Informe Evaluacion Estructural Ebc Belaunde

EVALUACINESTRUCTURALEBCBELAUNDE.

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EVALUACIN ESTRUCTURAL

EBC BELAUNDE

SOLICITADO:

TELEFNICA DEL PER

MARZODEL2011


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EBC BELAUNDE

NDICE

1. Generalidades

2. Procedimiento de Evaluacin

3. Criterio de la evaluacin estructural.

4. Caractersticas de la Estructura

5. Metrado de Cargas

6. Consideraciones Ssmicas

6.1. Zonificacin (Z)

6.2. Parmetros del Suelo (S)

6.3. Factor de Amplificacin Ssmica (C)

6.4. Categora de las edificaciones (U)

6.5. Sistemas Estructurales (R)

6.6. Desplazamientos Laterales Permisibles

6.7. Espectro de Aceleraciones

7. Anlisis de la Estructura Existente

7.1. Modelo Estructural Adoptado

7.2. Anlisis Modal de la Estructura

7.3. Anlisis Dinmico

7.4. Desplazamientos y Distorsiones

8. Memoria de Clculo

8.1.1. Introduccin de datos al ETABS

8.1.2. Verificacin de Muros de Albailera Confinada

8.1.3. Verificacin de Columnas

8.1.4. Verificacin de Vigas

9. Conclusiones

10. Criticidad

11. Anexos


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EBC BELAUNDE

Propietario: Sr. ALEJANDRO SANABRIA AYALA. Proyecto: EVALUACIN ESTRUCTURAL DE EBC BELAUNDE Direccin: AV CERRO DE PASCO 515 PP.JJ EL CARMEN, DISTRITO COMAS, PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMA

1. Generalidades Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar la VERIFICACIN y EVALUACIN ESTRUCTURAL de la edificacin actual. Dicho edificio se encuentra ubicado en Av. Cerro de

Pasco #515, Pueblo Joven El Carmen, Distrito de Comas, Provincia y Departamento de Lima.

Descripcin de la vivienda: La estructura a evaluar, consta de 02 entrepisos y la azotea, en un rea de terreno aproximadamente de 200m2, con un rea de techado de 116.50m2 en cada

piso. El sistema estructural est conformado por muros de albailera confinada en ambos

sentidos. Los techos de la estructura estn ntegramente conformados por losas aligeradas

unidireccionales.

Descripcin de la estructura a instalar: Se contempla la instalacin de mstiles de 3m de altura, adicionales a los existentes. A estos mstiles se sujetaran nuevos equipos de

telecomunicaciones.

Normatividad: Se considera en la VERIFICACIN ESTRUCTURAL los anlisis sugeridos en:

o RNE 2009, Captulo E020 Cargas. o RNE 2009, Captulo E030 Diseo Sismo Resistente. o RNE 2009, Captulo E060 Concreto Armado. o RNE 2009, Captulo E070 Albailera.


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2. Procedimiento de Evaluacin

Anlisis dinmico: A nivel general, se verificar el comportamiento dinmico de la estructura frente a cargas ssmicas mediante un anlisis dinmico modal espectral indicado en la

Norma correspondiente, con ese propsito se genera un modelo matemtico para el anlisis

respectivo. Este modelo ser realizado usando el programa de clculo estructural ETABS

v9.7.2.

Anlisis de desplazamientos: Se verificar los desplazamientos obtenidos en el programa ETABS v9.7.2 con los permisibles de la Norma correspondiente.

Verificacin de esfuerzos: Entre los parmetros que intervienen en la VERIFICACIN ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexin, carga axial en vigas,

columnas y muros de albailera confinada.

3. Criterio de la Evaluacin Estructural

Se realizar el anlisis ssmico de la estructura ante la accin de un Sismo proporcionado por

la RNE E030 y se verificar que las distorsiones no superen el valor de 0.005 (distorsin

mxima permitida por la Norma para estructuras de albailera). Adems, se verificar la

resistencia de los muros de albailera, as como la resistencia ante la accin de cargas

combinadas especificadas por la Norma de los elementos estructurales ms esforzados de

concreto armado.

Adems, se verificar la resistencia de los muros de albailera, as como la resistencia ante la

accin de cargas combinadas especificadas por la Norma de los elementos estructurales ms

esforzados de concreto armado.

Se tomarn en cuenta tambin las observaciones realizadas en campo, para determinar el

comportamiento de los elementos estructurales.

4. Caractersticas de la Estructura

Segn lo observado en la visita a la edificacin sobre la que se encuentra la estacin, se

muestra a continuacin los materiales que conforman la estructura y sus propiedades:

Caractersticas de los materiales:

o Concreto Armado Resistencia fc = 175 Kg/cm2 Modulo de Elasticidad E = 1984500 Kg/cm2 Fluencia del acero fy = 4200 Kg/cm2


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o Albailera Confinada Ladrillo King Kong macizo de arcilla artesanal Resistencia fm = 35 Kg/cm2 Modulo de Elasticidad E=175000 Ton/m2

Consideraciones adicionales en la edificacin:

o La edificacin en estudio presenta sistemas estructurales de albailera confinada, con losas aligeradas unidireccionales dispuestas en el sentido paralelo a la calle. Se observ que la

edificacin tiene defectos constructivos, como mal encofrado, cangrejeras, etc.

5. Metrado de Cargas Carga Muerta:

Son cargas provenientes del peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques,

y otros elementos que forman parte de la edificacin y/o se consideran permanentes.

Carga viva:

Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura, que incluyen a los

ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos mviles estimados en la estructura.

Cargas Ssmicas:

Anlisis de cargas dinmicas que representan un evento ssmico y estn reglamentadas por la

norma E.030 de diseo sismo resistente.

Resumen de Cargas: o Cargas Muertas (WD):

Peso Propio: Concreto Armado = 2400 Kg/m3

Albailera Slida = 1800 Kg/m3

Sobrecarga: Acabados = 100 Kg/m2 Todos los niveles

Falso Piso = 150 Kg/m2 Todos los niveles


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IIEE y IISS = 50 Kg/m2 Todos los niveles

Tabiques = 100 Kg/m2 No en azoteas

Equipos BTS = 300 Kg/m2 Ultimo Entrepiso

Antenas = 100 Kg/m2 Ultimo Entrepiso

o Cargas Vivas (WL):

Sobrecarga de azotea = 100 Kg/m2

Sobrecarga en vivienda = 200 Kg/m2

o Cargas de Sismo (WS):

Segn Reglamento Nacional de Edificaciones E030 Diseo Sismo Resistente.

METRADO1PISO P.Losa: 0.35 Ton/m2x 116.25 m2= 40.69 Ton

P.Tabiquera 0.15 Ton/m2x 116.25 m2= 17.44 TonP.VigasenelEje

"Y": NVECES h b L Eje:AA 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 8.55 m3= 1.64 Ton

Ejes:BB;CC;DDyFF 2.40 Ton/m3x 3 0.20 0.20 8.55 m3= 2.46 TonEje:EE 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 8.30 m3= 1.59 Ton

P.VigasenelEje"X":

Ejes:11Y33 2.40 Ton/m3x 2 0.40 0.20 11.50 m3= 4.42 TonEje:22 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 11.50 m3= 2.21 Ton

P.Columnas: Col(0.25x0.25) 2.40 Ton/m3x 16 0.25 0.25 2.70 m3= 6.48 Ton

P.Muros: Eje"X":

1.80 Ton/m3x 2.70 0.15 28.20 m3= 21.70 TonEje"Y":

1.80 Ton/m3x 2.70 0.25 20.15 m3= 25.84 Ton 1.80 Ton/m3x 2.70 0.15 6.65 m3= 5.12 Ton

TOTALCARGAMUERTA: 129.59 Ton

s/c: 0.20 Ton/m3x 116.25 m2 23.25 TonTOTALCARGAVIVA: 23.25 Ton


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METRADO2PISO P.Losa: 0.35 Ton/m2x 116.25 m2= 40.69 Ton

P.Tabiquera 0.15 Ton/m2x 116.25 m2= 17.44 TonP.VigasenelEje

"Y": NVECES h b L Eje:AA 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 8.55 m3= 1.64 Ton

Ejes:BB;CCyDD 2.40 Ton/m3x 3 0.20 0.20 8.55 m3= 2.46 Ton

Eje:EE 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 8.30 m3= 1.59 TonP.VigasenelEje

"X": Ejes:11Y33 2.40 Ton/m3x 2 0.40 0.20 11.50 m3= 4.42 Ton

Eje:22 2.40 Ton/m3x 1 0.40 0.20 11.50 m3= 2.21 TonP.Columnas:

Col(0.25x0.25) 2.40 Ton/m3x 16 0.25 0.25 2.70 m3= 6.48 TonP.Muros: Eje"X":

1.80 Ton/m3x 2.70 0.15 28.20 m3= 21.70 TonEje"Y":

1.80 Ton/m3x 2.70 0.25 20.15 m3= 25.84 Ton 1.80 Ton/m3x 2.70 0.15 6.65 m3= 5.12 Ton

TOTALCARGAMUERTA: 129.59 Ton

s/c: 0.10 Ton/m3x 116.25 m2 11.63 TonTOTALCARGAVIVA: 11.63 Ton

RESUMEN

PISO CM CV CM+50%CV1 129.59 23.25 141.21 Ton2 129.59 11.63 135.40 Ton

TOTAL 276.61 Ton


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6. Consideraciones Ssmicas Las consideraciones adoptadas para poder realizar un anlisis dinmico de la edificacin son

tomadas mediante movimientos de superposicin espectral, es decir, basado en la utilizacin

de periodos naturales y modos de vibracin que podrn determinarse por un procedimiento de

anlisis que considere apropiadamente las caractersticas de rigidez y la distribucin de las

masas de la estructura. Entre los parmetros de sitio usados y establecidos por las Normas de

Estructuras tenemos:

6.1. Zonificacin (Z) La zonificacin propuesta se basa en la distribucin espacial de la sismicidad

observada, las caractersticas esenciales de los movimientos ssmicos, la atenuacin

de estos con la distancia, y la informacin geotcnica obtenida de estudios cientficos.

De acuerdo a lo anterior la Norma E030 Diseo Sismo Resistente asigna un factor Z a

cada una de las 3 zonas del territorio nacional. Este factor representa la aceleracin

mxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos.

Para el presente estudio, la zona en la que est ubicado el proyecto corresponde a la

zona 3 y su factor de zona Z ser 0.4.

6.2. Parmetros del Suelo (S) Para los efectos de este estudio, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta

sus propiedades mecnicas, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibracin

y la velocidad de propagacin de las ondas de corte.

Segn el Mapa de Microzonificacin Ssmica de Lima Metropolitana, CISMID (2004) la

zona de la estructura presenta un perfil de suelo de tipo intermedio (S2), el parmetro

Tp asociado con este tipo de suelo es de 0.60s, y el factor de amplificacin del suelo se

considera S= 1.2.

6.3. Factor de amplificacin Ssmica (C) De acuerdo a las caractersticas de sitio, se define al factor de amplificacin ssmica (C)

por la siguiente expresin:

C = 2.5 x (Tp/T); C 2.5

Donde Tp est relacionado al parmetro de suelo, y T es el periodo fundamental de la

estructura.


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6.4. Categora de las edificaciones (U) Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo a la categora de uso de la edificacin,

debido a que la actual estructura es una edificacin comn pues su uso es para

vivienda la norma establece un factor de importancia U=1.0, que es el que se tomar

para este anlisis.

6.5. Coeficiente de Reduccin de Fuerza Ssmica (R) El coeficiente de reduccin de fuerza ssmica est en funcin de los materiales usados

y el sistema de estructuracin sismo resistente predominante en cada direccin. En el

sentido perpendicular y paralelo a la calle, es decir en ambas direcciones el sistema

estructural es de Albailera confinada por lo tanto su R=3. Adems de ser una

estructura regular.

6.6. Desplazamientos Laterales Permisibles Se refiere al mximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado segn un anlisis

lineal elstico con las solicitaciones ssmicas reducidas por el coeficiente R en ambas

direcciones.

6.7. Espectro de Aceleraciones. Para poder calcular la aceleracin espectral para cada una de las direcciones

analizadas se utiliza un espectro inelstico de pseudo-aceleraciones definido por:

Donde:

Z = 0.4 (Zona3 Lima)

U = 1.00 (categora C: Edificacin Normal)

S = 1.2 (Tp = 0.6 suelos Intermedios)

R = 3 (X-X) y 3 (Y-Y)

g = 9.81 (aceleracin de la gravedad m/s2)

C = 2.5 x (Tp / T); C 2.5

7. Anlisis de la Estructura Existente De acuerdo a los procedimientos sealados y tomando en cuenta las caractersticas de los

materiales y cargas que actan sobre la estructura e influyen en el comportamiento de la


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misma antes las solicitaciones ssmicas, se muestra a continuacin el anlisis realizado para la

obtencin de estos resultados.

7.1. Modelo Estructural Adoptado

El comportamiento dinmico de las estructuras se determina mediante la generacin de

modelos matemticos que consideren la contribucin de los elementos estructurales

tales como vigas, columnas y muros en la determinacin de la rigidez lateral de cada

nivel de la estructura. Las fuerzas de los sismos son del tipo inercial y proporcional a su

peso, por lo que es necesario precisar la cantidad y distribucin de las masas en la

estructura. Toda la estructura ha sido analizada con losas supuestas como

infinitamente rgidas frente a las acciones en su plano. Los apoyos han sido

considerado como empotrados al suelo. Las cargas verticales se evaluaron conforme a

la Norma E020 Cargas. Segn las consideraciones anteriores, se model la estructura

existente soportando las antenas en el nivel de la azotea. Se simplific el modelaje de

las antenas y equipos, simplemente considerndolas como carga muerta. El modelo

estructural para evaluar el comportamiento dinmico de la edificacin se presenta en

las figuras siguientes.

FIGURA N 01: MODELO TRIDIMENSIONAL DE LA ESTRUCTURA


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7.2. Anlisis Modal de la Estructura Masas de la estructura: Segn los lineamientos de la Norma de Diseo Sismo

Resistente E030, que forma parte del RNE, y considerando las cargas mostradas

anteriormente, se realiz el anlisis modal de la estructura total. Para efectos de

este anlisis el peso de la estructura consider el 100% de la carga muerta y

nicamente el 25% de la carga viva, por tratarse de una edificacin comn tipo C.

Tabla de periodos de la Estructura: El programa ETABS calcula las frecuencias naturales y los modos de vibracin de las estructuras. En el anlisis tridimensional

se ha empleado la superposicin de los primeros modos de vibracin por ser los

ms representativos de la estructura.

En la tabla se muestran los resultados de los periodos de vibracin con su

porcentaje de masa participante, que indicar la importancia de cada modo en su

respectiva direccin.

Mode Period UX UY RZ1 0.123774 67.7509 17.9371 3.82272 0.121274 21.9646 59.0298 8.32693 0.104862 0.0903 11.7945 78.74234 0.055883 0.1196 0.2222 0.19095 0.054864 0.5036 0.0831 0.00006 0.054568 0.0007 0.2090 0.09197 0.050481 0.0000 0.0643 0.00038 0.049439 0.0033 0.2312 0.01609 0.049233 0.0427 0.2393 0.056310 0.048419 0.7639 0.0000 0.007111 0.047845 1.2244 0.7006 0.279712 0.047596 0.3299 0.0833 0.0000

CUADRO N 01: PERIODOS DE VIBRACIN Y FRECUENCIA

Periodos fundamentales en cada eje:

Como se observa en el cuadro N01, los periodos con una mayor participacin de

masa se dan en el modo 1 en la direccin X-X y el modo 2 en la direccin Y-Y. Entonces

para la estructura los periodos fundamentales son: T x-x = 0.123774 seg y T y-y =

0.121274 seg, tal como se muestra en la Figura N 02


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FIGURA N 02: 1er MODO DE VIBRACIN DE LA ESTRUCTURA PARA UN PERIODO DE 0. 123774 S y 2do DE MODO DE VIBRACIN PARA UN PERIODO DE 0. 121274 S

7.3. Anlisis Dinmico

Para edificaciones convencionales, se realiza el anlisis dinmico por medio de

combinaciones espectrales, mostradas anteriormente dadas por la Norma E.030. De

acuerdo a ello, a los parmetros de sitio, y las caractersticas de la edificacin, se

muestran a continuacin las seales ssmicas empleadas en el Programa ETABS,

para considerar las cargas ssmicas en las direcciones X-X e Y- Y, pero como ambas

direcciones mantienen las mismas caractersticas, solo ser necesario un espectro.

SENTIDO X X

Factor de zona Z : 0.4 Costa, Lima Categora de la Edificacin U : 1.0 Uso: Vivienda Tipo de Suelo S : 1.2 Suelo Intermedio Tp : 0.6Sistema Estructural R : 3 Albailera regular


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FIGURA N 03: ESPECTRO REDUCIDO CONSIDERANDO PARA EL EJE X Rx=3SENTIDO Y Y

Factor de zona Z : 0.4 Costa, Lima Categora de la Edificacin U : 1.0 Uso: Vivienda Tipo de Suelo S : 1.2 Suelo Intermedio Tp : 0.6Sistema Estructural R : 3 Albailera regular

FIGURA N 04: ESPECTRO REDUCIDO CONSIDERANDO EN EL EJE Y-Y Ry=3


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7.4. Cortante Basal Mnima

Para cada una de las direcciones consideradas en el anlisis, la fuerza cortante en la

base del edificio no podr ser menor que el 80 % del valor calculado para la cortante

basal esttica para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras

irregulares. Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mnimos

sealados, se debern escalar proporcionalmente todos los otros resultados

obtenidos, excepto los desplazamientos.

En la tabla N 02, se muestra que hay que escalar las fuerzas internas del edificio en la

direccin x por 1.1560 veces y en la direccin y por 1.1123.

DIRECCIN CORTANTE BASAL FACTOR DE CORRECCIN ESTATICA % MINIMO DINAMICO

XX 94.4209 80 75.53672 65.3436 1.1560YY 95.7246 80 76.57968 68.846 1.1123

CUADRO N 02: FACTORDEESCALADEFUERZASINTERNAS. 7.5. Desplazamiento y Distorsiones

El mximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado segn el anlisis

lineal elstico con las solicitaciones ssmicas reducidas por el coeficiente R, no

deber exceder la fraccin de la altura de entrepiso segn el tipo de material

predominante. As se tiene que para estructuras de albailera confinada el lmite

es 0.005. Para ambos ejes se dan resultados por debajo del lmite admisible.

Nivel Direccin Altura D anlisis D corregido Drif anlisis Drif

corregido 0.005 cm cm cm1 X-X 270 0.110 0.66 0.00044 0.002610 BIEN

2 X-X 270 0.190 1.14 0.00032 0.001908 BIEN


corregido 0.005 cm cm cm1 Y-Y 270 0.130 0.78 0.00049 0.002952 BIEN

2 Y-Y 270 0.240 1.44 0.00040 0.002412 BIEN

CUADRO N 03: CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES EN EJE X E Y


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8. Memoria de Clculo

De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos crticos en la

estructura, los cuales sern analizados en esta seccin para determinar que se cumpla

con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones.

8.1.1. Introduccin de datos al ETABS Caractersticas de los Materiales:

CONCRETO ARMADO

fc = 175 Kg/cm2 Resistencia del concreto a la compresinEy = 198431 Kg/cm2 Modulo de Elasticidad del Concreto fy = 4200 Kg/cm2 Fluencia del acero = 2.4 Ton/m3 Densidad del concreto

ALBAILERA

fm = 35 Kg/cm2 Resistencia de la albailera a la compresinEy = 17500 Kg/cm2 Modulo de Elasticidad de la Albailera = 1.8 Ton/m3 Densidad del Muro de Albailera

Introduccin Grfica de Cargas al ETABS:

Debido a que el programa ETABS hace la distribucin automtica de las cargas de

losas a vigas, se introdujeron las cargas por metro cuadrado sobre los aligerados. Se

aprecia en las siguientes figuras las cargas sobre las losas de la estructura (sobrecarga:

falso piso + acabados + IIEE y IISS + tabiquera).

FIGURA N 05: CARGA MUERTA EN EL SEGUNDO NIVEL-NTESE REA DE INSTALACIN DE EQUIPOS DE ANTENA ENTRE EJES 12-EF


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FIGURA N 06: CARGA VIVA O SOBRE CARGA EN EL SEGUNDO NIVEL, SE HA CONSIDERADO 200KG/M2 PORQUE ESTE NIVEL ESTA SIENDO EMPLEADO COMO VIVIENDA.

FIGURA N 07: CARGAS ASIGNADAS CORRESPONDIENTE A LOS MUROS DE ALBAILERIA EN EL 2 NIVEL (FACHADA PRINCIPAL) Y 3 NIVEL.


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Combinaciones de Cargas Empleadas:

Las combinaciones de cargas usadas para encontrar los esfuerzos crticos sobre

los elementos de la estructura son las siguientes:

CONCRETO ARMADO

1.4 D + 1.7 L 1.25 (D + L) +/- Sx,y 0.9 D +/- Sx,y

ALBAILERIA D + L

8.1.2. Verificacin de Muros de Albailera Confinada

En la inspeccin de la edificacin se denota que mediante la estructuracin de la

obra, los muros de albailera estn trabajando bajo cargas verticales como carga

muerta y viva, cabe mencionar que los muros estn conformados por unidades de

albailera de ladrillo King Kong fabricadas artesanalmente, asentadas de soga (15cm)

y de cabeza (25cm).

FIGURA N 08: MUROS DE SOGA Y CABEZA, DISPUESTO EN AMBOS EJES EN EL 2 NIVEL.


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8.1.2.1. Verificacin por Compresin Axial

Se muestran las verificaciones de los muros de albailera bajo cargas

de servicio. Para la resistencia a la compresin de la albailera se usar

35kg/cm2. Entonces se tiene:

Fa=6.999 kg/cm2, para h=270cm y t=15cm.

FIGURA N 09: ESFUERZO EN MUROS DEL EJE X.


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FIGURA N10: ESFUERZO EN MUROS DEL EJE Y.

Como se aprecia en la figuras 09 y 10, se aprecia que ninguno de los muros del eje X y del eje

Y superan el esfuerzo admisible, teniendo en cuenta que estos mximos esfuerzos se

presentarn en la estructura cuando se d un evento ssmico.

8.1.3. Control de Fisuracin y Verificacin del Agrietamiento Diagonal

Segn la Norma E.070, los muros de albailera deben permanecer sin

agrietarse ante las acciones de los sismos moderados (Control de Fisuracin). Se

permite que exista agrietamiento en los muros nicamente ante acciones de sismos

severos, para lo cual los elementos de confinamiento de estos elementos deben

cumplir con condiciones especiales de reforzamiento.


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En los cuadros 04 y 05 se presentan los resultados de la verificacin de

fisuracin y agrietamiento diagonal.

DISEODEMUROSDIRECCIONXXPRIMERNIVEL

MURO L(m) t(m) Pg(ton) Ve(ton)Me

(tonm) Vm(ton)0.55Vm(ton)

0.55Vm>Ve VU(ton)

Vm>VUSismo

ModeradoSismoSevero

X1 2.3 0.15 4.04 3.02 1.215 1.000 9.727 5.350 Ok! 6.04 Ok!X2 2.9 0.15 6.87 6.12 1.84 1.000 12.673 6.970 Ok! 12.24 Ok!X3 2.8 0.15 6.44 5.93 1.899 1.000 12.191 6.705 Ok! 11.87 Ok!X4 3.5 0.15 7.23 6.85 2.946 1.000 15.050 8.278 Ok! 13.7 Ok!X5 2.3 0.15 6.09 2.92 1.114 1.000 10.198 5.609 Ok! 5.84 Ok!X6 2.9 0.15 4.6 2.42 2.017 1.000 12.151 6.683 Ok! 4.85 Ok!X7 1.8 0.15 4.28 2.91 1.181 1.000 7.869 4.328 Ok! 5.82 Ok!X8 2.1 0.15 7.52 5.96 1.867 1.000 9.762 5.369 NoCumple 11.92 NoCumpleX9 3 0.15 8.13 5.74 1.816 1.000 13.345 7.340 Ok! 11.47 Ok!X10 3.7 0.15 10.07 6.65 2.834 1.000 16.469 9.058 Ok! 13.3 Ok!

Valordevm= 5.1 kg/cm2 = 51 Tn/m2

DISEODEMUROSDIRECCIONXXSEGUNDONIVEL

MURO L(m) t(m) Pg(ton) Ve(ton)Me

(tonm) Vm(ton)0.55Vm(ton)

0.55Vm>Ve VU(ton)

Vm>VUSismo

ModeradoSismoSevero

X1 0.7 0.15 1.42 0.11 0.06 1.000 3.004 1.652 Ok! 0.22 Ok!X2 1.8 0.15 2.56 1.73 0.664 1.000 7.474 4.111 Ok! 3.47 Ok!X3 2.1 0.15 3.59 4.44 1.728 1.000 8.858 4.872 Ok! 8.16 Ok!X4 3 0.15 3.29 4.5 1.639 1.000 12.232 6.727 Ok! 9.01 Ok!X5 3.7 0.15 4.22 4.83 2.136 1.000 15.123 8.318 Ok! 9.65 Ok!X6 2.5 0.15 4.38 0.4 0.511 1.000 10.570 5.813 Ok! 0.8 Ok!X7 2.10 0.15 1.85 1.1 0.861 1.000 8.458 4.652 Ok! 2.19 Ok!X8 0.7 0.15 2.18 0.1 0.052 1.000 3.179 1.748 Ok! 0.2 Ok!X9 1.8 0.15 2.42 1.58 0.614 1.000 7.442 4.093 Ok! 3.16 Ok!X10 2.1 0.15 4.07 4.23 1.65 1.000 8.969 4.933 Ok! 8.46 Ok!X11 3 0.15 4 4.14 1.529 1.000 12.395 6.817 Ok! 8.28 Ok!X12 3.7 0.15 6.18 4.53 2.001 1.000 15.574 8.566 Ok! 9.06 Ok!


CUADRO N 04: VERIFICACIN DE MUROS EJE X


21

DISEODEMUROSDIRECCIONYYPRIMERNIVEL

MURO L(m) t(m) Pg(ton)Ve(ton)

Me(tonm)

Vm(ton)

0.55Vm(ton)

0.55Vm>Ve VU(ton)

Vm>VUSismo

ModeradoSismoSevero

Y1 5.05 0.23 18.79 16.54 15.13 1.000 33.940 18.667 Ok! 33.07 Ok!Y2 2.5 0.23 11.7 4.38 5.564 1.000 17.354 9.544 Ok! 4.03 Ok!Y3 5.05 0.23 24.86 13.45 13.589 1.000 35.336 19.435 Ok! 26.91 Ok!Y4 2.5 0.15 7.18 3.04 1.624 1.000 11.214 6.168 Ok! 6.08 Ok!Y5 2.5 0.23 5.8 3.75 1.341 1.000 15.997 8.798 Ok! 7.5 Ok!Y6 5.05 0.23 13.65 6.04 2.974 1.000 32.758 18.017 Ok! 12.09 Ok!


DISEODEMUROSDIRECCIONYYSEGUNDONIVEL

MURO L(m) t(m) Pg(ton)Ve(ton)

Me(tonm)

Vm(ton)

0.55Vm(ton)

0.55Vm>Ve VU(ton)

Vm>VUSismo

ModeradoSismoSevero

Y1 5.05 0.23 10.47 11.09 6.7 1.000 32.026 17.614 Ok! 22.19 Ok!Y2 2.5 0.23 5.68 2.02 1.937 1.000 15.969 8.783 Ok! 4.03 Ok!Y3 5.05 0.23 14.01 8.99 6.039 1.000 32.841 18.062 Ok! 17.98 Ok!Y4 2.5 0.15 5.27 1.66 0.896 1.000 10.775 5.926 Ok! 3.33 Ok!Y5 2.50 0.23 3.42 2.17 0.275 1.000 15.449 8.497 Ok! 4.34 Ok!Y6 1 0.23 2.36 1.51 0.836 1.000 6.408 3.524 Ok! 3.01 Ok!Y7 5.05 0.23 7.28 4.48 1.854 1.000 31.293 17.211 Ok! 8.95 Ok!


CUADRO N 05: VERIFICACIN DE MUROS EJE Y

Se observa que para efectos de sismo moderado, en ambos sentidos los muros de

albailera no se agrietan, con excepcin al muro 8 del eje X (primer piso); lo cual se

recomienda encamisar con malla electrosoldada como tcnica de reforzamiento; lo cual indica

que la edificacin tendr un buen comportamiento ante sismos severos.


22

8.1.4. Verificacin de Columnas Las verificaciones de cuanta con el programa ETABS v 9.2.0 nos indican

que todas las columnas se encuentran en buenas condiciones. A

continuacin se presentan las cuantas en cm2 que necesitan las

columnas para satisfacer sus esfuerzos.

FIGURA N 11: CUANTA EN cm2 PARA COLUMNAS

Se observa que el rea de acero promedio en las columnas es de 5 cm2, que equivale a

cuatro fierros de (5.08cm2), por tanto las columnas no requieren refuerzo alguno, pero

por durabilidad de la estructura se recomienda el tarrajeo de columnas, especialmente en

los encuentros con vigas a fin de mejorar la esttica y resistencia de la estructura, teniendo

en cuenta que la exposicin del acero al medio ambiente es corrodo.


23

FIGURA N 12: DEFICIENCIAS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO EN UNIONES DE VIGA Y COLUMNAS.

8.1.5. Verificacin de Vigas

Se verificaron los esfuerzos en todas las vigas. En la figura N 13 se aprecia la

disposicin de las vigas, que estn peraltadas en ambos sentidos, lo que le da la

adecuada rigidez a la estructura a excepcin del eje E que es el ms crtico, en esta

misma figura se aprecia los ejes principales (1, 2 y 3), as como los ejes secundarios (B, C,

D E y F).

En toda la edificacin solo se tiene dos dimensiones de las vigas denominadas VPO,

20X40 Y VS, 20X20. El ancho de la viga, en promedio es de 23cm, pero ha sido

descontado en 3cm, por presentar fallas de proceso constructivo, con este descuento se

tienen las siguientes secciones ms reales.

FIGURA N 13: DISPOSICIN DE VIGAS EN LOS DOS NIVELES, AMBOS EJES.


24

8.1.5.1. Verificacin de Vigas por Flexin

RefuerzosAlolargodelaViga EnzonasdeMomento

MximoSuperior InferiorV20x20 25/8 25/8 V20x40 25/8 25/8 15/8

Se muestra el anlisis de las secciones para hallar los momentos nominales que estas

secciones son capaces de soportar.

CALCULODELARESISTENCIANOMINALDELASVIGASAFLEXION

b= 0.01771mx= 0.01328mn= 0.00333

VIGA As As b h d d VerificacindeCuantaMn Tipode

falla(cm2) (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) (Ton.m)V20x40 5.94 5.94 20 40 35 5 0.008486 0.008486 Cumple 7.686 FalladctilV20x20 3.96 3.96 20 20 15 5 0.013200 0.013200 Cumple 2.030 Falladctil

Se aprecia del anlisis que la cuanta de la viga permite un comportamiento adecuado ya que

falla a traccin, permitiendo un comportamiento dctil.

FIGURAS N 14: DIAGRAMA DE MOMENTOS EN EL EJE X, EN LOS CUALES SE OBSERVA QUE LOS MOMENTOS REQUERIDOS SON INFERIORES A LOS MOMENTOS ACTUANTES


25

FIGURA N 15: DIAGRAMA DE MOMENTOS EN EL EJE Y, EN LOS CUALES SE OBSERVA QUE LOS MOMENTOS REQUERIDOS SON INFERIORES A LOS MOMENTOS ACTUANTES


26

FIGURA N 16: DIAGRAMA DE MOMENTOS EN EL EJE X, INDICANDO LAS VIGAS MAS CRITICAS

VIGA PORTICO PISO SECCION MnResistente MRequerido CONDICION(Tonm) (Tonm)

VIGADE 3 1 V20x40 7.686 9.11 ColapsaVIGACD 3 2 V20x20 2.030 6.86 ColapsaVIGADE 3 2 V20x20 2.030 9.24 ColapsaVIGAEF 3 2 V20x20 2.030 7.24 Colapsa


27

FIGURA N 17: DIAGRAMA DE MOMENTOS EN EL EJE Y, INDICANDO LAS VIGAS MAS CRITICAS

VIGA PORTICO PISO SECCION MnResistente MRequerido CONDICION(Tonm) (Tonm)

VIGA13 A 2 V20x20 2.030 2.37 ColapsaVIGA34 A 2 V20x20 2.030 2.77 ColapsaVIGA13 C 2 V20x20 2.030 2.83 ColapsaVIGA24 E 2 V20x20 2.030 4.94 Colapsa

Las siguientes vigas de la estructura colapsan ante un sismo severo.

8.1.5.2. Verificacin de Vigas por Cortante

Se realizo los clculos utilizando el captulo 11 de la Norma Concreto Armado E0.60 que

estipula los siguientes parmetros:

Donde:

Vn: resistencia nominal a la cortante, Vc: resistencia del concreto de la seccin de la viga Vs: resistencia de los estribos


28

Entoncestenemos:

SEGNACI:

fc= 175 Kg/cm2 fc= 175 Kg/cm2b= 20 cm b= 20 cmd= 20 cm d= 40 cmVc= 2804.50 Kg Vc= 5608.99 Kg= 0.85 (corte) = 0.85 (corte)

Si Vc < Vu, se necesita estribos:

Separacin mnima requerida:

Donde:

Av es el doble del rea de acero de refuerzo por estribo. fy es la fluencia del acero y d es el peralte efectivo de la viga.

Se tomaron las siguientes consideraciones:

La separacin mxima puede ser como mximo la mitad del peralte efectivo de la viga Se tomo en cuenta los Requisitos de diseo mnimo por corte. El anlisis de corte de las vigas se hizo considerando estribos de 1/4 de dimetro.

FIGURA N 18: ENVOLVENTE DEL ESFUERZO CORTANTE GENERADO EN EL EJE B.


29

FIGURA N 19: ENVOLVENTE DEL ESFUERZO CORTANTE GENERADO EN EL EJE B-NTESE VALORES EN TN/CM2.

VIGA PORTICO NIVEL Vu(Ton)Vc(Ton) Vs(Ton) ESTRIBO S(Cm)

VIGA12 3 1 7.65 4.77 4.34 3/8 17.23VIGA23 3 1 13.16 4.77 10.32 3/8 7.25VIGA34 3 1 7.59 4.77 3.10 3/8 20.17VIGA12 3 2 7.47 2.38 6.30 3/8 11.88VIGA23 3 2 18.61 2.38 18.13 3/8 8.98VIGA34 3 2 7.75 2.38 5.80 3/8 12.92

CUADRO N 06: VERIFICACIN ESFUERZO CORTANTE EN VIGAS.

Las vigas indicadas en el cuadro N06, muestran que la separacin entre

promedio es de 15cm, lo que se ejecuta normalmente, pero si se requiere un

anlisis mayor se tendr que verificar la disposicin de este refuerzo.

9. CONCLUSIONES

Generales:

El sistema estructural existente es de albailera confinada distribuidos en ambas direcciones.

Se ha considerado para el anlisis de la estructura las cargas especificadas en la Norma Peruana de Cargas E-20 y E-30 para las cargas ssmicas.

Se ha considerado las combinaciones de cargas que generaron los mayores momentos flectores, especificadas en la Norma Peruana de Cargas E-060 y E-030.


30

El anlisis estructural del edificio fue realizado por el programa estructural ETABS versin 9.7.2.

Por rigidez:

El desplazamiento en el sentido X es 1.14 cm, con su distorsin 0.002610, dicha distorsin est muy por debajo del lmite de 0.005.

El desplazamiento en el sentido Y es 1.44 cm, con sus distorsin 0.002952, dicha distorsin es menor que su lmite de 0.005.

Las distorsiones obtenidas, en ambos casos son menores a las distorsiones admisibles establecidas por la norma E 030.

Por resistencia:

Las vigas analizadas satisfacen en su mayora las fuerzas a flexin pues la cuanta probable es suficiente, con excepcin a las vigas ubicadas en los siguientes ejes:

X: primer nivel eje 3 entre D-F, segundo nivel eje 3 entre C-F; EJE Y: segundo

nivel eje C entre 1-2, eje E entre 2-4. Se plantea el refuerzo con una columna T

ubicada en el eje 3E.

Adicionales:

Las antenas se instalaron en la azotea de la vivienda sobre un rea ubicado entre los ejes EF-12, como se muestra en la figura N06 asignacin de carga muerta.

En la actualidad se tiene construido los muros perimetrales en el tercer nivel, por tanto metro la carga muerta actuante, y al interior se afecto con sobre carga para

viviendas.

De los resultados obtenidos en el anlisis estructural, se aprecia que los efectos producidos por las cargas de la antena (antena existente), tiene influencia

desestabilizadora sobre las vigas porque falla por flexin si ocurriese un sismo

severo.

Se indica que cualquier variacin en las normas actuales o anomalas respecto a la calidad de los materiales descrita en el presente informe dejan sin validez las

conclusiones aqu presentadas.

Se recomienda que para realizar un anlisis ms exigente, sera necesario realizar ensayos como: diamantina de concreto, de la albailera y sondaje para la

determinacin del rea de acero en cada seccin.

De la evaluacin estructural se llega a las siguientes conclusiones:


31

Se concluye que la edificacin ubicada en la AV CERRO DE PASCO 515 PP.JJ EL

CARMEN, DISTRITO COMAS, PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMA es adecuado

para la instalacin de equipos y mstil de las antenas sobre la azotea, previo el

reforzamiento respectivo.

CRITICIDAD

Segn la evaluacin efectuada, la estructura se encuentra en el caso 3: falla por

resistencia en vigas, por tanto se adjunta al presente los planos de reforzamiento.

10. ANEXOS

10.1 Ejes Estructurales

FIGURA N 20: EJES DE LA PLANTA DE LA EDIFICACIN PRIMER NIVEL

-NTESE DIRECCIN DE LA LOSA ALIGERADA.


32

FIGURA N 21: EJES DE LA PLANTA DE LA EDIFICACIN SEGUNDO NIVEL

NTESE DIRECCIN DE LA LOSA ALIGERADA.

FIGURA N 22: PROSPECTIVA DE LA EDIFICACIN-EJE X, EJE LONGITUDINAL E Y ES EJE TRANSVERSAL.


33

10.1 Panel Fotogrfico

FIGURA N 23: VISTA FRONTAL DE LA EDIFICACIN EVALUADA.

FIGURA N 24: VISTA POSTERIOR DE LA

EDIFICACIN EVALUADA.


34

FIGURA N 24: VISTA VIGA PERALTADA EN EJE X , NTESE FISURA EN RECUBRIMIENTO DE

VIGA, SE RECOMIENDA RESANAR.

FIGURA N 25: VIGA CON ACERO EXPUESTO (ESTRIBOS), SE RECOMIENDA TARRAJEAR.


35

FIGURA N 26: VISTA VIGA PERALTADA EN EJE X, EJE 3 , NTESE DESPRENDIMIENTO DE TARRAJEO, PERO NO AFECTA EL NCLEO DEL CONCRETO DE LA VIGA, SE RECOMIENDA RESANAR.

FIGURA N 27: VISTA LATERALES OESTE Y LATERAL ESTE.


36

10.2 Equipos a instalar.

FIGURA N 28: EQUIPOS DE TELEFNICA A SER INSTALADA EN EDIFICACIN EVALUADA.

FIGURA N 29: EQUIPOS DE TELEFNICA A SER INSTALADA EN EDIFICACIN EVALUADA.

SeinstalaraMastilde1.7mX3pulgarriostradoparainstalaciondeModulosSystemyOVPDual

SeinstalaraEscalerillaHorizontalde0.45mX0.30mdesdeescalerillahorizontalexistentehastamastilainstalarparapeinadodecablesUMTS.

0 50m

0 45m

InstalarestructurametalicaparafijaciondePDB.InstalarPDBparaEnergizarEquip3GyExtension1GSM.EstePDBdebecontener01breakerde63AparaGSmy01Breakerde32AparaUMTS.

1.5mdealtura

1.20m


37

10.3 Planteamiento de refuerzo de la estructura.

COLUMNA PROPUESTA COMOREFORZAMIENTO DE LAESTRUCTURA

0,2 2,3 0,2 2,9 0,2 2,8 0,2 3,5 0,2

0,25

3,5

0,25

5,05

0,25

2

1

3

4

B C D E F

VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20

VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20 VIGA 20 x 20VI

GA

20

x 40

VIG

A 2

0 x

40

VIG

A 2

0 x

20

VIG

A 2

0 x

20

VIG

A 2

0 x

20

VIG

A 2

0 x

20

VIG

A 2

0 x

20VI

GA

20

x 20

VIG

A 2

0 x

40VI

GA

20

x 40

VIG

A 2

0 x

40

V IGA 20 x 40 VIGA 20 x 40 VIGA 20 x 40 VIGA 20 x 40

FIGURA 1

FIGURA N 30: PLANTEAMIENTO DE REFUERZO, CON UNA COLUMNA EN T EN EL EJE 3E.

2 5/8"

FIGURA 1

0,25

0,25

0,6

0,25

0,2

0,2

0,2

2 5/8" 4 3/8"

FIGURA N 31: DETALLE DE REFUERZO, CON UNA COLUMNA EN T EN EL EJE 3E.


38

Desplazamiento y Distorsiones

El mximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado segn el anlisis lineal

elstico con las solicitaciones ssmicas reducidas por el coeficiente R, no deber exceder la

fraccin de la altura de entrepiso segn el tipo de material predominante. As se tiene que para

estructuras de albailera confinada el lmite es 0.005. Para ambos ejes se dan resultados por

debajo del lmite admisible.

Nivel Direccin Altura D anlisis D corregidoDrif

anlisis Drif

corregido 0.005 cm cm cm

1 X-X 270 0.110 0.66 0.00043 0.002604 BIEN

2 X-X 270 0.190 1.14 0.00032 0.001896 BIEN


corregido 0.005 cm cm cm1 Y-Y 270 0.130 0.78 0.00050 0.00297 BIEN

2 Y-Y 270 0.240 1.44 0.00041 0.002472 BIEN

CUADRO: CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES EN EJE X E Y

VIGA12DELPRTICOE(EJEY);MOMENTOSREQUERIDOSINFERIORESALMOMENTO

RESISTENTE(2.030Ton.m)


39

VIGACFDELPRTICO3(EJE3);MOMENTOSREQUERIDOSINFERIORESALMOMENTO

RESISTENTE(7.686Ton.m)

Documents

Informe Evaluacion Estructural Ebc Belaunde