PORT-PLACASUSMP-FIAESCUELA DE INGENIERIA CIVILASIGNATURAANALISIS ESTRUCTURAL 1PROFESORING C. A. ZAPATEL S.TEMAPORTICOS PLANOS:SISMO FZAS HORIZONTALESMETODO SIMPLIFICADO-Form ZapPREDIMENSIONAMIENTO SISTEMA APORTICADO Y PLACASFECHAJun-13Cualquer sistema aporticado puro, es economico hasta 3 niveles, debido a las normas sismicasSi se tiene mas niveles, Use Sistema Mixto: Porticos + PlacasLa fig representa la planta de un techo aligerado en una sola direccion ver acero longitudinalHallar el Predimensionamiento de las vigas,columnas y placas, para un edificio de 3 pisos11mL(m)560.50PREDIMENSIONAMIENTO VIGA RESISTE TECHOCONSTRUCCIONA0.70ESTRUCTURASbHC-10.25*0.55C-10.25*0.55C-1H=L/100.250.25ARQM. 1L=(8+7)/2=7.50.75MULTIPLO DE 50.300.300.30*0.60DETERMINACION NIVELESL=LONG Ejes0.400.40.13/811/2.13/8Pta 2.10mUSE0.30.750.50711/2N1=NPT+2.1+HvigaH=L/100.60min1511/2ESTRUCTURAS valores SIN acabados1.00.81.0 1.00.81ARQPta 2.10m0.3VIGA 10.30*0.750.40*0.80HvIGA0.750.25VIGA 2N1=0.205+2.1+Hviga3.00PREDIMENSIONAMIENTO VIGA NO RESISTE TECHO. MARQUITECTURA valores CON acabadosH=L/10C-1C-1C-1HvIGA0.8L=(5+6)/2=5.50.55MULTIPLO DE 5B0.7N1=NPT+2.1+Hviga=3.1L=LONG Ejes0.25*0.550.25*0.55NP=NIVEL PISO SIN ACABADOSUSE0.30*0.55NPT=NIVEL PISO CON ACABADOS158hv=L/100.30*0.750.30*0.750.30*0.75

C-10.70.700.50.25*0.550.25*0.550.50

9.0123Fig 1.-PLANTA 1er Nivel TECHO ALIGERADO H=20CMESC 1/50

5
Autor: Autor:ARQ0.2515V LADV LAD V H=20

10 3010 30 10Fig 2.-TECHO ALIGERADO H=20CM-SECCION TRANSVERSAL M-MMaterialesF`c=210 Kg/cm2, Fy=4200 Kg/cm2Considerar un peso de gravedad de 1 T/m2ESTARQh=Nsup-Ninfh(m)N-5(m) 14.9515Hv=0.75VigaN1=NPT+2.1+Hviga=3.05m3N-4(m)11.9512H=+3,05-(-0,50)=3.55mh=Altura col Nivel 1=H-0.5*Hviga3.1753N-3(m)8.959Desde la parte superior zapAltura del Portico3N-2(m)5.956hasta la parte sup vigaNP=Nivel piso3N-1(m)2.953Ncim= -1,50m0.75Nfondo zap= -1,0m

3.45NIVEL ARQACABADOSC-10.20NPT SALANPT=alt piso a techo +N SALA-0.50NIVEL SUPERIOR ZAPATAespesor techo=2,80+0,20=33Zapata-1.00Alt piso a techo Nivel1Subzap-1.50PARTIR DEL NIVEL SALA0.2Fig.-Elevacion Portico Edificio 5 nivelesSOLUCION (Ing Zapatel)1,0,-Predimensionamiento de los ElementosSe ha determinado considerando que la Edificacion es Aporticada en su totalidadConsiderando actua Carga Total= (Carga permanente+Sobrecarga+Sismo)Vigas que soportan techo , b=0.30cm, h=L/10hv(m)=Lp/10=0.55Vigas que NO soportan techo , b=0.25cm, h=L/11hv(m)=Lp/110=0.75Columnas ancho=Hv-0.05m=bcol(m)=0.5AnchoCol paralelo 0.7bcol(m)=0.7dimension Viga menor0.5C(0.50x0.70)Fuente: R.Morales, Concreto reforzado2,0,-Determinacion del peso(estimado) de la Edificacion, segn ItemDeduccion estimada por m2 area techada(Kg/m2)El peso estimado del Edificio por m2 se asume1T/m2peso propio techo350Kg/m2Area de Influencia Largo(m)Ancho(m)Area(m2)peso enlucido mas acabado100Port Eje B15.011165peso muro tabiqueria120Peso col(60), vigas(100) 160730SOLO ANALISIS SISMICO PARA PREDIMENSIONAMIENTOsobrecarga250PisoNivelh(m)hiArea(m2)Peso=w(t/m2)Peso(t)Total980Kg/m250000Use 1000Kg/m240000Real fructua1000-1500Kg/m238.952.059.45165116526.937.4165116513.94.44.41651165NivelCim-0.5000Peso Total4953,0,-Analisis Estructural ante Sismo ModeradoSe considera sismo moderado aquel que proporciona la fza sismica especificada por Norma E030 para el sismo; es decir el factor de reduccionR para edificios de porticos es R=8, muros + col R=7, pero para sismo severo R=4

3,1,-Fza cortante en la base(sismo moderado)ColegioViviendaZ=factor de zona(zona Lamb 3)=0.40.4U=factor de uso(Colegio)=1.5U=factor de uso(vIVIENDA)=1.0S=Factor de suelo(flexible)=1.41.4h=altura desde el piso hasta el nivel mas alto+0.50m9.45T=h/Ct=3.78Tp=(Zona 3)0.4C=(asumido)2.5R=( Columnas Concreto Armado)88C/R0.3125C/R(Min)0.125P=peso del edificio +100% de sobrecarga495tonH=Fza Horizontal en la Base de la EdificacionCOLEGIOH=(ZUSCP)/R=0.26PVIVIENDAH=(ZUSCP)/R=0.13P3,2,-Fza de Inercia(sismo moderado)La distribucion de la fza sismica H en altura se halla en la expresion:Fi=H*(Pi*hi/Sum(Pi*hi))Este valor es colocado en el Centro de Masa da cada Nivel3,3,-Cortante de entrepiso(sismo moderado)Hi=Sum(Fi)Vei=Fza Cortante de entrepiso en el edificio ante sismo moderado=H(USE)DETERMINACION Vei(Sismo Moderado)Nivelhi(m)Pi(ton)Pi*hiFiVei(ton)-Nivel500000.00400000.0039.451651559.2557.7857.7827.4165122145.25103.0314.416572626.90119.70Total4953506.25129.94HH=0.2625P=129.94TDebido a la rigidez en ambas dirrecciones que presenta la estructura, el Vei en las direcciones XX e YY son iguales, pero NO actuan una a la vezEste valor , Vei se ubica en el Centro de Masa de cada NivelCentro de Masa= Centro de Gravedad de cada Nivel de la edificacionCentro de Rigidez= Centro de Rigideces de cada Elemento Sismo resistente en cada NivelAsumiremos que Los centros coinciden, es decir NO se origina Efectos Torsionantes

129.94129.94129.94VeiVei129.94VeiNivel +3,90- PLANTA EDIFICACION: fza Cortante Entrepiso VeiESTRUCTURA APORTICADA 100%PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACASArea placa(cm2)=H/7.68Para ello R=7, para hallar H= %P. Sin embargo asumiremos los valores obtenidos

AREA PLACA= H/(0.53*(f `c) ^(0.5))f`c(kg/cm2)=2100.53*(f `c) ^(0.5)7.68Area placa(cm2)=Ve/7.68Para este ejemploVe=H(Kg)=129937.50Aplaca=16918.00cm2e(cm)=25L(cm)=677EN LA DIRECCION FACHADA PRINCIPALL(cm)=677EN LA DIRECCION FACHADA LATERALUBICACIN EN PLANTAPARA 3 ELEM Lp=L/3=226La mejor ubicacin es en los ejes perimetricosUse, Lp(m)=2.2Vei129.940.252.20129.94VeiVei0.252.20

Vei

45.251.355.255.255.253.010.7310.7310.7310.7310.7326.901.355.255.255.254.47.327.327.327.327.32

L(m)4.088.168.168.16Fig.-Elevacion Portico Eje 2 Edificio 5 nivelesSOLUCIONAplicando el Metodo de Muto, analizar el portico de la figAsumir b(m)h(m)I(m4)K=I/LK/Ko=Vigas0.30.70.0085750.151.10.0166375Lv=4.080.004085.25Lv=8.160.001051.35Columna0.310.0250

hc=30.0083310.73hc=4.40.005687.32Columna0.450.450.0034

hc=30.001141.47hc=4.40.000781.00Ko=0.00078Fza horQKo(m3)=0.00078k=SumKv/2Kck=SumKv/Kc0.000E(tn/m2)=2000000a=k/(2+k)a=(0,5+k)/(2+k)0.000Do(tn/m)=12EKo/h^2D=a*k0.000Para h(m)=3.0K=D*DoS245.2545.25Do(tn/m)=2071.02V=K*SiS126.9072.15Para h(m)=4.4Do(tn/m)=962.7688298272a=(0,5+k)/(2+k)

Yo=Y1+Y2+Y3=Yo(Ejemplo)Cuando no existe un cambio significativo entre las alturas de los pisos consecutivos(menos del 30%) y cuando el valor de K>1 , puede observarse en la tabla 3 del anexo 2 que Y2=Y3=00Kv5.25Kv1.35Kc10.7310.7310.73k0.490.62Q5=0.133m a0.200.2400.06D2.112.52SumK=0.64a=k/(2+k)K43685229109151318V0.000.00S5=Q/SumK0.00k=Kv/c Yo0.380.40.00000.350KvKv1.35Kc10.7310.7310.73k0.190.63Q4=0.443m a0.090.2400.18D0.932.58SumK=1.95K19295345193704032V0.000.00S4=Q/SumK0.00 Yo0.4750.50.00000.4750Kv5.25Kv1.35Kc10.7310.7310.73k0.240.31Q3=0.063m a0.110.1300.03D1.171.43SumK=0.33K242229636065679V0.000.00S3=Q/SumK0.00 Yo0.450.450.00000.4545.2Kv5.25Kv1.35Kc1.4710.7310.73k1.790.31Q2=0.060.75RS3m a0.470.1345.250.034.1122767551mmD0.691.43SumK=0.3321.5894529645mmK1435296311003679V5.9012.19S2=Q/SumK2.79 Yo0.50.50.00410.526.90Kc1.005.257.321.357.32k5.255.44Q1=0.18k=Kv/ck=Kv/c4m a0.790.8072.150.31a=(0,5+k)/(2+k)a=(0,5+k)/(1+2*k)D0.795.84SumK=2.29K7645622.7198402208V2.7820.45S1=Q/SumK8.03Base EmpotBase Art Yo0.6250.550.00360.654.088.16NOTA CUANDO EXISTE EN EL PRIMER PISO COL ARTSE TOMA SIEMPRE K=(I/L)/koDo=12EKo/h2Para los 2 posiciones empot y articulado

NivelSi(m)Si(mm)0.0050.00000.00

40.00000.000.00

30.00000.000.00

20.00414.114.11

10.00363.643.64

Shorz0.00777.75

La deformacion Horizontal maxima db la estructura Smax=21mm