Final Informe 1 Amarilis

8/18/2019 Final Informe 1 Amarilis

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Análisis Estructural


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INTRODUCCIÓN

Se define como estructura a los cuerpos capaces de resistir cargas sin que exista una

deformación excesiva de una de las partes con respecto a otra. Por ello la función de

una estructura consiste en trasmitir las fuerzas de un punto a otro en el espacio,

resistiendo su aplicación sin perder la estabilidad. El presente informe técnico tiene

como finalidad reflear los resultados del análisis s!smico estructural efectuado a la

edificación mediante el uso del programa E"A#S.

INFORME DE EVALUACIÓN ESTRUCTURAL


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II. NORMATIVIDAD

En todo el proceso de análisis & dise5o se utilizarán las normascomprendidas en el, 6eglamento 1acional de Edificaciones 76.1.E.8,

• 0etrado de cargas 1orma E.9*9

• ise5o sismo resistente 1orma E.9%9

• +oncreto Armado 1orma E.9:9

• Suelos & cimentaciones 1orma E.9;9

• Alba5iler!a 1orma E.9


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parte trasera de la edificación que llega a la azotea. Se puede apreciar la planta de la

vivienda dibuada en el programa SAP.


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III.1.Referentes Conceptuales


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IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL DISEÑO

IV.1. Estudio del suelo

• Arena bien graduada (suelo intermedio)

• Capacidad admisible = 1.50 kg/cm2

• Empuje actio (!a) = 0.2"

• #ro$undidad m%nima de cimentaci&n = 1.20 m.

IV.2. Características y roiedades de los !ateriales

IV.2.1. Co"creto

• 'esistencia nominal a compresi&n = $c= 210 kg/cm2

• &dulo de elasticidad Ec = 210*000 kg/cm2 = 2 100*000 ton/m2

• &dulo de #oisson = # $.2$

IV.2.2. Acero de Re%uer&o

• Corrugado* grado +0* es$uer,o de $luencia ($-)= 200 kg/cm2 = .2 ton/cm2

• &dulo de elasticidad = Es = 2 000*000 kg/cm2

• e$ormaci&n al inicio de la $luencia =0.0021

IV.2.'. ("idades de al)a*ilería

• &dulo de #oisson # $.2+• &dulo de elasticidad Em


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IV.#. P$%o co&&$%!on'i$nt$ al $()i!a*i$nto '$ t$l$co*)nicacion$%IV.3.1. Ca&act$&í%tica '$ Ant$na N+ ,-

Tabla '$ !$%o /01

- ">66E E A1"E1A :


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V. ESTRUCTURACIÓN 3 PREDIMENSIONAMIENTO

El proceso de estructuración consiste en definir la ubicación & caracter!sticas de los

diferentes elementos estructurales 7losas, vigas, muros, columnas8, de tal forma que

se logre dotar a la estructura de buena rigidez, además resulte fácil & confiable

reproducir el comportamiento real de la estructura. 0ediante este pre

dimensionamiento se brindará las dimensiones m!nimas a las secciones de los

elementos estructurales para as! comparar con las medidas tomadas en la inspección.

V.-. Pa&a Ca&4a% D$ 0&a5$'a'

E%t&)ct)&ación

$as vigas fueron ubicadas en zonas donde existen tabiques que dividen los ambientes,

de tal forma que sirva también como dintel para los vanos, logrando de esta forma

conservar la arquitectura. Se pro&ectaron vigas c=atas & vigas peraltadas en las losas

aligeradas donde existe la presencia de tabiques paralelos al sentido de tec=ado, de

tal forma que el peso del tabique sea soportado !ntegramente por la viga c=ata &

peraltada.

V.2. No&*a '$ Ca&4a% E6,2,

En la 1orma Peruana de +argas EB9*9 se especifica las cargas estáticas m!nimas que

se deben adoptar para el dise5o estructural' asimismo, se proporciona las cargas

estáticas equivalentes producidas por el viento, mientras que más bien las cargas

s!smicas se especifican en las 1ormas de ise5o SismoBresistente EB9%9. Esas

cargas se denominan Ccargas de servicioC porque son las que realmente act-an en el

edificio, sin producirle fallas o fisuras visibles, a diferencia de las Ccargas -ltimasC que

son cargas ficticias obtenidas al amplificar por ciertos factores a las Ccargas de

servicioC, con el obeto de dise5ar en condición de CroturaC a los distintos elementos

estructurales.

+abe también mencionar que en nuestro pa!s las cargas s!smicas predominan sobre

las causadas por el viento, salvo que la estructura sea mu& liviana 7por eemplo, con

tec=o metálico & cobertura con planc=as de asbestoBcemento, calaminas, etc.8, o que

el edificio esté ubicado en una zona de baa sismicidad, pero con fuertes vientos 7por


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eemplo, en la selva8' por lo que siendo el obetivo de este analizar los casos

convencionales, se tratará los efectos causados por el viento.

Para =acer uso de la "abla *.% que proporciona la 1orma, debe conocerse el tipo de

tabique que se va a emplear & su peso por metro lineal. Por eemplo, para un tabiquede alba5iler!a con (.; cm de espesor 7inclu&endo tarraeo en ambas caras8, construido

con ladrillo macizo, con *.; m de altura, se tendr!a D (2 x (; x *.; ;*; Fg (m.

$uego, ingresando a la "abla *.% de la 1orma EB9*9, se obtiene una carga equivalente

igual a *(9 Fg (m* de área en planta, que deberá agregarse al peso propio &

acabados de la losa del piso correspondiente.

V.#. Sob&$ca&4a %7c1

A continuación se muestra algunas de las sobrecargas especificadas en la 1orma EB

9*9 en su "abla %.*.(. Estas cargas están repartidas por metro cuadrado de área en

planta.

V.8. P&$ 'i*$n%iona*i$ntoV.8.-. Lo%a%

+uando los tec=os aligerados tienen las medidas tradicionales indicadas en la Gigura,

& cuando se emplea bloques =uecos de arcilla 7%9x%9 cm8, puede utilizarse las


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siguientes cargas de peso propio, expresadas en Filogramos por metro cuadrado de

área en planta.

Para pre dimensionar el espesor 7=8 de las losas aligeradas armadas en un sentido se

siguió la 1orma E.9:9 de +oncreto Armado, donde se menciona que para prescindir

de la verificación de deflexiones, cuando act-an sobrecargas menores a %99FgHm*, se

puede utilizar la relación

+on los valores obtenidos se decide uniformizar el sistema de tec=os a un espesor de

9.*9 m para losas aligeradas en toda la vivienda.

El peralte de las losas aligeradas puede ser dimensionado también considerando los

siguientes criterios resultando un espesor de 9.*9 debido a que las luces no son tan

largas & solo está comprendida entre 2 I ; m.• = (


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Jiga JP 9(

$uz %.(9 m K = %.(9H(2 9.** m aproximado a 9.*; m

Para optimizar el dise5o se opta por utilizar un peralte = 9.29 m & un anc=o b9.*; m

7por dise5o de columna8 en todas las vigas principales.

Jiga JS 9(

$uz 2.3; m K = 2.3;H(2 9.%;m aproximado a 9.29 m

Jiga JS 9*

$uz 2.49 m K = 2.49H(2 9.%2 m aproximado a 9.%; m

Para optimizar el dise5o se opta por utilizar un peralte = 9.2; m & un anc=o b9.*; m

7por dise5o de columna8 en todas las vigas secundarias.

V.8.#. Col)*na

$as vigas apo&an sobre las columnas transmitiéndoles fuerza cortante, que se

acumulan como carga axial en los entrepisos. Para obtener la carga axial en las

columnas, deber!a resolverse el problema =iperestático analizando a los pórticos

espacialmente, pero para metrar cargas, se desprecia el efecto =iperestático

trabaando con áreas de influencia provenientes de subdividir los tramos de cada viga

en partes iguales, o se regula la posición de las l!neas divisorias para estimar los

efectos =iperestáticos.

En cuanto al área tributaria escogemos el área más cr!tica 7ma&or área8.


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VI. AN9LISIS ESTRUCTURAL

POR CAR0AS DE 0RAVEDAD

VI.-. An:li%i% '$ Lo%a Ali4$&a'a


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Para el análisis de las losas aligeradas, las viguetas fueron modeladas como

elementos unidimensionales continuos, con apo&os simples en vigas & en aquellas

placas perpendiculares a la dirección del aligerado. En el análisis se consideran las

solicitaciones -ltimas debidas a cargas de gravedad, las cuales quedan definidas por

la siguiente combinación

Se realizará el metrados para un anc=o tributario de 9.;9 m 7espaciamiento entre

viguetas8 & un espesor de losa de 9.*9 m.

VI.2. Ca&4a *)$&ta Peso propio 9.*479.;98 9.(2 tonHm Piso terminado 9.(979.;98 9.9; tonHm "abiquer!a 9.(( tonVI.#. Ca&4a 5i5a sHc 9.*979.;98 9.(9 tonHm

A*!li;icación '$ ca&4a%


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Lu(.279.%98M(.6"A1"E 7">1)

AN6A0A E G@E6OA +>6"A1"E 7">18


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VII. AN9LISIS DE VI0AS< COLUMNAS 3 MUROS DE CORTE

@sando el programa E"A#S *9(; se desarrolló un modelo tridimensional de la

vivienda donde todos los elementos admiten deformaciones por flexión, fuerza

cortante & carga axial. $as vigas fueron representadas por elementos

unidimensionales con rigidez torsional nula, mientras que las columnas & muro se

representaron como elementos bidimensionales. $as losas no se representaron como

elementos estructurales en el modelo, sino más bien fueron representadas mediante

diafragmas r!gidos que se asignaron a cada nivel.

$a figura presenta una vista en % del modelo del edificio & la vista en planta del piso

t!pico.

El programa E"A#S permite representar las cargas en las losas usando elementos

tipo área a los cuales se asignan cargas distribuidas & estas áreas distribu&en a los


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elementos en una o dos direcciones dependiendo del sentido de la losa. El peso

propio de los elementos será calculado por el programa.

VIII. SIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO

$as cargas axiales ocasionan diferentes deformaciones verticales en las columnas,

generando una distorsión en los diagramas de momentos de las vigas que las une,

incrementando el momento negativo en uno de sus extremos & reduciéndose en el

otro.

En la realidad, estas deformaciones axiales se producen conforme se va constru&endo

piso a piso. Sin embargo, estas deformaciones se van atenuando debido a que cuando

se llena el piso superior las columnas & muro se vuelven a nivelar.

Actualmente existen programas de computación que permiten simular el proceso

constructivo, tarea que realizan apropiadamente en muc=os casos en nuestro caso

usamos el E"A#S *9(;.


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SE DEFINE LOS TIPOS DE CARGAS MUERTAS Y CARGAS VIVAS

EN LA FIGURA SE MUESTRA EL CENTRO DE MASA EN TODOS LOS PISOS


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I=. AN9LISIS ESTRUCTURAL PARA SOLITACIONES S>SMICAS

Este análisis permitirá conocer el comportamiento de la estructura bao solicitaciones

s!smicas, ver si existe irregularidad torsional, verificar que las derivas máximas

cumplan lo estipulado en la 1orma E.9%9, además se obtendrán fuerzas internas de

los diferentes elementos que conforman el sistema sismo resistente, dic=as fuerzas

serán consideradas al momento del dise5o.

EN LA FIGURA SE MUESTRA LA CASETA Y EL MURO DE LA ANTENA


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=. REPRESENTACIÓN DE LAS SOLICITACIONES S>SMICAS

$as solicitaciones s!smicas se determinan, seg-n lo indicado en la 1orma E.9%9, por

espectros inelásticos de pseudoBaceleraciones, el cual se define como

ónde

=.-. Facto& '$ Zona Z1

A cada zona se asigna un factor O seg-n se indica en la "abla 1)(. Este factor se

interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de (9 de

ser excedida en ;9 a5os.

$A @#+A+Q1 E $A JJE1A ES"A E1 E$ EPA6"A0E1"> E /@A1@+>

=.2. Facto& '$ S)$lo S1

Son estudios multidisciplinarios, que investigan los efectos de sismos & fenómenos

asociados como licuefacción de suelos, deslizamientos, tsunamis & otros, sobre elárea de interés. Estos datos se observaranen la nº 02:


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=.#. Facto& '$ a*!li;icación %í%*ica C1

6epresenta el factor de amplificación de la respuesta de la estructura respecto de la

aceleración del suelo.

=.8. Co$;ici$nt$ '$ &$')cción %í%*ica R1

$os sistemas estructurales se clasificarán seg-n los materiales usados & el sistema de

estructuración sismo resistente predominante en cada dirección tal como se indica en

la "abla 1):.


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=.?. Facto& '$ )%o U1

+ada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categor!as indicadas en la

"abla 1) %. El coeficiente de uso e importancia 7@8, definido en la "abla 1) % se usará

seg-n la clasificación que se =aga.


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EN LA FI0URA SE MUESTRA EL RESPONSE SPECTRUM FUNCTION DEFINIDO POR EL

PRO0RAMA ETA@S

Facto& '$A*!li;icaci

ónSí%*ica

P$&io'o

Ac$l$&ación

E%!$ct&al

C T Sa

*.;9 9.(9 (.2


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MODELAMIENTO DE RESULTADOS

MODELAMIENTO DE RESULTADOS


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G @E 6 O A + > 6 " A 1 " E T E1 $ A # A S E

DESPLAZAMIENTO

. ESP$AOA0E1">

DESPLAZAMIENTO Y

=I. DESPLAZAMIENTOS LATERALES=I.-. F)$&a Co&tant$ $n la @a%$

$a fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección

considerada, se determinará por la siguiente expresión

ebiendo considerarse para +H6 el siguiente valor m!nimo

=I.2. D$%!laa*i$nto% Lat$&al$%


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Es de fundamental importancia realizar una eficiente distribución de columnas, que

garantice tener una buena rigidez. @na buena práctica es mantener la simetr!a de los

ees logrando un equilibrio de rigideces para no descompensar la estructura en

cualquiera de los sentidos. @na descompensación de rigideces o mala distribución de

columnas en una estructura, durante un terremoto puede generar lo que llamamos

"orsión en planta que es un caso cr!tico que provoca el colapso de la edificación.

=II. COMENTARIOS 3 CONCLUSIONES

E%t&)ct)&ación B P&$ 'i*$n%iona*i$nto

$a estructuración & pre dimensionamiento se realizó siguiendo los criterios de Análisis

Estructural & +oncreto Armado. +onfirmando de esta forma que los criterios

empleados fueron correctos.

En la cuanto a vigas, la luz libre ma&or entre apo&os que se encontró fue de *.


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$a vivienda se encuentra en una ubicación adecuada, libre de obstáculos para

emitir se5al. Presenta una edificación n u e v a de menor antigUedad que las otras

viviendas, se constru&ó con materiales de construcción resistentes, el cual

asegura un comportamiento de acción s!smica. $a vivienda inspeccionada no cuenta con fisuras ni grietas en los elementos

estructurales' en los planos se aprecia la distribución de dic=os elementos.

Mo'$la*i$nto

$os desplazamientos obtenidos gracias al modelamiento en el programa

E"A#S cumplen con los estándares estipulados en el reglamento de

edificaciones de ise5o Sismo 6esistente 1orma E.9%9, cumpliendo as! con

los l!mites para desplazamiento lateral entrepiso. +on la sobrecarga aplicada a la vivienda 7antena de telecomunicaciones8 los

desplazamientos son m!nimos. Por lo tanto, la vivienda puede soportar el

incremento de carga de la torre sin ning-n problema inclu&éndose los equipos

cargándose a los elementos estructurales.

=III. RECOMENDACIONES

+ualquier aumento de cargas a la estructura de la vivienda, se debe realizar

una nueva evaluación estructural, de ser el caso realizar un reforzamiento dedic=os elementos estructurales.

$a distribución de los elementos r!gidos =ace que existan grandes

excentricidades, por tanto ante la ocurrencia de un sismo, la edificación es

propensa a efectos torsionales.

Este informe que se entrega solo debe ser para uso de esta vivienda.

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