vivienda unifamiliar

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    13-Dec-2015

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diseo d eun edificio vivienda unifamiliar hecho de albaileria confinada

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ESCUELA PROFESIONAL INGENIERA CIVIL

FACULTAD DE INGENIERACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

DISEO DE UN EDIFICIO DE UNA VIVIENDA DE ALBAILERA CONFINADA

Presentado por:Valencia Pezo, Jackeline DayanaMendoza Nina, Hctor RenatoAguilar Hilari, Adam Renzo

Docente: Ing. Karim Sovero Ancheyta

Cusco Per 2015

NDICE

1.INFORMACIN GENERAL32.CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES33.CARGAS UNITARIAS44.ESTRUCTURACIN45.PRE DIMENSIONAMIENTO46.IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA87.IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA108.METRADO DE CARGAS119. ANLISIS SSMICO ESTTICO ANTE EL SISMO MODERADO18

OBJETIVOSEl presente anlisis estructural de una edificacin de albailera confinada tiene por objeto plantear el modelo a escala reducida de una edificacin de dos niveles en la ciudad del cusco, estructurados con muros portantes de unidades de albailera confinada, se ha visto la necesidad de realizar este trabajo para as entender todo el proceso de anlisis en albailera. Se tom como base los nuevos criterios de la norma tcnica peruana de edificaciones E-070.1. INFORMACIN GENERAL- Ubicacin: San Sebastin - Cusco. - Propietario: Aguilar Hilari, Adam- Direccin: Calle Sucre N 600- Uso: vivienda- Tipo de suelo: S2.- Sistema de techado: Losa aligerada, espesor t=20 cm. (Primera losa) Losa aligerada, espesor t = 20 cm. (Segunda losa)- Azotea: No utilizable, sin parapetos, sin tanque de agua (sistema hidroneumtico)- Altura de piso a techo: 2.80 m- Altura de alfizares: h = 0.8 m (excepto en SS.HH. donde h = 1.80 m)- Peralte de vigas soleras: 0.20 m (igual al espesor de la losa)- Peralte de vigas dinteles: 0.30 m.2. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALESAlbailera- Ladrillos clase IV slidos (30% de huecos), tipo King Kong de arcilla, t = 23 cm, fb = 130 kg/cm2- Mortero tipo P2: cemento-arena 1:4- Pilas: resistencia caracterstica a compresin = fm = 65 kg/cm2 = 650 ton/m2- Muretes: resistencia caracterstica a corte puro = vm = 8.1 kg/cm2 = 81 ton/m2- Mdulo de elasticidad = Em = 500 fm = 32,500 kg/cm2 = 325,000 ton/m2- Mdulo de corte = Gm = 0.4 Em = 13,000 kg/cm2 Mdulo de Poisson = v = 0.2Concreto- Resistencia nominal a compresin = fc = 175 kg/cm2- Mdulo de elasticidad = Ec = 198,431.35 kg/cm2 = 1984,313.50 ton/m2- Mdulo de Poisson = v = 0.15Acero de Refuerzo- Corrugado, grado 60, esfuerzo de fluencia = fy = 4200 kg/cm2 = 4.2 ton/cm2 Normas utilizadas: Norma E0.70 (Albailera); E 0.20 (Cargas); E 0.30 (Diseo sismo resistente)3. CARGAS UNITARIASPesos Volumtricos- Peso volumtrico del concreto armado: 2.40 ton/m3- Peso volumtrico de la Albailera: 1.80 ton/m3- Peso volumtrico de la Tabiquera: 1.35 ton/m3Techos Primera Losa Aligerado (e=0.20m)- Peso propio de la losa de techo: 0.48 ton/m2- Sobrecarga: 0.2 ton/m2. - Peso de Piso Terminado: 0.1 ton/m2 Segunda Losa Aligerado (e=0.20m)- Peso propio de la losa de techo: 0.48 ton/m2- Sobrecarga: 0.2 ton/m2. - Peso de Piso Terminado: 0.1 ton/m24. ESTRUCTURACINMurosLa estructura est compuesta en sus 2 direcciones por muros confinados. AlfizaresLos alfizares de ventanas sern aislados de la estructura principal y tendrn un espesor de 0.125, por tanto consideraremos 0.13 m, debido al ancho de nuestro ladrillo.5. PRE DIMENSIONAMIENTO5.1. Espesor Efectivo de Muros tPara la zona ssmica 2, el espesor efectivo mnimo, descontando tarrajeos, es:

t = h / 20 = 280/20 =14 cmDonde h es la altura libre de la albailera. Con lo cual, se utilizar muros en aparejo de cabeza con espesor efectivo igual a 23 cm, porque los ladrillos King Kong tienen como dimensiones: 12.5 x 23 x 9cm. El requerimiento mnimo es de 14cm, por lo tanto tomamos el lado de 23cm.5.1.1 pre dimensionamiento de vigas y columnasColumnas= 23x23cm Vigas soleras=23x20cm 5.2. Densidad Mnima de Muros ReforzadosLa densidad mnima de muros reforzados, para cada direccin de la vivienda se determina con la expresin:

Dnde:L = longitud total del muro incluyendo sus columnas (slo intervienen muros con L 1.2 m)t = espesor efectivo = 0.23 m. Ap = rea de la planta tpica = 186.14 m2Z = 0.30, la vivienda est ubicado en la zona ssmica 2 (Norma E.030)U = 1.00, la vivienda es de uso comn, destinado a vivienda (Norma E.030)S = 1.20, la vivienda est ubicado sobre suelo de tipo S2 (Norma E.030)N = 2, nmero de pisos del edificio

Despejando L:

El valor de L, ser la longitud mnima de la sumatoria de los muros para el eje X y Y. Como podemos apreciar, la sumatoria de longitud de muros en el eje X es: 26.70mY para el eje Y es: 35.24m, en ambos casos cumple con el requerimiento mnimo de 10.41m6. IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURALas irregulares en altura se determinaran segn la tabla N4, extrada de la norma E.0.30.a. IRREGULARIDADES DE RIGIDEZ - PISO BLANDOMURO PRIMER NIVEL

MURO SEGUNDO NIVELPOR TANTO:

Se concluye que: No presenta irregularidad de Piso blando, ya que no fallara debido a que no es menor.

b. IRREGULARIDAD DE MASA:

Se concluye que no existe irregularidad de masa, debido a que como se muestra en los cuadros, en ningn caso supera el 150%

c. IRREGULARIDAD GEOMTRICA VERTICAL

Se concluye que, de acuerdo a los cuadros mostrados, que no existe irregularidad geomtrica, ya que en ningn caso supera el 130%.d. DISCONTINUIDAD EN LOS SISTEMAS RESISTENTES Se concluye que no existe discontinuidad en los sistemas resistentes, ya que los muros portantes mantienen su continuidad en el 1er y 2 nivel.7. IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTAPara determinar si la estructura es regular o irregular, emplearemos la tabla N5 de la norma E.030.a. ESQUINA ENTRANTE: De acuerdo al plano tenemos Se concluye que no se tomara en cuenta las esquinas de la edificacin por recomendacin de la ingeniera, por tanto se considerara como regular.

b. DISCONTINUIDAD DEL DIAFRAGMA:

Por tanto:

Se concluye que no hay discontinuidad del diafragma ya que el rea de aforo es menor del 50% del rea total.8. METRADO DE CARGASCARGAS UNITARIAS:Establecemos las caractersticas fsicas de los elementos de construccin:

Cuadro de alturas de los elementos estructurales y de tabiquera:Alturas:

Altura muro:2.80m

Alfizar:0.80m

Alfizar:1.80m

Altura ventana tpica:2.00m

Altura ventana bao:1.00m

En algunas partes del plano, existe muros dintel, por tanto a la altura de las ventanas se les descontar 0.10.Calculo de las cargas unitarias:MURO PRIMER NIVELLEYENDA: H1 = altura del muro del primer nivel H2 = altura del muro del segundo nivel Lm = longitud del muro Ld = longitud de viga dintelCARGAS DIRECTAS

Tm = espesor del muro Lc = longitud de la columneta ht = altura del tabique h( vs) = altura de la viga solera h (vd) = altura de la viga dintel e (t)= espesor del tabique At = rea tributaria del muro hl = altura de losa S/C= sobre cargaCARGAS INDIRECTAS

Lt = longitud total de tabiquera ht = altura de tabiquera Ld = longitud de viga dintel p = peso especfico de piso terminado m = peso especfico de muroPESOS ESPECFICOS

c= peso especfico de concreto t = peso especfico de tabiqueraESCUELA PROFESIONAL INGENIERA CIVIL

Albailera estructural Pgina 4

MURO SEGUNDO NIVEL

VERIFICACIN DE CARGA POR UNIDAD DE REA (Tn/m2)

9. ANLISIS SSMICO ESTTICO ANTE EL SISMO MODERAD Este anlisis se realiz utilizando la norma E.030 diseo sismo resistenteA. FACTOR DE ZONAB. PARMETRO DEL SUELOS=1.2

Tp(s)=0.6

La ciudad del cusco se encuentra en la zona 2, por ende el factor de zona es 0.3.Tipo S2, que corresponde a suelos intermediosZ=0.3

FIGURA N 2

FIGURA N 3

B. FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICAHn=6.00

Ct=60

Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificacin de la respuesta estructural respecto de la aceleracin en el suelo, se aplica la siguiente formula expresada en la figura N4.T=0.1

C=1.67

2.50

FIGURA N 4

FACTOR DE USOLa estructura a construir ser usada como vivienda multifamiliar, la cual es clasificada como edificacin comn, el factor de uso a emplear se obtendr de la figura n 5U=1

Tipo=C

FIGURA N 5

D. COEFICIENTE DE REDUCCINSegn la clasificacin que se haga de una edificacin se usar un coeficiente de reduccin de fuerza ssmica (R). El cual se extraer de la figura N6Para nuestro caso consideraremos como factor de reduccin 6, porque es un anlisis para sismo moderado.figura N6FIGURA N 6

R=3

E. CLCULO DE LA FUERZA CORTANTEEl anlisis esttico se realiza mediante un mtodo que representa las solicitaciones ssmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la Edificacin.La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la direccin considerada, se determinar por la siguiente expresin:Se empleara la frmula establecida en la figura N7Donde:Z: factor de zonaU: factor de usoC: coeficiente de amplificacin ssmicaFIGURA N7

R: factor de reduccinP: Peso de la edificacinPeso de la Edificacin=373.28Tn

V=111.98 Tn

La fuerza cortante basal calculada es:

F. DISTRIBUCIN DE LA FUERZA SSMICA EN LA ALTURALa distribucin de la fuerza en la altura se calculara con la frmula establecida en la figura N8

FIGURA N 8