UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERIADISEO EN ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERIAING. MARIO CORZO

DISEO DE VIVIENDA DE 2 NIVELES MUROS REFORZADOS

NOMBRECARNETMYNOR ADAN CARRILLO CUELLAR 2009-15283JUNIOR GIOVANNI HERNANDEZ POPOL2009-15296

SECCION UNICA

GUATEMALA, 11 DE NOVIEMBRE DE 2013

ndiceTemaPgina

Introduccin3

Objetivo4General Especficos

Diseo de vivienda5Planos para el diseo

Datos6

Calculo de centro de rigidez (CR) y centro de masa (CM)8

Corte Basal12

Mtodo de esfuerzo de trabajo14

Anlisis 19Conclusiones20

Anexos21

Introduccin

En los sistemas constructivos de vivienda, a lo largo del tiempo se muestra un sistema tipo de construccin en todo lugar en Guatemala, no tomando en cuenta ninguna caracterstica de suelo, zona y clima entre otros, no obstante una vivienda como un edificio necesita de un diseo de todo tipo, desde los cimientos hasta las losas, incluyendo los muros, que como las columnas, dentro de una vivienda tiene importancia en cuestin de la capacidad que tendrn tanto en volteo y cargas axiales como en otros refuerzos en general.Los muros deben de mantener junto con las columnas una homogeneidad para que trabajen en las resistencias que la vivienda necesita, existen diferentes tipos de muros los cuales son determinados en cuestin al uso de acero en ellos como la forma de colocarlo en el sistema constructivo, estn los muros confinados, muros reforzados y los muros que solo llevan mampostera sobrepuesta, llamando a este ltimo muro simple, dando a conocer el proceso de diseo en este documento el muro reforzado.

Objetivo

General

Estudiar y conocer la fundamentacin de diseo de una vivienda de dos niveles con todos los parmetros de diseo que los diferentes reglamentos y normas rigen, as como el procedimiento del mismo.Especficos

Conocer la importancia de un diseo en mampostera para viviendas familiares. estudiar los requisitos mnimos que los normativos exponen. Descubrir las diferencias de cada muro en cuestin a su forma y funcionalidad.

Diseo de vivienda Vivienda reforzadaPlanos para el diseo

DatosLos siguientes son los datos para la realizacin de los clculos:Altura: 2.60 mResistencia de la mampostera (fm): 30 kg/cm^2 (450 psi)Resistencia del acero (fy): 2,810 kg/cm2 (grado 40)Dimensiones del block: 20 x 15 x 40 Peso del block por unidad: 10kgTodos estos datos considerados mediante parmetros del UBC.El techo superior es sin acceso por lo que se determinara el valor de la carga viva como 1/3 del valor total de la carga muerta del elemento.Para la identificacin de los muros es de la siguiente manera: Todos los muros que se encuentran en el sentido x se denotaran con literales minsculas. Todos los muros que se encuentran en el sentido y se denotaran con nmeros ordinales. Las losas que se identifican en los dos niveles se denotaran con nmeros romanos.Informacin con respecto a las coordenadas y la ubicacin de cada muro:MurosSentidoL(m)h/L, h=X(m)Y(m)

segundonivel

1y3.950.6582280.31206.525

2y1.41.8571433.11903.85

3y3.150.8253970.47301.575

4y3.150.8253970.4733.851.575

5y3.950.6582280.3123.856.625

6y1.082.4074076.3034.91.84

7y0.475.53191569.3755.324.78

8y0.554.72727343.6755.326.98

9y0.922.8260879.8765.326.27

10y1.951.3333331.3489.57.52

11y1.951.3333331.3489.55.55

12y5.550.4684680.1829.52.275

13y0.475.53191569.37511.154.78

14y0.554.72727343.67511.156.27

15y0.922.8260879.87611.156.98

16y0.982.6530618.26612.010.65

17y0.982.6530618.2666.990.65

18y1.082.4074076.30314.071.84

19y3.950.6582280.31215.156.525

20y3.150.8253970.47315.151.575

21y3.950.6582280.312196.525

22y1.41.8571433.119193.85

23y3.150.8253970.473191.575

ax3.850.6753250.3261.9250.00

bx2.061.2621361.1835.961.3

cx2.511.0358570.7558.240

dx2.511.0358570.75510.750

ex2.061.2621361.18313.041.3

fx3.850.6753250.32617.0750

gx2.760.9420290.61717.0753.5

hx3.020.8609270.51412.514.55

ix1.471.7687072.74410.234.55

jx1.471.7687072.7448.7654.55

kx3.020.8609270.5146.364.55

lx2.760.9420290.6171.384.55

mx3.850.6753250.3261.9258.5

nx5.650.4601770.1776.678.5

ox5.650.4601770.17712.328.5

px3.850.6753250.32617.078.5

qx2.760.9420290.6177.624.55

rx2.760.9420290.6171.384.5

Muros

PrimerSentidoL(m)h/L, h= X(m)Y(m)

1y3.950.6582280.31206.52

2y1.252.084.22403.85

3y3.150.8253970.47301.75

4y0.922.8260879.8762.765.01

5y0.337.878788197.9952.764.38

6y2.910.8934710.5533.857.045

7y4.490.5790650.2513.852.25

8y0.554.72727343.6756.991.325

9y2.910.8934710.5536.993.095

10y8.50.3058820.1039.54.25

11y0.554.72727343.67512.011.325

12y2.910.8934710.55312.013.095

13y2.910.8934710.55315.157.045

14y4.550.5714290.24615.152.25

15y0.337.878788197.99516.154.38

16y0.922.8260879.87616.155.01

17y3.950.6582280.312196.52

18y1.41.8571433.119193.85

19y3.150.8253970.473191.57

ax3.850.6753250.3261.9250

bx3.140.8280250.4755.420

cx1.292.0155043.8807.620

dx1.292.0155043.88011.130

ex3.140.8280250.47513.580

fx3.850.6753250.32617.070

gx2.760.9420290.6171.383.15

hx1.951.3333331.3486.011.6

ix1.951.3333331.34812.981.6

jx2.760.9420290.61717.623.15

kx2.760.9420290.6171.384.55

lx2.990.8695650.5246.014.55

mx1.361.9117653.3687.674.55

nx1.361.9117653.36811.334.55

ox2.990.8695650.52413.514.55

px2.760.9420290.61717.624.55

qx3.850.6753250.32617.078.5

rx5.650.4601770.17712.328.5

sx5.650.4601770.1776.678.5

tx3.850.6753250.3261.928.5

Calculo de centro de rigidez (CR) y centro de masa (CM)Centro de MasaEl peso del muro se determina de la siguiente manera:Unidades por metro cuadrado: 12.5 uEspecficamente para el muro 1:

Peso de las losas se determina de la siguiente manera:Para losa I

Por definicin se determina que el mejor espesor para todas las losas es de 10 cm con ello se encuentra el volumen y con ello el peso de la losa de la siguiente manera:

Para el valor de CM se determina mediante la siguiente ecuacin:

A este se le debe de sumar el valor de centro geomtrico de las losas obtenindolo de la siguiente manera:

Obteniendo el valor de CM general de la siguiente forma:

Centro de RigidezMediante la geometra de los muros se procede con los siguientes clculos:

Para el valor de la rigidez se toma en los dos sentidos, con los datos obtenidos se procede a realizar lo siguiente:

Primer nivel

Segundo Nivel

Resultados en metros.Corte BasalMediante peso total de la estructura se procede a realizar de la manera siguiente:

Este ltimo valor como consideracin de la carga viva.Dando as el resultado del corte basal mediante formula:

Siendo el valor de 0.20 a 0.25 tomando en este caso el factor de 0.24

Distribucin de fuerza por pisoEste mediante factores de distribucin que depende de la altura de cada eje en la altimetra de la vivienda.

Distribucin de fuerzas por marco Para este procedimiento se necesita de las rigideces de cada eje para realizar la distribucin como se muestra en las siguientes tablas, para cada nivel es diferente el valor de la distribucin esto debido a la diferencia de fuerza en cada piso.

TorsinCalculo de las excentricidadesPara la excentricidad de diseo se realiza de la siguiente forma:

Excentricidad mxima permitida en X: Excentricidad mxima permitida en Y: Mtodo de esfuerzo de trabajoPara este mtodo se deben de realizar las siguientes consideraciones:okPor ser en zona ssmica este se aumenta en 4/3: okEs = 29 klb/in^2 Mdulo de elasticidad en mampuestos

Esfuerzo a compresin axial

Considerando que el mampuesto sea sin refuerzo:

Por ende consideramos que todo el acero resiste todo en el elemento que resiste a flexin.

Para el clculo del rea de acero mediante la siguiente tabla, con varillas No 4 en todo el sistema.

Anlisis Se observa que el valor de esfuerzo actuante en cada muro es menor que el permisible por lo que el valor del acero tanto vertical como horizontal se determina con el valor del acero mnimo para cada sentido distribuyendo de la siguiente manera: Existen algunos de los muros mostrados que presentan una o dos varillas verticales nicamente, esto sucede debido a que estos muros son solo tabiques so simplemente formaran parte de un marco de una puerta o una ventana, por lo que para este armado del muro se tomara en cuenta nicamente lo que necesita la costilla para sostener el marco.

Conclusiones

Con el diseo de los muros reforzados, se obtienen beneficios en cuestin de la economa, ya que de forma emprica un maestro de obra tiene la cantidad estimada, mas no como se muestra en un diseo que demuestra en forma explcita una recomendacin de lo que en realidad el muro necesita. Dentro de los parmetros que se muestran para los diseos de muros reforzados algunos tales como el UBC o FHA, rigen mediante parmetros o limites que estos deben de tener, tanto por forma y resistencia de la mampostera como de las regiones donde se ubican o bien el uso que tendr dentro de un sistema general. Cada muro tiene diferente funcin, dependiendo de la magnitud de su longitud o de los espacios abiertos que tiene, por ejemplo tabiques son solo de forma separativa y el refuerzo que presenta solo sirve para que se sostenga dentro del sistema, en cambio un muro de carga, resistir fuerzas axiales y laterales y por ende tendr una configuracin de acero tanto en cantidad como en colocado.

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