UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADASCurso: COMPORTAMIENTO Y DISEO DEL CONCRETO

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

TRABAJO DE COMPORTAMIENTO Y DISEO EN CONCRETOTEMA: DISEO DE PRTICO

PROYECTO: VIVIENDA MULTIFAMILIAR

PROFESOR: HERRERA ESPINOZA, LUIS MANUELSECCION: CI71INTEGRANTES: VANI PALOMINO RAMIREZ NORA VELASQUEZ CONDORI LUIS MAURICIO ESTRADA

2014 - 2

INTRODUCCIONEl presente trabajo idealizaremos el diseo de un prtico y de una viga con sus respectivos anlisis con la ayuda del software SAP2000. Lo primero que haremos ser pre dimensionar las medidas iniciales tales como base y altura del peralte de una viga con la ayuda de la Norma de Edificaciones (E 020 para cargas y E 060 para el diseo de concreto). Luego hallaremos las cargas muertas, vivas y de sismo para ingresarlas al programa y obtener los momentos mximos y hacer el respectivo anlisis.

MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO Vivienda multifamiliar: Nmero de pisos: 3 rea construida: 127.86 m2 (15.98*8) rea total: 176 m2 (8*22*3) Nmero de prticos: 7

La vivienda multifamiliar cuenta con 01 departamento por piso y con acceso a la azotea. Cada departamento cuenta con 01 dormitorio principal y 02 dormitorios; una sala, comedor cocina y 02 baos y 01 medio bao para visitas. Solo el primer piso cuenta con acceso a dos reas verdes (terrazas).

1) GEOMETRA:PRE DIMENSIONAMIENTO

El prtico consiste de 3 pisos con 2 paos. Para ello se empez el pre dimensionamiento con columnas de 25x25 lo cual generan 2 luces de L1=4.63M y L2=3.45mPara el pre dimensionamiento de la viga se empez con h=L/10 y h=L/12Para esto tenemos: Por lo tanto usaremos un peralte h= 0.40m Para la base b : 0.3*0.40 = 0.12 m o 0.5*0.40 = 0.20 mPero por tratarse de un elemento ssmico, por recomendacin normativa usaremos una base b = 0.25m (como mnimo)

Esto genera un ancho tributario de 2.375m.

2) ANLISIS ESTRUCTURAL:

Metrado de cargas:METRADO DE VIGA

PESO PROPIO240kg/m

ALIGERADO712.5kg/m

ACABADOS262.5kg/m

TABIQUERA104.0*kg/m

S/C525kg/m (vivienda)

*metrado Tabiquera: = t x L x h x = (0.15*90.702*1350)/176 = 104 kg/m2

TABIQUES DE MUROS

32.67.8

1.272.63.302

0.752.61.95

1.272.63.302

3.552.69.23

1.522.63.952

2.22.65.72

1.10.40.44

0.70.40.28

TOTAL35.976

Carga muerta: Primer y Segundo Piso: 1319 Kg/m =1.319 Ton/m En la Azotea: 1215 Kg/m = 1.215 Ton/m Carga viva: Primer y Segundo Piso: 525 Kg/m En la Azotea: 262.5 Kg/m=0.2625ton/mEstimado para cargas ssmicas:

Factor zona (Z) = 0.40 Factor de uso e importancia (U) = 1 Factor de suelo (S) = 1 Coef. de amplificacin ssmica (C) = 2.5 Coef. de reduccin de solicitaciones ssmicas (R) = 7*(3/4) = 5.25Peso estructura (vivienda 25%) = 1 ton/m2REA TOTAL PRIMER PISO:21M2

REA TOTAL63M2

PESO TOTAL 63TON

V = (0.4*1*1*2.5*P)/5.25 = 0.20 P = 0.20 * 63 = 12.6 TON F = 12.6/6 = 2.1 F = 2.1 TON

Combinaciones:1. 1.4MC + 1.7CV2. 1.25CM + 1.25CV CS3. 0.9CM CS

MODELAMIENTO Una vez pre dimensionado iniciamos con el modelamiento en el programa SAP para obtener los momentos mximos e iniciar con el diseo.Los diagramas obtenidos son los siguientes:COMBINACION 1 DMF

COMBINACION 2 DMF

COMBINACION 3 DMF

COMBINACION 4 DMF

COMBINACION 5 DMF

CARGA MUERTA DMF

CARGA VIVA DMF

CARGA SISMICA X

ENVOLVENTE

COMBINACION 1 DFV

COMBINACION 2 DFV

COMBINACION 3 DFV

COMBINACION 4 DFV

COMBINACION 5 DFV

ENVOLVENTE DFV

CARGA MUERTA DFV

CARGA VIVA DFV

CARGA SISMICA DFV

DISEO DE LAS VIGAS1.- Diseo por resistencia a flexin:Del anlisis realizado obtenemos los diagramas de momentos, cortantes para el diseo y el pre dimensionamiento del peralte segn la norma E- 060.

Con ayuda del programa SAP vemos los momentos negativos y positivos de todas las vigas de la envolvente de combinaciones

Picamos en todas las vigas y tenemos los momentos de todos los tramos:

Anlisis viga VL-01 lado izquierdo momento negativo:

Acero mnimo:

Cumple el acero mnimo

Para elementos ssmicos:

Cumple el acero mximo.

Anlisis viga VL-01 lado izquierdo momento positivo:

Cumple acero mnimoCumple acero mximo

Anlisis viga VL-01 lado medio

Cumple acero mnimo

Cumple acero mximo

Anlisis viga VL-01 lado derecho momento negativo:

Cumple acero mnimo y mximoAnlisis viga VL-01 lado derecho momento positivo:

Cumple acero mnimo y mximoContinuando con el diseo de todas las vigas, tenemos los aceros en todos los tramos:

Nota: Los valores con * son los aceros que no cumplieron con el acero mnimo, por ende se coloc el acero mnimo 1.1) Detallado de refuerzo VT-01 (db=5/8)

Se debe colocar el acero de tal manera que cubra los momentos a lo largo de la viga, con eso tenemos:

2.- Diseo por resistencia a cortanteNuevamente con ayuda del SAP vemos los diagramas de corte en todos los tramos de las vigas para el diseo de estribos con los aceros ya calculados por resistencia a flexin:Como primer anlisis de diseo tenemos la viga VT-05Diagrama Carga muerta DFV viga VL-01

Nota: Con el SAP vemos todos los diagramas de carga muerta, viva y ssmica a una distancia de la cara de la columna (0.20m) en todos los tramos. NO SE UTILIZA LA ENVOLVENTEColumnas 25x40

Con los aceros ya calculados en deflexin tenemos:

1. AnlisisCortante a la cara de la columna:

CM:

CV:

CS:

Para 7.92cm2:

Para 5.94cm2:

Por lo tanto:

*Nota: como los aceros en diagonal son iguales (7.92cm2-5.94cm2 y 5.94cm2-7.92cm2) solo hay un Vp, pero en caso que no sean iguales se toma el Vp mayor.2. Combinaciones:

Por lo tanto:

3. Diseo:3.1)

3.2)Ya que lo que acta es mayor a lo q resiste, se necesita Vs, refuerzo de acero (estribos)

Por lo tanto despejando S:

4. Detallado4.1) Espaciamiento mximo

Se usa S= d/2 porque Vs=4.89 es menor a que 13.59

Usamos el mximo permisible por la norma, redondeando: S=15cm

4.2) Ssmico: 2h= 80cm

Se agarra el menor de todos, pero por temas de redondeo y facilitacin de colocado:

Por lo tanto tenemos:Estribo de 3/8: 1 @ 0.05, 8 @0.10, resto 15cm

Para el otro tramo: Mismo procedimiento pero esta vez:Cortantes a la cara de la columna:

Lo que acta es mayor a lo que resiste:

Se usa d/2:

Usamos el mximo permisible por la norma, redondeando: S=15cm

Por lo tanto tenemos:Estribos 3/8 1@ 0.05, 8@ 0.10; resto 15cm

Para VT-02:Cortantes a la cara de la columna:

Lo que acta es mayor a lo que resiste:

Se usa d/2:

Usamos el mximo permisible por la norma, redondeando: S=15cm

Por lo tanto tenemos:Estribos 3/8 @ 0.05, 8 @ 0.10; resto 15cm

Para el otro tramo:Cortantes a la cara de la columna:

Lo que acta es mayor a lo que resiste:

Se usa d/2:

Por lo tanto tenemos:Estribos 3/8 @ 0.05, 8 @ 0.10; resto 15cm

Para VT-03:Cortantes a la cara de la columna:

Lo que acta es mayor a lo que resiste:

*Casi no se necesita estribosSe usa d/2:

Usamos el mximo permisible por la norma, redondeando: S=15cmPor lo tanto tenemos:Estribos 3/8 @ 0.05, 8 @ 0.010; resto 15cm

Para el otro lado:Cortantes a la cara de la columna:

Lo que acta es mayor a lo que resiste:

*En teora no necesita estribos, pero por recomendaciones de la norma se pone el mnimo.Se usa d/2:

Por lo tanto tenemos:Estribos 3/8 @ 0.05, 8 @ 0.10; resto 10cm

Nota: Por qu todas las distribuciones de estribos son iguales?Hay varias posibles explicaciones, una de ellas es el tipo de reforzamiento dado que son iguales en diagonal, tambin porque las cargas distribuidas aplicadas son muy bajas (ya que ancho tributario es muy bajo) y predomina ms la ssmica, el S calculado siempre supera al mximo. Las dimensiones del prtico son suficientes para un diseo que cumpla todo.

3). Control de deflexiones Dado que los tabiques son elementos susceptibles a grandes deformaciones. Entonces la deformacin de la viga no puede ser mayor a (recomendado por la norma).

El momento actuante Ma (1.86ton.m) en el centro es menor al momento de agrietamiento Mcr (1.93ton.m). Por lo tanto NO se usa la inercia efectiva Ie, es decir inercia permanece completa (Ig). Pero los momentos en los costados (lado izquierdo=-2.85ton.m y lado derecho=-3.42ton.m) son mayores al momento de agrietamiento, por lo tanto en las esquinas S se usa Ie

Por ende, para todo el tramo de la viga VT-01 se usa una inercia promedio:

Pero:

As=7.91cm2, As= 5.94cm2

Por anlisis la deflexin mxima:

Segn el clculo la deflexin es muy pequea para el tramo de viga VT-01 (lado izquierdo) por ende se proda afirmar que en todas las dems cumplen.

EL DISEO DE VIGAS EST COMPLETO

DISEO DE LOSAS

1ER INFORME