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Diplomado:Diseo estructural
Trabajo de ductilidad limitada
Profesor:
Luis Herrera
Integrantes:
Jos Ignacio Romero Leceta
Juan Hurtado
Einer Carreo
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Trabajo muros de ductilidad limitada
Arquitectura
La arquitectura que se tiene es la mostrada
Corresponde a un edificio de 5 pisos, ser empleado para vivienda, se construir en la zona de
Lima, y se construir sobre un suelo rgido
Materiales
Utilizaremos concreto de 175kg/cm2
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Analisis dinmico
Para el anlisis dinmico usaremos los siguientes factores
Z=0.4
U=1
C=2.5
S=1 (suelo rgido)
R=4 (muros de ductilidad limitada)
Aceleracin espectral=F.E.*C=(Z*U*S*g/R)*C
Aceleracin espectral=0.98*C
Calculo del factor de amplificacin ssmica
Factor de amplificacin C
Ct=45 (concreto armado)
h=5*2.6=13
T=h/Ct=0.288
Tp=0.4 (suelo rgido)
C=2.5*Tp/t=3.47>2.5
C=2.5
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Aceleracin espectral=F.E.*C=(Z*U*S*g/R)*C
Predimensionamiento
Para el predimensionamiento tenemos que hallar el rea necesaria de muros. Para esto hallamosel peso del edificio y lo dividimos entre la resistencia del concreto multiplicada por un factor de
minoracin o seguridad. El peso de la edificacin lo tomaremos como 1Ton/m2.
Por lo que:
rea del edificio=10*21=210m2
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Peso en la base =P=210m2*1Ton/m2*#pisos=1050Ton=1050000
Resistencia del concreto fc=175gk/cm2
rea necesaria= =.
=.
= 13333 2
Por lo que tenemos las siguientes longitudes de muro mnimas
Para un muro de 10cm necesitaremos una longitud de muros de 13.3 metros
Para nuestro caso contamos con 95 metros de muros por lo que soporta los esfuerzos axiales sin
problema
Elementos de la estructura
Muros
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Usaremos muros de 10cm de espesor
Losa
Se usara una losa maciza de 15cm de peralte ya que la luz ms grande que se tiene es de 5m
Cargas
Usaremos una carga viva de 250kg/cm2 para los pisos tpicos y de 100kg/cm para la azotea
La carga muerta que se le aadir a la losa ser de 0.1kg/cm2 correspondiente a tabiquera
Luego creamos los diafragmas rgidos para cada piso
-Para este caso la fuerza ssmica se tomara usando la totalidad de la carga muerta ms 25% de la
carga viva por ser una edificacin destinada a vivienda
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Verificacin de taln comprimido
Por lo que obtenemos que debemos aadirle elementos de borde
Aadimos la siguiente seccin como elemento de borde
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Solo al primer piso se le aade este elemento de borde y a los muros X1, X4, X10 y X13
Volvemos a correr el programa y obtenemos una disminucin de los esfuerzos
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Nos cumple con el mximo que es 35 kg/cm2
Vemos que el esfuerzo no bajo mucho por lo que otra solucin podra ser aumentar el ancho del
muro
A los muros X1, X4, X10 y X13 del primer piso les aumentamos el ancho a 13cm y borramos los
elementos de borde
Obtenemos una disminucin de esfuerzos pero no lo suficiente por lo que se concluye que colocar
elementos de borde es una solucin ms eficiente a menos que se de el caso de aumentar el
ancho a 13cm a todos los muros de manera que se distribuyan mejor las fuerzas y el encofrado
resulte ms econmico
Verificacin de carga concentrada
-Para la verificacin de cargas concentradas no precede para este caso
Verificacin de flexin
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Refuerzo en el extremo en traccin
Nuestra esbeltez es de 2.8 por lo que podemos utilizar el diseo por flexocompresion
Estimamos el acero por flexin en el elemento X1 con sus elementos de borde para el momento
de mayor valor de 131 ton-m obtenido del anlisis
Obtenemos un rea de 7cm2
Deber verificarse el agrietamiento
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Para este caso se deben tener un momento resistente mayor a 162.1Ton-m y nuestro momento
resistente es de 131 por lo que se deber reforzar
Procedemos al anlisis por flexocompresion
Diagrama de interaccin en excel
Colocamos las fuerzas
Caractersticas de la seccin
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Fuerzas obtenidas
Mn=600 para unPn=280
Diagrama de interaccin en section designer: se coloc en los extremos un rea equivalente a
12cm2
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Fuerzas obtenidas
Mn=636 para unPn=239
-Podemos observar que ambos nos entregar valores muy similares. Luego debemos verificar que
nuestras fuerzas caigan dentro del diagrama de interaccin minorado
-Cumple las fuerzas estn dentro de lo permitido
Al colocar el refuerzo vertical el momento resistente aumenta consideracin que deber tenerse
en cuenta al hallar la cortante corregida
Por lo que aadiremos refuerzo vertical de 3/8 espaciado cada 30cm por el momento
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La combinacin 2 y 3 son las que proporcionan ms esfuerzo por la que en este caso las
analizaremos
Diseo por cortante
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El cortante corregido aumenta demasiado de valor porque el muro resiste mucho la flexin y esto
har que falle por cortante cosa que no se desea , adems este muro solo debe resistir 172 Ton de
cortante como mximo ms all de esto fallara por deslizamiento por lo que se disminuir el acero
en la fibra extrema.
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Pondremos 3 aceros de 5/8 en el extremo
Lo que tambin nos cumple
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Ahora nuestro momento resistente se redujo a 278 Ton-m
Nuestra fuerza cortante corregida se redujo a 121.8 Ton
-Refuerzo horizontal
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Con este refuerzo horizontal cumplimos la resistencia a corte mayor que la cortante actuante
corregida
Adems cumplimos con la cuanta mnima
Refuerzo vertical
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Diseo final para el muro X1
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