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DATOS D EVALUCION DE INGENIERIA ANTISIMICA Y / O SISMORESISTENTE DOCENTE DIAZ RODRIGUEZ BREITNER GUILLERMO ALUMNO MARTINEZ GOZAR EDISON FLORIAN UBICACIÓN C.P SAN MIGUEL DE MINIARO 2022 PREDIMENSIONAMIENTO PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA: ● Ubicación : Chiclayo ● Uso : Vivienda Multifamiliar ● Tipo de suelo : suelo Rigido ● Altura típica : 6.50 m CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES: Peso del concreto armado : gCA = 2400 kg/m³ Resistencia a la compresión : f´c = 280 kg/cm² Elasticidad del concreto : Ec = 250998.01 kg/cm² Fluencia del acero : fy = 4200 kg/cm² CARGAS SEGÚN LA NORMA E-020: Tabiquería : 150 kg/m² Losa aligerada h= 0.20 : 300 kg/m² Acabados : 100 kg/m² Colegio : 250 kg/m² S/C azotea : 100 kg/m² PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA: Longitud X-X = 5.00 m → Dirección de vigas principales Longitud Y-Y = 5.00 m → Dirección de vigas secundarias y losa h = 5.00 m h = 0.2 → h = 0.20 m 25 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS: VIGAS EN LA DIRECCIÓN X-X: FACTOR PARA VIGAS PRINCIPALES WS/C a S/C ≤ 200 kg/cm² 12 WS/C : Sobrecarga según el uso. 200 < S/C ≤ 350 kg/cm² 11 Ln : Luz libre mayor en metros. 350 < S/C ≤ 600 kg/cm² 10 a : Factor que depende de la sobrecarga. 600 < S/C ≤ 750 kg/cm² 9 Para nuestro caso, tenemos una sobrecarga máxima de 200 kg/cm², por lo tanto el factor será 11. EJE LONGITUD a PERALTE (h) ANCHO (b) 1 -- 2 5.00 m 11 0.45 0.227 2 -- 3 5.00 m 11 0.45 0.227 3 -- 4 5.00 m 11 0.45 0.227 Uniformizando tenemos la siguiente sección: b = 0.30 m h = 0.60 m VIGAS EN LA DIRECCIÓN Y-Y: Ln : Luz libre menor en metros. EJE LONGITUD a PERALTE (h) ANCHO (b) A -- B 5.00 m 12 0.42 0.208 B -- C 5.00 m 12 0.42 0.208 C -- D 5.00 m 12 0.42 0.208 Uniformizando tenemos la siguiente sección: b = 0.25 m h = 0.50 m VIGAS DE BORDE: Se asume una sección de: b = 0.15 m h = 0.20 m VIGAS CHATAS: Se asume una sección de: b = 0.30 m h = 0.20 m PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS: Para predimensionar las columnas, usaremos el método del área tributaria, se optará por 3 tipos de columnas y estas se uniformizaran con las demás para tener una rigidez uniforme y evitar las torsiones en planta: (a) Columna interior. → C-1 (b) Columna perimetral. → C-2 (c) Columna de esquina. → C-3 Inicialmente se tomarán las dimensiones mínimas establecidas en la norma E-060, las cuales son 0.25m x 0.25m (a) COLUMNA INTERIOR: Propiedades geométricas del paño: B = 5.50 m L = 7.00 m A = Avacio = 0.00 m² At = 0.00 m² Propiedades de la columnas: b = 0.25 m t = 0.25 m Ac = 0.0625 m² Área de vigas: VX-X = 1.313 m² VY-Y = 2.025 m² Av = 3.338 m² Metrado de carga muerta: PISO ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) PARCIAL 4 to PISO Acabados 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 4248.00 kg Tabiquería 150 kg/m² 0.00 0.00 Losa aligerada 300 kg/m² -3.40 m² -1020.00 Viga X-X 432 kg/m 5.25 m 2268.00 Viga Y-Y 300 kg/m 6.75 m 2025.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 2do - 3to Acabados 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 4436.63 kg Tabiquería 150 kg/m² -0.06 m² -9.38 Losa aligerada 300 kg/m² -3.40 m² -1020.00 Viga X-X 300 kg/m 5.25 m 1575.00 Viga Y-Y 432 kg/m 6.75 m 2916.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 1er PISO Acabados 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 4436.63 kg Tabiquería 150 kg/m² -0.06 m² -9.38 Losa aligerada 300 kg/m² -3.40 m² -1020.00 Viga X-X 300 kg/m 5.25 m² 1575.00 Viga Y-Y 432 kg/m 6.75 m² 2916.00 Columna 150 kg/m 6.50 m² 975.00 TOTAL = 21994.50 kg Metrado de carga viva: PISOS ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) TOTAL 4 Sobrecarga 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 -46.9 kg 3 Sobrecarga 250 kg/m² -0.06 m² -15.63 2 Sobrecarga 250 kg/m² -0.06 m² -15.63 1 Sobrecarga 250 kg/m² -0.06 m² -15.63 PD = 21994.50 kg PL = -46.88 kg → Pservicio = 21947.63 kg Cálculo de las dimensiones de la columna: 21947.63 tn COLUMNA l h Central 1.10 0.30 Perimetral 1.25 0.25 Esquina 1.50 0.20 A col = 1.10 (21947.63) 0.30 (280.00) A col = 287.41 cm² Las dimensiones de la columna podrían ser: b (cm) t (cm) C-1 t = 0.50 m 25 11.50 30 9.58 35 8.21 40 7.19 45 6.39 b = 0.30 m Propiedades geométricas del paño: B = 2.50 m L = 7.00 m A = Avacio = 0.00 m² At = 0.00 m² Propiedades de la columnas: b = 0.25 m t = 0.25 m Ac = 0.0625 m² Área de vigas: VX-X = 0.563 m² VY-Y = 2.025 m² Av = 2.588 m² Metrado de carga muerta: PISO ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) PARCIAL 4to PISO Acabados 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 3177.00 kg Tabiquería 150 kg/m² 0.00 0.00 Losa aligerada 300 kg/m² -2.65 m² -795.00 Viga X-X 432 kg/m 2.25 m 972.00 Viga Y-Y 300 kg/m 6.75 m 2025.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 1ero - 3to Acabados 100 kg/m² 0.00 m² 0.00 3761.63 kg Tabiquería 150 kg/m²-0.06 m² -9.38 Losa aligerada 300 kg/m² -2.65 m² -795.00 Viga X-X 300 kg/m 2.25 m 675.00 Viga Y-Y 432 kg/m 6.75 m 2916.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 TOTAL = 18223.50 kg Metrado de carga viva: PISOS ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) TOTAL 4 Sobrecarga 0.00 m² 0.00 -25.00 kg 1° - 3° Sobrecarga 100 kg/m² -0.06 m² -6.25 PD = 18223.50 kg PL = -25.00 kg → Pservicio = 18198.50 kg Cálculo de las dimensiones de la columna: 18198.50 tn COLUMNA l h Central 1.10 0.30 Perimetral 1.25 0.25 A col = 1.25 (18198.5000) = 324.97 cm² Esquina 1.50 0.20 0.25 (280.00) b (cm) t (cm) C-2 t = 0.30 m 25 13.0 30 10.8 35 9.3 40 8.1 45 7.2 b = 0.30 m (c) COLUMNA DE ESQUINA: Propiedades geométricas del paño: B = 2.50 m L = 3.50 m A = 8.75 m² Avacio = 0.00 m² At = 8.75 m² Propiedades de la columnas y vigas: b = 0.25 m VX-X = 0.563 m² t = 0.25 m VY-Y = 0.975 m² Ac = 0.0625 m² Av = 1.538 m² Metrado de carga muerta: PISO ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) PARCIAL 4to PISO Acabados 100 kg/m² 8.75 m² 875.00 5942.00 kg Tabiquería 150 kg/m² 0.00 0.00 Losa aligerada 300 kg/m² 7.15 m² 2145.00 Viga X-X 432 kg/m 2.25 m 972.00 Viga Y-Y 300 kg/m 3.25 m 975.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 1ero - 3to Acabados 100 kg/m² 8.75 m² 875.00 7377.13 kg Tabiquería 150 kg/m² 8.69 m² 1303.13 Losa aligerada 300 kg/m² 7.15 m² 2145.00 Viga X-X 300 kg/m 2.25 m 675.00 Viga Y-Y 432 kg/m 3.25 m 1404.00 Columna 150 kg/m 6.50 m 975.00 TOTAL = 35450.50 kg Metrado de carga viva: PISOS ELEMENTO PESO A o L (tributario) CARGA (kg) TOTAL 4 Sobrecarga 100.0 kg/m² 8.75 m² 875.00 7390.63 kg 3 Sobrecarga 250.0 kg/m² 8.69 m² 2171.88 2 Sobrecarga 250.0 kg/m² 8.69 m² 2171.88 1 Sobrecarga 250.0 kg/m² 8.69 m² 2171.88 PD = 35450.50 kg PL = 7390.63 kg → Pservicio = 42841.13 kg Cálculo de las dimensiones de la columna: 42841.13 tn COLUMNA l h Central 1.10 0.30 Perimetral 1.25 0.25 A col = 1.50 (42841.13) Esquina 1.50 0.20 0.20 (280.00) A col = 1147.53 cm² Las dimensiones de la columna podrían ser: b (cm) t (cm) C-3 t = 0.30 m 25 45.9 30 38.3 35 32.8 40 28.7 45 25.5 b = 0.25 m RESUMEN DEL PREDIMENSIONAMIENTO: COLUMNAS VIGAS TIPO DIMENSIONES ESQUEMA TIPO DIMENSIONES ESQUEMA C-1 b = 0.30 m V-XX b = 0.30 m t = 0.50 m t h = 0.60 m h C-2 b = 0.30 m V-YY b = 0.25 m t = 0.30 m h = 0.50 m C-3 b = 0.25 m V-B b = 0.15 m t = 0.30 m b h = 0.20 m b &"-,Negrita"&8Elaborado por: Ing. Waldir Fernandez Hoyos Email: wfh1806@gmail.com 5.5 7 2.5 7 3.5 2.5 METRADO DE CARGAS METRADO DE CARGA Material F´c 280 kg/cm2 Fy 4200 kg/cm2 Ec 217370.6512 kg/cm2 Es 2000000 kg/cm2 Dimensión de elementos Columna 30 x 60 Viga 30 x 50 Sobrecarga Colgio 250 kg/m2 Techo 300 kg/cm2 Tipo de suelo convinado PISO 1 CM CV ELEMENTO AREA (m2) BASE (m) ALTURA(h) LONGITUD (m) P. ESPECIFICO C tn/m3 CANTIDAD TOTAL (tn) AREA (m2) S/C P. TOTAL (kg) P. TOTAL (tn) Losa 336 0.2 2.4 161.28 9 1451.52 729 250 182250 182.25 losa completa Viga X 0.3 0.6 6.4 2.4 2.7648 9 24.8832 Viga Y 0.25 0.5 6.4 2.4 1.92 9 17.28 Columna 0.3 0.5 7.5 2.4 2.7 16 43.2 1536.8832 Losa 26 27 0.2 2.4 336.96 1 336.96 702 250 175500 175.5 eje a eje Viga X 0.3 0.6 7 2.4 3.024 9 27.216 Viga Y 0.25 0.5 7 2.4 2.1 9 18.9 Columna 0.3 0.5 7.5 2.4 2.7 16 43.2 426.276 PISO 2,3,4 CM CV ELEMENTO AREA (m2) BASE (m) ALTURA(h) LONGITUD (m) P. ESPECIFICO C tn/m3 CANTIDAD TOTAL (tn) AREA (m2) S/C P. TOTAL (kg) P. TOTAL (tn) Losa 324 0.2 2.4 155.52 9 1399.68 729 200 145800 145.8 losa completa Viga X 0.3 0.6 6.4 2.4 2.7648 9 24.8832 Viga Y 0.25 0.5 6.4 2.4 1.92 9 17.28 Columna 0.3 0.5 7.5 2.4 2.7 16 43.2 1485.0432 Total 4455.1296 Losa 26 27 0.2 2.4 336.96 1 336.96 Viga X 0.3 0.6 7 2.4 3.024 9 27.216 702 200 140400 140.4 eje a eje Viga Y 0.25 0.5 7 2.4 2.1 9 18.9 Columna 0.3 0.6 7.5 2.4 3.24 16 51.84 434.916 Total 1304.748 CV AREA (m2) S/C P. TOTAL (kg) P. TOTAL (tn) 729 100 72900 72.9 losa completa MODO 1 MODO 2 MODO1 MODO 2 CARGA MUERTA TOTAL 5992.0128 1731.024 1731.02 CARGA VIVA TOTAL 692.55 629.1 MANUAL CM PISO 1 426.276 tonf PISO 2 434.916 tonf PISO 3 434.916 tonf PISO 4 434.916 tonf CV PISO 1 175.5 tonf PISO 2 140.4 tonf PISO 3 140.4 tonf PISO 4 140.4 tonf PESO SISMICO = 100%(CM)+50%(CV) MANUAL PESO DE LA EDIFICACIÓN P.S PISO 1 514.026 tonf 2187.32 P.S PISO 2 505.116 tonf P.S PISO 3 505.116 tonf P.S PISO 4 505.116 tonf 2029.374 C. DE MASA Y REGIDEZ-ESTATICO X NORMA E.030 2019 DATOS DE LA EDIFICACIÓN ZONA SÍSMICA 3 CATEGORÍA EDIFICACIÓN C. Edificación Común PERFIL SUELO S1. Suelos Rigidos SISTEMA ESTRUCTURAL CºAº Porticos COEFICIENTES SÍSMICOS Z 0.25 Factor de Zona U 1 Factor de Uso C 1.68 Factor de Amplificación Sísmica TP (s) 0.4 Periodo que define la plataforma en el espectro TL (s) 2.5 Periodo de zona con desplazamiento constante S 1 Factor de Amplificación del Suelo REGULARIDAD ESTRUCTURAL R0 8 Coeficiente Básico de Reducción de Fuerzas Cortante Basal Estático Ia 1 Factor de Irregularidad en Altura Z ZUCS/R 0.0526 Ip 1 Factor de Irregularidad en Planta U 1.00 P (tonf) 733.75 R 8 Factor de Reducción de Fuerzas Sísmicas C 1.68 Vbest (tonf) 38.56 Tipo Estructura Regular S 1.00 %Vb 80% R 8.00 Vbmin (tonf) 30.85 PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÓN hn (m) 27 Altura de la Edificación Ct 60 Albañilería, CºAº Muros, Duales y EMDL T (s) 0.450 Periodo Fundamental Estimado T (s) 0.595 Periodo Fundamental para Cálculos Din Est Din/Est Mv X 2300.77 2731.45 0.842 0.933 CORTANTE BASAL %Vb min 80% Mv Y 2355.62 2731.45 0.862 0.873Fernando Pizarro: Fernando Pizarro: Si se usa el método estático, deberá crearse un caso aparte cuando C/R sea menor de 0.11 C/R 0.210 0.8Vb 30.85 ZUCS/R 0.0526 Dirección X P (tonf) 733.75 Vb Dinámico (tonf) 449.41 k 1.05 % Vb Estático 1165.38% Vb (tonf) 38.56 Factor de Escala NN PISO Pi (tonf) hi - hi-1 hi (m) Pi * hik αi Fi (tonf) Vi (tonf) Vi * (hi-hi-1) Mi (t.m) 1 197.87 3.5 3.50 734.807 0.118 4.57 38.56 134.97 349.56 2 197.87 3 6.50 1405.189 0.226 8.73 34.00 101.99 214.59 3 197.87 3 9.50 2090.935 0.337 12.99 25.26 75.79 112.60 4 140.15 3 12.50 1974.250 0.318 12.27 12.27 36.81 36.81 4 Total 733.75 6205.180 1.000 38.56 349.56 0 C. DE MASA Y REGIDEZ-ESTATICO Y NORMA E.030 2019 DATOS DE LA EDIFICACIÓN ZONA SÍSMICA 3 CATEGORÍA EDIFICACIÓN C. Edificación Común PERFIL SUELO S2. Suelos Intermedios SISTEMA ESTRUCTURAL CºAº Muros Estructurales COEFICIENTES SÍSMICOS Z 0.25 Factor de Zona U 1 Factor de Uso C 1.32 Factor de Amplificación Sísmica TP (s) 0.4 Periodo que define la plataforma en el espectro TL (s) 2.5 Periodo de zona con desplazamiento constante S 1 Factor de Amplificación del Suelo REGULARIDAD ESTRUCTURAL R0 8 Coeficiente Básico de Reducción de Fuerzas Cortante Basal Estático Ia 1 Factor de Irregularidad en Altura Z 0.25 ZUCS/R 0.0412 Ip 1 Factor de Irregularidad en Planta U 1.00 P (tonf) 3375.84 R 8 Factor de Reducción de Fuerzas Sísmicas C 1.32 Vbest (tonf) 139.12 Tipo Estructura Regular S 1.00 %Vb 80% R 8.00 Vbmin (tonf) 111.30 PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÓN hn (m) 27 Altura de la Edificación Ct 60 Albañilería, CºAº Muros, Duales y EMDL T (s) 0.450 Periodo Fundamental Estimado T (s) 0.758 Periodo Fundamental para Cálculos Din Est Din/Est Mv X 2300.77 2731.45 0.842 0.933 CORTANTE BASAL %Vb min 80% Mv Y 2355.62 2731.45 0.862 0.873 Fernando Pizarro: Fernando Pizarro: Si se usa el método estático, deberá crearse un caso aparte cuando C/R sea menor de 0.11 C/R 0.165 0.8Vb 111.30 ZUCS/R 0.0412 Dirección Y P (tonf) 3375.84 Vb Dinámico (tonf) 361.09 k 1.13 % Vb Estático 259.55% Vb (tonf) 139.12 Factor de Escala NN 3D 7 (m) b h b h h b h b h b h b
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