Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL
“ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO
MULTIFAMILIAR DE 9 PISOS EN LA REGIÓN DE AREQUIPA
DISTRITO DE UCHUMAYO”
PRESENTADO POR EL BACHILLER:
OSCAR ROMMEL TITO CAPIA
TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL PARA OPTAR AL
TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL
ABANCAY – PERÚ
2017

2
DEDICATORIA
A Dios.
Por haberme permitido llegar hasta este punto
y haberme dado salud para lograr mis
objetivos, además de su infinita bondad y amor
al darme la oportunidad de vivir y ser fuente de
vida.
ii

3
AGRADECIMIENTOS
• Mi agradecimiento se dirige a quien ha forjado mi camino y me ha dirigido
por el sendero correcto, a Dios, el que en todo momento está conmigo
ayudándome. Eres quien guía el destino de mi vida. Te lo agradezco,
padre celestial.
• Suponen los cimientos de mi desarrollo, todos y cada uno de ustedes –
mi familia– han destinado tiempo para enseñarme nuevas cosas, para
brindarme aportes invaluables que servirán para toda mi vida, les
agradezco con creces. Los quiero abuelitos Natalia y Domingo, mi madre
Justina, mi padre Jorge, a mis hermanos Gerson y Jorgito y mi querida
tía Martita.
• Claudia la ayuda que me has brindado ha sido sumamente importante,
estuviste a mi lado inclusive en los momentos y situaciones más
tormentosas, siempre ayudándome. No fue sencillo culminar con éxito
este proyecto, sin embargo siempre fuiste muy motivadora y
esperanzadora, me decías que lo lograría perfectamente. Me ayudaste
hasta donde te era posible, incluso más que eso. Muchas gracias, amor.
• Todos ellos forman el pilar de mi vida por haberme brindado su eterno
amor, cariño y la oportunidad de poder realizarme como persona y
profesional…
• Dios los bendiga siempre…
iii

4
RESUMEN
El objetivo de esta informe de suficiencia profesional es desarrollar el análisis y diseño
estructural de un edificio de concreto armado de nueve pisos, destinado al uso de
viviendas, ubicado en la calle San Martín, distrito de Uchumayo, provincia de
Arequipa, sobre un terreno plano de área de 445.84 m2. El área construida total del
proyecto es 2410.92 m2.
El sistema estructural del edificio está conformado por muros estructurales, columnas
y vigas. Los techos se resolvieron usando ladrillos aligerados. Para la cimentación,
dada la capacidad del terreno (19.1tn/m2), se diseñó usando zapatas aisladas y
conectadas. La profundidad de cimentación es 2.70 m.
Se desarrolló un modelo tridimensional en el programa ETABS V16.0, que fue
utilizado para realizar el análisis por cargas de gravedad y de sismo. En dicho modelo
los techos fueron representados por diafragmas rígidos con 3 grados de libertad.
El proceso de análisis y diseño se realizó siguiendo el Reglamento Nacional de
Edificaciones (R.N.E.). La metodología empleada para el diseño es el método de
Resistencia.
Las derivas por sismo obtenidas fueron 5 ‰ y 6 ‰ para la dirección “X” y “Y”
respectivamente, cumpliendo con la exigencia de la Norma E.030. El desplazamiento
máximo calculado en la azotea fue de 8.23 cm en la dirección “X” y 10.83 cm en la
dirección “Y”. Tanto los valores de la deriva como el del desplazamiento máximo de
la azotea indican que se logró un edificio con buena rigidez.
Los resultados del análisis dinámico se tuvieron que escalar por 1.20 en cada
dirección para poder llegar al 90 % de la fuerza cortante estática.
Los criterios de predimensionamiento empleados fueron correctos, logrando un
control adecuado de deflexiones y un armado sin congestión
Para la circulación vertical en el edificio se ubicó un ascensor ya que se cuenta con
muchos niveles.
iv

5
ABSTRACT
The objective of this report of professional sufficiency is to develop the analysis and
structural design of a reinforced concrete building of nine floors, destined to the use of
dwelling house, located in the street San Martín, district of Uchumayo, province of
Arequipa, on a flat ground area of 445.84 m2. The total built area of the project is
2410.92 m2.
The structural system of the building is made up of structural walls, columns and
beams. The ceilings were solved using lightening bricks. For the shallow foundation,
given the terrain capacity (19.1tn/m2), it was designed using insulated and connected
footings. The shallow foundation depth is 2.70 m.
A three-dimensional model was developed in ETABS V16.0 program, was used to
perform the analysis by gravity and earthquake loads. In this model the ceilings were
represented by rigid diaphragms with 3 degrees of freedom.
The analysis and design process was carried out in accordance with the National
Buildings Regulation (R.N.E.). The methodology used by the design is the Resistance
method.
The obtained earthquake drifts were 5‰ and 6 ‰ for the “X” and “Y” respectively
direction, fulfilling the requirement of Standard E.030. The maximum displacement
calculated on the rooftop was 8.23 cm in the "X" direction and 10.83 cm in the "Y"
direction. Both the drift values and the maximum displacement of the rooftop indicate
that a building with good rigidity was achieved.
The results of the dynamic analysis had to be scaled by 1.20 in each direction to reach
90% of the static shear force.
The pre-sizing criteria used were correct, achieving adequate control of deflections
and an assembly without congestion
For the vertical circulation in the building was located an elevator since there are many
levels.
v

6
INTRODUCCIÓN
En la presente Informe de suficiencia profesional se desarrolla el “ANÁLISIS Y
DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO MULTIFAMILIAR DE NUEVE PISOS EN
LA REGIÓN DE AREQUIPA DISTRITO DE UCHUMAYO”, haciendo uso del software
especializado ETABS y de las consideraciones del Reglamento Nacional de
Edificaciones.
Se trato de hacer la estructura lo menos rígida posible, pero cumpliendo con todos los
requerimiento de diseño, y además veremos el comportamiento de dicha estructura
ante peligro sísmico.
El objetivo del diseño es lograr una respuesta adecuada del edificio ante solicitaciones
dinámicas y estáticas, cumpliendo como mínimo con las disposiciones de las normas
de diseño.
Destinado al uso de viviendas, ubicado en la calle San Martín, distrito de Uchumayo.
Para el desarrollo se ha dividido el trabajo de acuerdo a su afinidad e importancia:
• En el Capítulo 1: Se presentan las generalidades del proyecto.
• En el Capítulo 2: Se presentan las bases teóricas, antecedentes, definición de
términos, normatividad y tecnología de los materiales.
• En el Capítulo 3: Se hace el desarrollo del proyecto mediante la ingeniería del
proyecto, estudios básicos, estudios complementarios para con ello obtener los
planos.
• Las conclusiones y Recomendaciones así como la Bibliografía consultada se
exponen al final del Proyecto.
• Se tiene finalmente la representación gráfica (Planos) de los resultados obtenidos
en el diseño estructural del proyecto así como los planos arquitectónicos.
vi

7
ÍNDICE
DEDICATORIA 2
AGRADECIMIENTOS 3
RESUMEN 4
ABSTRACT 5
INTRODUCCIÓN 6
ÍNDICE 7
ÍNDICE DE FIGURAS 11
ÍNDICE DE TABLAS 13
CAPÍTULO I 14
1. GENERALIDADES DEL PROYECTO 14
1.1. UBICACIÓN 14
1.2. ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS 15
1.2.1. TERRITORIO 15
1.2.1.1 UBICACIÓN POLITICA 15
1.2.1.2 UBICACIÓN FISICA: 15
1.2.1.3 EXTENSIÓN EN KILÓMETROS CUADRADOS 16
1.2.2. ESTRUCTURA DE LA POBLACIÓN 16
1.2.3. POBLACIÓN 18
1.2.4. SECTORES ECONÓMICOS 18
1.2.4.1 PRODUCCIÓN Y CONSUMO EN EL DISTRITO DE UCHUMAYO 18
1.2.4.2 INFRAESTRUCTURA 19
1.2.5. CONCLUSIONES TEÓRICAS 20
1.3. TIPO DE PROYECTO 21
vii
Pág.

8
CAPÍTULO II 22
2. MARCO TEÓRICO 22
2.1. BASES TEÓRICAS 22
2.1.1. TIPOS DE ESTRUCTURAS 22
2.1.1.1 ESTRUCTURAS APORTICADAS 22
2.1.1.2 ESTRUCTURAS DE MUROS DE CORTE 23
2.1.1.3 EDIFICACIONES DUALES 24
2.1.2. CONFIGURACION ESTRUCTURAL EN EL COMPORTAMIENTO SISMICO 25
2.1.3. CARACTERISTICAS RELEVANTES DEL EDIFCIO PARA EL COMPORTAMEINTO SISMICO 25
2.1.4. REQUISITOS BÁSICOS DE ESTRUCTURACIÓN 31
2.1.5. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES BÁSICOS 32
2.1.6. SISTEMAS DE PISO Y TECHO. DIAFRAGMAS HORIZONTALES 35
2.1.7. CIMENTACIONES 39
2.1.8. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 41
2.1.8.1 ALIGERADOS 41
2.1.8.2 VIGAS 42
2.1.8.3 COLUMNAS 43
2.1.8.4 PLACA 44
2.1.9. ÁNALISIS ESTATICO Y DINÁMICO 45
2.1.9.1 FUERZA CORTANTE EN LA BASE 45
2.1.9.2 ÁNALISIS DINÁMICO MODAL ESPECTRAL 45
2.1.9.3 REQUISITOS DE RIGIDEZ, RESISTENCIA Y DUCTILIDAD 46
2.1.10. DISEÑO DE ESTRCUTURAS DE CONCRETO ARMADO 47
2.1.10.1 DISEÑO POR FLEXIÓN 47
2.1.10.2 DISEÑO POR CORTANTE 48
2.1.10.3 DISEÑO A FLEXOCOMPRESIÓN 50
2.2. ANTECEDENTES 50
2.3. DEFINCIÓN DE TERMINOS 52
2.4. NORMATIVIDAD 53
2.4.1. INTRODUCCIÓN AL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES 53
2.5. TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES 55
2.5.1. CONCRETO 55

9
2.5.2. ACERO 55
2.5.3. LADRILLO 55
CAPÍTULO III 56
3. DESARROLLO DEL PROYECTO 56
3.1. INGENIERIA DEL PROYECTO 56
3.1.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ESTRUCTURAS 56
3.1.1.1 LOSA ALIGERADA 56
3.1.1.2 VIGAS 56
3.1.1.3 COLUMNAS 57
3.1.1.4 PLACAS 58
3.1.2. ANALISIS POR CARGAS DE GRAVEDAD 58
3.1.2.1 ANALISIS DE LOSAS ALIGERADAS` 58
3.1.2.2 ÁNALISIS DE VIGAS, COLUMNAS Y MUROS DE CORTE. 61
3.1.3. ÁNALISIS PARA SOLICITACIONES SISMICAS 62
3.1.3.1 REPRESENTACIÓN DE LAS SOLICITACIONES SISMICAS 62
3.1.3.2 ÁNALISIS DE MODOS Y FRECUENCIAS 66
3.1.4. RESULTADO DE ÁNALISIS POR SUPERPOSICIÓN ESPECTRAL 67
3.1.4.1 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERAL 67
3.1.5. FUERZA CORTANTE MINIMA EN LA BASE 68
3.2. RESULTADO 69
3.2.1. DISEÑO DE LOSA ALIGERADA 69
3.2.2. DISEÑO DE VIGAS 70
3.2.3. DISEÑO DE MUROS DE CORTE 72
3.2.4. DISEÑO DE COLUMNAS 76
3.2.5. DISEÑO DE ZAPATAS 77
3.3. ESTUDIOS BÁSICOS 80
CONCLUSIONES. 81
RECOMENDACIONES 82

10
4. BIBLIOGRAFÍA 83
ANEXOS 84
PLANOS 85
PLANOS 01 ARQUITECTURA 86
PLANOS 02 ESTRUCTURAS 87

11
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 LOCALIZACIÓN DEL EDIFICIO MULTIFAMILIAR 14
FIGURA 2 UBICACIÓN DEL EDIFICIO MULTIFAMILIAR 15
FIGURA 3 ESQUEMA ESTRUCTURAL APORTICADO. 23
FIGURA 4 ESQUEMA DE ESTRUCTURA FORMADA POR MUROS DE CORTE 24
FIGURA 5 ESQUEMA DE ESTRUCT DUAL 24
FIGURA 6 DISTRIBUCIONES INDESEABLES DEL PESO DEL EDIFICIO. 26
FIGURA 7 FORMAS ASIMÉTRICAS EN PLANTA QUE SON INDESEABLES POR TENDER A PRODUCIR
VIBRACIÓN TORSIONAL 26
FIGURA 8 POSIBLES REMEDIOS PARA ELIMINAR LOS PROBLEMAS DE PLANTAS ASIMÉTRICAS. 27
FIGURA 9 PLANTAS CON ALAS MUY LARGAS 27
FIGURA 10 VIBRACIÓN EN DIRECCIONES DIFERENTES DE ALAS DE EDIFICIOS. 28
FIGURA 11 PROBLEMAS EN EDIFICIOS MUY ALARGADOS 28
FIGURA 12 LÍMITES RECOMENDADOS PARA LOS LADOS DE LA PLANTA DE UN EDIFICIO 29
FIGURA 13 POSIBLES REMEDIOS PARA PLANTAS MUY ALARGADAS 29
FIGURA 14 PLANTAS CON ESQUINAS ENTRANTES (INDESEABLES) 29
FIGURA 15 REDUCCIONES BRUSCAS INDESEABLES DE LAS DIMENSIONES DE LA PLANTA EN PISOS
SUPERIORES DE EDIFICIOS. 30
FIGURA 16 POSIBLES REMEDIOS A LA REDUCCIÓN EN ELEVACIÓN 30
FIGURA 17 MARCO TRIDIMENSIONAL 33
FIGURA 18 MECANISMOS DE DEFORMACIÓN INELÁSTICA DE VIGA DÉBIL-COLUMNA FUERTE 33
FIGURA 19 DISTRIBUCIONES CONCENTRADA Y UNIFORME DE ELEMENTOS RIGIDIZANTES 35
FIGURA 20 TRANSMISIÓN DE FUERZAS DE INERCIA EN LA ESTRUCTURA. 36
FIGURA 21 DISTRIBUCIÓN DE LAS FUERZAS DE INERCIA CUANDO EL SISTEMA DE PISO NO
CONSTITUYE DIAFRAGMA RÍGIDO. 37
xi
Pag.

12
FIGURA 22 EMPUJES NORMALES AL PLANO DE LOS MUROS QUE SE GENERAN CUANDO LA LOSA NO
CONSTITUYE DIAFRAGMA RÍGIDO. 37
FIGURA 23 DISTORSIÓN EN EL PLANO ANTE FUERZAS SÍSMICAS EN DIRECCIÓN DIAGONAL, CUANDO
EL SISTEMA DE PISO NO CONSTITUYE UN DIAFRAGMA RÍGIDO. 38
FIGURA 24 FUERZA QUE DEBE RESISTIR LA LOSA POR CORTANTE EN SU PLANO. 39
FIGURA 25 ZAPATA AISLADA CON TRABE DE LIGA. 40
FIGURA 26 DIRECCIÓN DE ALIGERADO. 59
FIGURA 27 VIGUETA TÍPICA. 59
FIGURA 28 MODELO DE LOSA ALIGERADA. 60
FIGURA 29 DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES 60
FIGURA 30 DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE. 61
FIGURA 31 VISTA 3D DEL EDIFICIO. 61
FIGURA 32 VISTA EN PLANTA. 62
FIGURA 34 SECCIÓN DE DISEÑO 69
FIGURA 35 SECCIÓN DE DISTRIBUCIÓN DE ACEROS DE LOSA 70
FIGURA 36 ENVOLVENTE DE CARGAS DE MOMENTOS MÁXIMOS. 71
FIGURA 37 ÁREAS DE ACERO 71
FIGURA 38 DETALLADO DE VIGA 71
FIGURA 39 DETALLE DE PLACA PL-2 74
FIGURA 40 DIAGRAMA DE INTERACCIÓN DE PLACA PL-2 75

13
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1 COORDENADAS DEL TERRENO 14
TABLA 2 DIAGNOSTICO SITUACIONAL FODA DEL DISTRITO 20
TABLA 3 CUADRO DE DIMENSIONES DE VIGA 42
TABLA 4 LÍMITES PARA LA DISTORSIÓN DEL ENTREPISO 47
TABLA 5 METRADO DE CARGA MUERTA Y CARGA VIVA 60
TABLA 6 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA 63
TABLA 7 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA 64
TABLA 8 FACTORES SÍSMICOS 65
TABLA 9 PRINCIPALES MODOS 67
TABLA 10 DERIVAS DE ENTREPISO 68
TABLA 11 FACTOR DE ESCALONAMIENTO ESTÁTICO-DINÁMICO. 69
TABLA 12 ESPESOR DE LOSA ALIGERADA 56
TABLA 13 CALCULO DE SECCIÓN DE VIGA 56
TABLA 14 PRE DIMENSIONES DE COLUMNA 57
TABLA 15 INERCIAS DE VIGAS 57
TABLA 16 INERCIAS DE COLUMNAS 58
TABLA 17 CUADRO DE CARGAS 74
xiii
Pág.

14
CAPÍTULO I
1. GENERALIDADES DEL PROYECTO
1.1. UBICACIÓN
El terreno tiene un área de 445.84 m2, una inclinación de 6° con respecto a la
horizontal, el área de la Edificación Multifamiliar posee un área 267.88 m2, se
encuentra en la provincia de Arequipa, distrito de Uchumayo, calle San Martin Mz. F
Lt. 12, está a su vez ubicado también frente a la plaza, en la tabla 1 se pueden
observar las coordenadas del terreno; para acceder al distrito se hace mediante la
carretera de la variante Uchumayo como se puede ver en la figura 1 y la figura 2.
Tabla 1 Coordenadas del terreno
Puntos Latitud Longitud
Punto 1 16.425263 71.634507
Punto 2 16.425308 71.634412
Punto 3 16.425393 71.634461
Punto 4 16.425330 71.634535
Fuente elaboracion propia
Figura 1 Localización del edificio Multifamiliar

15
Figura 2 Ubicación del edificio multifamiliar
En el presente informe se encuentra el plano 01 correspondiente al plano catastratal
de Uchumayo de ubicación del edificio multifamiliar a una escalar real, para una
mejor ubicación del área a ejecutar del proyecto y de las zonas colindantes a ella.
1.2. ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS
1.2.1. TERRITORIO
1.2.1.1 UBICACIÓN POLITICA
El Distrito de Uchumayo se encuentra ubicado al sur oeste de la ciudad de Arequipa
Por el Norte : Con los distritos de Yura y Cerro Colorado
Por el Sur : Con los distritos de Yarabamba y la Joya
Por el Este : Con los distritos de Cerro Colorado, Sachaca y Tiabaya
Por el Oeste : Con los distritos de Vítor y la Joya
1.2.1.2 UBICACIÓN FISICA:
Ubicado entre los 16º25’20” de latitud Sur y 1º40’16” de longitud oeste, se encuentra
a una altitud de 1950 metros sobre el nivel del mar
El distrito de Uchumayo se encuentra ubicado en la parte sur occidental de la ciudad
de Arequipa, a 15 minutos de viaje por una vía pavimentada que es el acceso

16
principal al asiento minero. Los pueblos que integran el sector denominado Cerro
Verde
1.2.1.3 EXTENSIÓN EN KILÓMETROS CUADRADOS
El distrito de Uchumayo tiene una superficie de 227.14 km2
1.2.2. ESTRUCTURA DE LA POBLACIÓN
La Gerencia Regional de Vivienda, Construcción y Saneamiento el 9 de Agosto del
2016 publico que la región Arequipa tiene un déficit de 86 mil 817 residencias. El
déficit en el área urbana es de 71 mil 947 (83%), mientras que en el área rural es de
14 mil 870 (17%).
El problema que actualmente existe a nivel Arequipa es la insuficiencia de viviendas
por el alto incremento poblacional que experimenta la ciudad producido
principalmente por la alta tasa de inmigración con la que cuenta Arequipa.
El INEI nos presenta una publicación digital en su portal web titulado Migraciones
Internas en el Perú, que para una mejor comprensión de la migración interna en la
macro Región Sur aborda los desplazamientos poblacionales, poniendo como centro
a la ciudad de Arequipa.
Se asume la perspectiva regional con el propósito de resaltar la dinámica integradora
del tejido de relaciones económicas y sociales, bajo el cual emerge históricamente
la ciudad de Arequipa, como el centro articulador del Sur.
Desde el oncenio de Leguía hasta el gobierno de Bustamante, Arequipa se ve
favorecida por algunas inversiones en infraestructura vial y una política
proteccionista, especialmente industrial. Sobre esta base, se amplía el mercado
interno y surge una incipiente industria de corte regional, asentado en Arequipa, que
estimula las migraciones internas campo-ciudad. Posteriormente emergen en
Arequipa empresas como Clisa, Lanificio, Leche Gloria y otros, dándose el primer
gran flujo migratorio interno campo-ciudad de importancia de este siglo, teniendo
como destino la ciudad de Arequipa y Lima Metropolitana.
La segunda oleada migratoria hacia la ciudad de Arequipa y a las principales ciudades
de la región y Lima Metropolitana se da tras dejar de concentrar esfuerzos en la

17
explotación de las actividades primarias extractivas; sino, de diversificar hacia la
agroindustria, la pesca industrial, la industria liviana, los sectores financieros,
comerciales y de servicios. Estas actividades se asentaron principalmente en Lima,
Arequipa y en menor medida Trujillo.
La tercera oleada migratoria fue desatada por la crisis de violencia producto del
terrorismo que impactó sobre la estructura productiva y por consiguiente en el
empleo, los niveles de ingresos agravando las condiciones de vida de amplios
sectores de la población; tiene su punto culminante el año 1986, con 589 acciones
subversivas mayormente concentradas en el departamento de Puno (47%), seguido
por Apurímac (24%), Arequipa (17%) y Cusco (12%).Este fenómeno y la pobreza,
asociada o generada por la crisis económica, desencadenó desplazamientos
poblacionales de carácter compulsivo y orientadas preferentemente hacia las
capitales de provincia, departamento o ejes de desarrollo regional, reales o
potenciales: Arequipa, Cusco.
El examen de las colocaciones de la banca comercial hace más evidente el rol de
Arequipa en la economía regional. En los últimos años más de tres cuartos de las
colocaciones de la banca comercial de la región se orientan a Arequipa, seguido
de lejos por Cusco.
El país experimenta un proceso acelerado de urbanización (El sur, basado en una
dinámica económica regional aceleró el desplazamiento de las actividades
agropecuarias hacia las urbanas, incrementando los flujos migratorios y el proceso
de concentración poblacional, propiciando el rápido crecimiento de ciudades serranas
como Arequipa, Cusco, Juliaca, Puno, y en menor medida Abancay. En la Costa
ocurre lo mismo con Tacna.
En términos absolutos, Arequipa es el departamento con mayor volumen de
inmigrantes recientes, (88 mil) constituyendo 35 % de los migrantes de la región;
seguido por Cusco 44 mil y Tacna 41 mil personas.

18
1.2.3. POBLACIÓN
El Compendio Estadístico de la ciudad de Arequipa del INEI nos revela que la ciudad
cuenta con una población de 969,284 personas, además de ello un 25% de población
inmigrante por lugar de nacimiento y un 6,8% por lugar de residencia.
La población del distrito Uchumayo ascendería a 11 mil 314 habitantes pero según
INEI son 8 761 habitantes cuya característica central es que un 50% es una población
joven
La principal actividad económica es la dedicada a servicios con un 42 %, agricultura
38,7% (560 parcelarios) y en oficios menores, realizados de manera independiente,
el 19,3 %. Existe también una población que son obreros y también tenemos un buen
número de profesionales, particularmente en el pueblo Álvarez Thomas.
El índice de pobreza es de 0.0075114575, comparado con la pobreza de pueblos de
Apurímac
1.2.4. SECTORES ECONÓMICOS
1.2.4.1 PRODUCCIÓN Y CONSUMO EN EL DISTRITO DE UCHUMAYO
1.2.4.1.1 PRODUCCIÓN DEL DISTRITO DE UCHUMAYO
Productos agrícola ubicados en la Zona del Cural, en pueblo tradicional de Uchumayo
y en la ribera del Rio Chili destacando la producción de alfalfa , ajos, verduras, cebolla,
apio, zanahoria, poro de hierbas aromáticas y producción de papa y maíz y el
CHIMBANGO de higos
Ganados Vacuno, granjas de cerdos, crianza de cuyes y crianzas doméstica con aves
de corral y cuyes
1.2.4.1.2 VENTA DE PRODUCTOS
Al no existir mercados en el distrito su venta se hace en los mercados de la ciudad y
muchos productos se llevan a Lima como el ajo, cebolla y maíz, al Leche se Vende
a la empresa GLORIA SA
1.2.4.1.3 CONSUMO DEL DISTRITO DE UCHUMAYO

19
Los productos que se consumen vienen de fuera, se compran de los mercadillos y
otros, el PAN en su gran mayoría se hace en el distrito pero también traen de Tiabaya
y de la ciudad
1.2.4.2 INFRAESTRUCTURA
En cuanto a los indicadores de vivienda y hogar, los índices de régimen de tenencia
de viviendas nos muestra un 61,7% de población que cuenta con Viviendas Propias
Totalmente Pagadas, un 8,8% con Viviendas Propias Pagándola a Plazos y
Alquiladas 14,9%. Desligando de estos datos la alta necesidad de viviendas en la
ciudad de Arequipa.
El distrito cuenta con un mini hospital y servicios de salud con equipamiento y
personal que brinda una atención de calidad y cobertura óptima para toda la
población
La población tiene una estabilidad económica ya que cuenta con pequeñas
microempresas, la producción agrícola y la actividad turística que generará fuentes
de trabajo
Los niños y jóvenes gozan de una formación integral en las instituciones educativas
debidamente implementadas, con docentes capacitados y padres de familia que
participan en el proceso educativo, lo que asegura una educación de calidad.
Uchumayo dispone de parques, complejos deportivos para la recreación y buena
salud de la población, conservando su medio ambiente.

20
1.2.5. CONCLUSIONES TEÓRICAS
Tabla 2 Diagnostico Situacional FODA del Distrito
a) Situación Geográfica y características Generales del Municipio
Ubicación
Geográfica
El Distrito de Uchumayo se encuentra ubicado al sur oeste de la
ciudad de Arequipa
Límites
territoriales
Por el Norte: Con los distrito de Yura y Cerro Colorado
Por el Sur: Con los distritos de Yarabamba y la Joya
Por el Este: Con los distrito de Cerro Colorado, Sachaca y Tiabaya
Por el Oeste: Con los distritos de Vítor y la Joya
b) Demografía
Población del distrito son 8 761 habitantes
Población de distritos y centros Poblados
c) Aspectos Sociales
Necesidades Básicas Insatisfechas
Índice de pobreza
% población sin agua 30 %
% Población sin desagüe 35%
% Población sin electricidad 15%
d) Salud
% Desnutrición Segundo grado
% Población con déficit de postas 50%
E) educación
Tasa de repitencia y
deserción escolar
20%
% analfabetismo 20%
% alumnos con déficit de
aulas
10%
Fuente: Portal web del distrito

21
Concluyendo, los principales efectos de la inmigración son el desabastecimiento de
viviendas para tal cantidad de población, así como el alto porcentaje de población que
no cuenta con vivienda propia en la ciudad de Arequipa.
1.3. TIPO DE PROYECTO
Proyecto Multifamiliar de 9 pisos, el cual tiene dos departamentos en cada nivel,
ubicado en el distrito de Uchumayo, teniendo en total una área construida de 2410.92
m2, el cual dará una mejor calidad de vida a una población determinada.
Destinado al uso de viviendas, ubicado en la calle San Martín, distrito de Uchumayo,
provincia de Arequipa, sobre un terreno plano de área de 445.84 m2
Este tipo de proyecto ya se viene realizando en diferentes tipos de distritos debido
que en sus interiores a varias familias, brindándoles seguridad y comodidad

22
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. BASES TEÓRICAS
2.1.1. TIPOS DE ESTRUCTURAS
Los tipos de estructuras que se emplean generalmente son:
• Aporticadas
• Muros de Corte
• Duales o Mixtas
2.1.1.1 ESTRUCTURAS APORTICADAS
Se denominan edificios aporticados aquellos que están compuestos estructuralmente
por columnas y vigas en ambas direcciones.
Los análisis estructurales iniciales estaban concebidos para desarrollar estructuras
de tipo aporticado, no se tenía en cuenta las deformaciones laterales que se presenta
en un evento sísmico (ESPINOZA, 2010).
El principal problema que se presenta son las deformaciones laterales por cuanto
exceder los límites permisibles y finalmente ocasionan daños a los elementos no
estructurales como son los vidrios, tabiques, parapetos y otros (ESPINOZA, 2010).
Este tipo de edificaciones es recomendable para uso en aquellas zonas donde no se
presentan efectos de sismo y viento. Son de un excelente uso para soportar
solamente cargas de gravedad (ESPINOZA, 2010).
Es nuestro país y principalmente nuestra región aún continúa su uso. En algunos
casos es necesario el uso de este tipo de estructuras, principalmente en edificaciones
industriales. Para estos casos se recomienda usar columnas con secciones de mucha
rigidez y las vigas deben ser peraltadas. (ESPINOZA, 2010).

23
Figura 3 Esquema estructural aporticado.
Fuente: Tesis de Estructuras Espinoza 2010
2.1.1.2 ESTRUCTURAS DE MUROS DE CORTE
En este tipo de estructuras predominan los muros o paredes en ambas direcciones.
Lo que se logra con este tipo de estructuración es una mayor rigidez y menor
deformación lateral (ESPINOZA, 2010).
En l actualidad los muros de corte pueden ser diferentes materiales tales como ladrillo,
concreto, acero, madera y otros (ESPINOZA, 2010).
El problema que se presenta por su uso es que ocupan mucho espacio, por lo tanto
es necesario tener una gran área de edificación. Se pueden colocar paredes o muros
de corte en aquellas edificaciones de mucha magnitud en cuanto a áreas (ESPINOZA,
2010).
Estructuralmente los muros de corte tienen una buena rigidez lateral pero poca
ductilidad, por lo tanto no puede tener mucha deformación, es un elemento frágil, su
diseño debe tener en cuenta, principalmente, este problema. (ESPINOZA, 2010)

24
Figura 4 Esquema de estructura formada por muros de corte
2.1.1.3 EDIFICACIONES DUALES
Se ha tratado edificaciones solamente con columnas y vigas, cuyo mayor problema
son las deformaciones laterales, así también edificaciones con muros de corte, siendo
el problema su fragilidad y el espacio necesario para su uso (ESPINOZA, 2010).
Si juntamos y combinamos los dos tipos anteriores estamos en el caso de
edificaciones duales. En este caso las edificaciones podrán tener la seguridad ante
las deformaciones laterales que serán controladas por los muros de corte que se
pueden colocar y se dará la posibilidad de deformación o ductilidad con las columnas
y vigas del sistema aporticado (ESPINOZA, 2010).
En este tipo de edificios son los más usados actualmente en el Perú con los diferentes
tipos de materiales que se tiene. (ESPINOZA, 2010)
Figura 5 Esquema de estructura dual

25
2.1.2. CONFIGURACION ESTRUCTURAL EN EL COMPORTAMIENTO SISMICO
Es frecuente en la práctica que la mayor parte del tiempo que se dedica al diseño de
un edificio se invierta en los procesos de análisis y dimensionamiento, y que se
examinen solo con brevedad los aspectos de diseño conceptual y de estructuración
(BAZAN, et al., 1981).
También es cierto que la mayoría de las recomendaciones de estructuración para
zonas sísmicas tienden a lograr edificios regulares y robustos; por ello limitan
fuertemente la posibilidad de llegar a formas atrevidas y originales y limitan también
la libertad del uso del espacio interno del edificio (BAZAN, et al., 1981).
2.1.3. CARACTERISTICAS RELEVANTES DEL EDIFCIO PARA EL
COMPORTAMEINTO SISMICO
PESO
Reconociendo que las fuerzas de inercia son proporcionales a la masa y, en
consecuencia, al peso de la edificio, debe procurarse que este sea lo más ligero
posible (BAZAN, et al., 1981).
Hay que tratar que el peso del edificio este distribuido simétricamente en la planta de
cada piso. Una posición fuertemente asimétrica generaría vibraciones torsionales. La
figura 6 ilustra esquemáticamente que deben evitarse. Es importante además
observar que en voladizos, o en vigas que tengan claros muy largos, la vibración
vertical produce fuerzas de inercia verticales que se suman a la gravedad y que
conviene reducir al mínimo. Por ello, hay que evitar masas excesivas en estos
elementos (BAZAN, et al., 1981).

26
Figura 6 Distribuciones indeseables del peso del edificio.
a) Concentración en pisos superiores b) Distribuciones asimétricas
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán & Roberto Meli
FORMAS DEL EDIFICIO EN PLANTA
Algunos aspectos de la forma en planta del edificio propician una respuesta sísmica
poco conveniente y deben evitarse. Entre estos aspectos lo principal es la asimetría
de la planta, la que tiende a provocar vibraciones torsionales del edificio; por ello
deben evitarse formas como las indicadas en la figura 7 (BAZAN, et al., 1981).
Figura 7 Formas asimétricas en planta que son indeseables por tender a producir vibración
torsional
Aunque es factible eliminar o minimizar los problemas en planta, mediante las
siguientes recomendaciones (BAZAN, et al., 1981):
• Hacer coincidir el baricentro de masa con el centro de torsión (figura 8a)

27
• Realizar una subdivisión del edificio en cuerpos independientes y regulares
mediante juntas de construcción también llamadas juntas sísmicas (figura 8b).
• Es colocar elementos estructurales exteriores que liguen las distintas partes
del edificio y que lo vuelvan más simétrico (figura 8c).
Figura 8 Posibles remedios para eliminar los problemas de plantas asimétricas.
a) Distribución apropiada
de elementos rigidizantes
para hacer coincidir
centro de masa y centro
de torsión.
b) Separación en
cuerpos simétricos
mediante juntas
sísmicas
c) Vigas de liga entre
salientes
• Evitar en la planta del edificio la presencia de alas muy alargadas como en los
casos que se ilustran en la figura 9, con lo que se producen fuertes
concentraciones de solicitaciones en las esquinas interiores de la planta figura
10.
Figura 9 Plantas con alas muy largas

28
Figura 10 Vibración en direcciones diferentes de alas de edificios.
También es recomendable procurar que las plantas no sean muy largas alargadas.
Mientras mayor es la longitud del edificio, mayor es la probabilidad de que actúen
sobre su base movimientos que difieran en extremo y otro de la planta figura 11 a,
pero el problema principal de las plantas muy alargadas es que la flexibilidad del
sistema de piso puede provocar vibraciones importantes en planta figura 11 b, las que
incrementan sustancialmente las solicitaciones en la parte central del edificio. Deben
evitarse, por tanto, situaciones como las indicadas en la figura 12 y, en caso de que
no sea posible, adoptar alguno de los remedios propuestos en la figura 13 (en
particular, cuidar de la distribución de las rigideces transversales y usar sistemas de
piso muy rígidos en su plano) (BAZAN, et al., 1981).
En la mayoría de las recomendaciones sobre la correcta configuración de los edificios,
se desaconsejan las plantas con esquinas entrantes, como las que se ilustran en la
figura 14 (BAZAN, et al., 1981).
Figura 11 Problemas en edificios muy alargados
a) Movimiento diferente del suelo en los apoyos.
b) Deformación de la planta del edificio

29
Figura 12 Límites recomendados para los lados de la planta de un edificio
Figura 13 Posibles remedios para plantas muy alargadas
Figura 14 Plantas con esquinas entrantes (indeseables)
Forma del edificio de elevación
La sencillez, regularidad y simetría son deseables también en la elevación del edificio
para evitar concentraciones de esfuerzos o amplificaciones de la vibración en las
partes superiores del edificio (BAZAN, et al., 1981).
La figura 15 ilustra algunas reducciones, conviene evitarlas y seguir las precauciones
indicadas en la figura 16 (BAZAN, et al., 1981).

30
Figura 15 Reducciones bruscas indeseables de las dimensiones de la planta en pisos
superiores de Edificios.
Figura 16 Posibles remedios a la reducción en elevación
Las reducciones bruscas en la parte superior del edificio, donde el cambio drástico de
rigidez tiende a producir el fenómeno “de chicoteo” con una gran amplificación de
vibración en la punta (BAZAN, et al., 1981).
La esbeltez excesiva de la construcción puede provocar problemas de volteo, de
inestabilidad (efectos P-Δ) y de transmisión de cargas elevadas a la cimentación y al
subsuelo (BAZAN, et al., 1981).
Además, se vuelven importantes los efectos de los modos superiores de vibración.
Todos estos problemas se pueden manejar mediante análisis dinámicos refinados de
la estructura y cuidando de proporcionar una elevada rigidez lateral en la dirección
más esbelta del edificio y de recurrir a una cimentación rígida. Sin embargo, conviene

31
mantener lo más compacta posible la forma del edificio en elevación (BAZAN, et al.,
1981).
Separación entre edificios adyacentes
Al ubicar la posición exacta del edificio dentro del terreno correspondiente, es
importante guardar una separación que sea suficiente con respecto a edificios
adyacentes, para evitar que los distintos cuerpos se golpeen al vibrar fuera de fase
durante un sismo. El daño puede ser particularmente grave cuando los pisos de los
cuerpos adyacentes no coinciden en las mismas alturas, de manera que durante la
vibración las losas de piso de un edificio pueden golpear a media altura las columnas
del otro (GERENCIA, 2011).
Diversas recomendaciones proponen una separación mínima entre edificios, en este
trabajo se trabaja con la norma sismo resistente E-.030 junta de separación sísmica,
el cual nos redacta lo siguiente (GERENCIA, 2011):
Distancia mínima no será menor que 2/3 de la suma de los bloques adyacentes ni
menor que la siguiente formula (GERENCIA, 2011):
𝑠 = 3 + 0.004(ℎ − 500)
𝑠 > 3 𝑐𝑚
Donde:
h: es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivel
considerado a evaluar
s: separación sísmica
2.1.4. REQUISITOS BÁSICOS DE ESTRUCTURACIÓN
En términos generales, podemos establecer los cuatro requisitos siguientes para el
sistema estructural de edificios en zonas sísmicas (BAZAN, et al., 1981):
a) El edificio debe poseer una configuración de elementos estructurales que le
confiera resistencia y rigidez a cargas laterales en cualquier dirección. Esto se

32
logra generalmente, proporcionando sistemas resistentes en dos direcciones
ortogonales.
b) La configuración de los elementos estructurales debe permitir un flujo continuo,
regular y eficiente de las fuerzas sísmicas desde el punto en que estas se
generan (o sea, de todo punto donde haya una masa que produzca fuerzas de
inercias) hasta el terreno.
c) Hay que evitar las amplificaciones de las vibraciones, las concentraciones de
solicitaciones y las vibraciones torsionales que pueden producirse por la
distribución irregular de masas o rigideces en planta o en elevación. Para tal
fin conviene que la estructura sea lo más posible
i. Sencilla
ii. Regular
iii. Simétrica
iv. Continua
d) Los sistemas estructurales deben disponen de redundancia y de capacidad de
deformación inelástica que les permitan disipar la energía introducida por
sismos de excepcional intensidad, mediante elevado amortiguamiento
inelástico y sin la presencia de fallas frágiles locales y globales.
2.1.5. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES
BÁSICOS
En esta sección comentaremos las ventajas, limitaciones y campo de aplicación de
los principales sistemas estructurales desde el punto de vista de los atributos básicos
que la estructura debe poseer para un buen desempeño en zonas sísmicas:
resistencia y rigidez a cargas laterales y capacidad de disipación de energía mediante
deformaciones inelásticas (BAZAN, et al., 1981).
Marcos rígidos
El marco tridimensional (figura 17) es un sistema muy conveniente por la gran libertad
que permite en el uso del espacio interno del edificio y por la poca obstrucción que
las secciones relativamente pequeñas de las columnas imponen al uso de las áreas
habitables. Desde el punto de vista sísmico su principal ventaja es la gran ductilidad

33
y capacidad de disipación de energía que se pueden lograr con este sistema. Dichos
requisitos, además de procurar la mayor ductilidad posible de cada elemento
estructural, tienden a que se proporcionen a estos, resistencias relativas tales que se
desarrollen mecanismos de falla que involucren el mayor número posible de
articulaciones plásticas en aquellas secciones donde se puede disponer de mayor
ductilidad (BAZAN, et al., 1981).
Figura 17 Marco tridimensional
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán & Roberto Meli, 1981
El mecanismo de falla que se pretende propiciar mediante dichos requisitos es el
llamado de “viga débil-columna fuerte" que se muestra esquemáticamente en la figura
18 (BAZAN, et al., 1981).
Figura 18 Mecanismos de deformación inelástica de viga débil-columna fuerte
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán & Roberto Meli, 1981

34
Los edificios a base de marcos resultan en general considerablemente flexibles y en
ellos se vuelve crítico el problema de mantener los desplazamientos laterales dentro
de los límites prescritos por las normas (BAZAN, et al., 1981).
La alta flexibilidad de los edificios a base de marcos da lugar a que su periodo
fundamental resulte en general largo. Esto es favorable cuando el espectro de diseño
tiene ordenadas que se reducen fuertemente para periodos largos, como el que es
típico de edificios desplantados en terreno firme. Por otra parte, llega a ser
desfavorable cuando hay que diseñar para espectros de diseño cuyas ordenadas
crecen para periodos largos como en la zona de terreno blando del valle de México.
Aun en el primer caso resulta difícil cumplir con los requisitos de limitación de
desplazamientos en edificios de gran altura, por lo que el campo de aplicación de los
edificios estructurados a base exclusivamente de marcos se limita a edificios de altura
baja o mediana, a menos que se recurra a marcos especiales, particularmente
robustos (BAZAN, et al., 1981).
El arreglo tridimensional de muros de carga poco separados que caracteriza este
sistema estructural, da lugar a edificios con gran rigidez y resistencia a cargas
laterales (BAZAN, et al., 1981).
El campo de aplicación de estos sistemas se concentra a edificios de altura baja o
mediana, no por limitaciones estructurales, sino porque en edificios altos es difícil
mantener en todos los pisos una misma distribución del espacio en áreas pequeñas
y uniformes, como el sistema requiere (BAZAN, et al., 1981).
Marcos rigidizados
Las muchas variantes que existen de marcos rigidizados con contravientos o con
muros constituyen uno de los sistemas más eficientes para resistir fuerzas sísmicas.
Mediante una atinada distribución de elementos rigidizantes es posible mantener las
ventajas de la estructura a base de marcos en lo relativo a libertad del uso del espacio
y a ductilidad, a la vez que se obtiene una estructura con mucho mayor rigidez y
resistencia ante cargas laterales (BAZAN, et al., 1981).
Sin embargo, deben cuidarse algunos aspectos que pueden hacer que el
comportamiento sísmico de estos sistemas sea inadecuado. Por la extrema diferencia
en rigidez que existe entre las zonas rigidizadas y el resto de la estructura, las fuerzas

35
laterales se concentran en dicha zonas y así se transmiten a áreas concentradas de
la cimentación. Pueden producirse, además, solicitaciones excesivas en los
elementos que conectan al resto de la estructura con las zonas rigidizadas (BAZAN,
et al., 1981).
Cualquier irregularidad de los elementos rígidos en elevación implica la transmision
de fuerzas muy elevadas. Particularmente crítica resulta la transmisión delas fuerzas
a la cimentación, especialmente en estructuras desplantadas en suelos compresibles
(BAZAN, et al., 1981).
Por lo anterior, hay que evitar en estos sistemas concentrar la rigidez en un pequeño
número de elementos (figura 19a), y hay que procurar distribuir de manera uniforme
en la planta de la estructura el mayor número posible de elementos rígidos (figura
19b). Con ello se eliminan algunas de las ventajas del sistema, ya que la obstrucción
al uso del espacio interno puede ser significativa (BAZAN, et al., 1981).
Figura 19 Distribuciones concentrada y uniforme de elementos rigidizantes
2.1.6. SISTEMAS DE PISO Y TECHO. DIAFRAGMAS HORIZONTALES
Cuando se trata la estructuración de edición en zonas sísmicas, la atención se centra
en los elementos verticales (columnas, muros y contravientos), así como en los
elementos horizontales que los acoplan (vigas), restringiendo sus rotaciones y
proporcionándoles rigidez a cargas laterales. Otros elementos que cumplen una

36
función importante para la resistencia sísmica, son las losas y los sistemas de piso y
techo en general, que son los que distribuyen las fuerzas horizontales que se generan
por efectos de inercia entre los elementos verticales resistentes. La figura 20 ilustra
esquemáticamente el flujo de fuerzas sísmicas en el edificio (BAZAN, et al., 1981).
Figura 20 Transmisión de fuerzas de inercia en la estructura.
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán & Roberto Meli.
En los métodos de análisis sísmico comúnmente adoptados, se da por sentado que
los sistemas de piso y techo constituyen diafragmas horizontales infinitamente rígidos
y capaces de realizar dicha distribución de fuerzas sin deformarse. Esta hipótesis es
generalmente válida, ya que los sistemas usuales de losas de concreto poseen alta
rigidez para fuerzas en su plano. No siempre es así sin embargo; hay estructuras que
carecen de sistemas de piso en alguno o en todos sus niveles, o en las que existen
grandes huecos que reducen drásticamente la rigidez. Existen sistemas de piso que
tienen muy baja rigidez para fuerzas en su plano, como son los que están formados
por vigas en una dirección con una cubierta de lámina delgada, o los que son a base
de placas prefabricadas adosadas (BAZAN, et al., 1981).
La falta de diafragmas horizontales rígidos produce diversos problemas, como los
siguientes (BAZAN, et al., 1981):
a) Las fuerzas de inercia y las cortantes de entrepiso no se distribuyen entre los
distintos elementos resistentes, en forma proporcional a la rigidez de éstos.
En general, cada sistema vertical resistente recibe las fuerzas que se
generan en su área tributaria (ﬁgura 21).

37
Figura 21 Distribución de las fuerzas de inercia cuando el sistema de piso no constituye
diafragma rígido.
b) En sistemas a base de muros de carga las fuerzas de inercia pueden producir
empujes sobre los elementos perpendiculares a la dirección de las fuerzas
sísmicas. Éstos quedan sujetos a fuerzas normales a su plano, para las
cuales tienen escasa resistencia de las estructuras (ﬁgura 22).
Figura 22 Empujes normales al plano de los muros que se generan cuando la losa no
constituye diafragma rígido.
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán &
Roberto Meli

38
c) La ausencia de un diafragma de piso rígido puede ocasionar la distorsión de la
estructura en planta e invalidar la hipótesis de que las fuerzas sísmicas actuantes en
cualquier dirección pueden descomponerse en fuerzas aplicadas sobre los sistemas
ortogonales resistentes de la estructura (figura 23).
Figura 23 Distorsión en el plano ante fuerzas sísmicas en dirección diagonal, cuando el
sistema de piso no constituye un diafragma rígido.
Fuente: Diseño sísmico de edificios, Enrique Bazán &
Roberto Meli
Para evitar los problemas anteriores es recomendable formar diafragmas horizontales
en cada nivel. En los sistemas de piso o techo que no lo sean en forma natural, deben
colocarse elementos rigidizantes, como contravientos horizontales sobre vigas
paralelas o firmes de concreto armado sobre elementos precolados. Cuando no sea
factible lograr efecto de diafragma, deberán emplearse métodos de análisis que
tengan en cuenta las deformaciones en su plano de los elementos de piso.
También debe prestarse atención a que los sistemas de piso y techo posean la
resistencia a cortante suficiente para poder transmitir sin fallar las fuerzas horizontales
que se generan. Una situación que llega a ser crítica es la presencia de huecos cerca
de muros o crujías contraventeadas. La figura 24 muestra esquemáticamente la
distribución de fuerzas en un caso de este tipo. El tramo de losa adyacente al hueco
debe resistir una fuerza cortante elevada en un área reducida. Es necesario revisar
que se cuente con la capacidad suficiente. (BAZAN, et al., 1981)

39
Figura 24 Fuerza que debe resistir la losa por cortante en su plano.
2.1.7. CIMENTACIONES
El cometido de una cimentación durante un sismo es proporcionar al edificio una base
rígida capaz de transmisión adecuadamente las acciones que se producen por la
interacción entre el movimiento del suelo y el de la estructura, sin que se generen
fallas o deformaciones excesivas en el suelo de apoyo (BAZAN, et al., 1981).
Los procedimientos de diseño de las cimentaciones considerando los efectos
sísmicos, quedan fuera del alcance de este texto. Sólo expresaremos algunos
principios generales y haremos algunas recomendaciones de carácter cualitativo.
Cuando es factible elegir el sitio donde se ubicará la ediﬁcación, es preferible un lugar
de terreno firme, libre de problemas de las amplificaciones locales del movimiento del
terreno que pueden presentarse en un suelo blando, y de los asentamientos
excesivos y pérdida de capacidad de apoyo que pueden ocurrir por la licuación de
algunas arenas poco compactas (BAZAN, et al., 1981).
Si el edificio ha de ubicarse en un sitio con estratos importantes de terreno blando, es
preferible buscar apoyo de la estructura en estratos firmes mediante cimentaciones
profundas. Se eliminan así las traslaciones y rotaciones importantes de la base del
edificio que incrementan sus desplazamientos laterales. Cuando esto no sea factible.

40
En general, para la elección del tipo de cimentación, es deseable seguir los mismos
lineamientos que se han recomendado para escoger la forma de la superestructura,
tales como simetría, regularidad y distribución uniforme, por las mismas razones que
entonces se expresaron. Así, por ejemplo, debe evitarse al máximo combinar
sistemas de cimentación superficiales y profundos, se procurará que las cargas
verticales se distribuyan simétricamente, que los momentos de volteo no sean
excesivos, y que la estructura no sea muy alargada en planta (BAZAN, et al., 1981).
Otro principio general que debe seguirse es buscar que la cimentación tenga una
acción de conjunto, que limite en lo posible los desplazamientos diferenciales
horizontales y verticales entre los distintos apoyos. Resulta recomendable ligar las
zapatas entre sí mediante vigas, ya sea que estén sobre el suelo (figura 25). Salvo
que se disponga de un mejor criterio, estos elementos de liga deben poder resistir al
menos 10 por ciento de la mayor carga vertical de las columnas adyacentes (BAZAN,
et al., 1981).
Figura 25 Zapata aislada con trabe de liga.
Las principales acciones que derivan de las fuerzas sísmicas producidas en la
estructura son cargas axiales por los momentos de volteo y fuerzas cortantes. Los
momentos de volteo usualmente no constituyen un problema para el edificio en su
conjunto, a menos que éste sea muy esbelto; sin embargo, sí pueden ser críticos los
momentos en la base de muros que tomen la mayor parte de las cargas laterales. En
estos casos debe ponerse cuidado especial en que las presiones verticales no

41
excedan de los valores permisibles del terreno. Las cargas axiales debidas al
momento de volteo pueden, en edificios esbeltos, generar fuerzas de tensión que
excedan las compresiones debidas a las fuerzas de gravedad. Deberán en este caso
diseñarse pilotes o anclas que puedan absorber dichas tensiones (BAZAN, et al.,
1981).
El otro aspecto, con frecuencia olvidado por los diseñadores, es que la cimentación
debe poder transmitir las cortantes basales al terreno. En cimentaciones superficiales
es usual suponer que la mayor parte de la capacidad de resistir la fuerza cortante en
la base la proporciona la fricción entre el suelo y la cimentación. Así, la resistencia
total al movimiento de la estructura puede tomarse igual al producto de la carga
muerta más la carga viva media de la estructura, multiplicado por el coeficiente de
fricción correspondiente (BAZAN, et al., 1981).
Las cimentaciones profundas normalmente constan de un cajón, cuya resistencia y
rigidez naturales son útiles para distribuir las fuerzas sísmicas en el suelo, evitando
los desplazamientos diferenciales (BAZAN, et al., 1981).
2.1.8. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
2.1.8.1 ALIGERADOS
El peralte de las losas aligeradas podrá ser dimensionado considerando los siguientes
criterios (BLASCO, 1994).
El dimensionamiento anterior será válido para aligerados armados en una dirección,
en los casos en que se tengan sobrecargas normales del orden máximo de 300 a 350
kilos por metro cuadrado; para sobrecargas mayores o en el caso de existir tabiques
de albañilería de ladrillo importantes, aplicados sobre ejes perpendiculares al armado
de los aligerados, es factible que se requiera de espesores mayores sobre todo en el
caso de luces cercanas al límite señalado (BLASCO, 1994).
Cuando existen tabiques de ladrillo paralelos a la dirección de las viguetas, es
frecuente diseñar una viga chata o colocar una doble vigueta con la intención de
reforzar el techo para la carga aplicada. (BLASCO, 1994).

42
𝐻 =
𝐿𝑛
25
( 1
Donde:
• H: Altura de losa aligerada
• Ln: luz libre de losa
2.1.8.2 VIGAS
Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de 1/10 a
1/12 de la luz libre; debe aclararse que esta altura incluye el espesor de la losa de
techo o piso.
El ancho es menos importante que el peralte, variara entre 0.3 a 0.5 de altura. La
norma peruana de concreto Armado indica que las vigas deben tener un ancho
mínimo de 25 cm. Para el caso que estas formen parte de pórticos o elementos sismo-
resistentes de estructuras de concreto armado (ANTONIO BLANCO BLASCO 1994):
Dimensiones usuales de vigas
Tabla 3 Cuadro de dimensiones de viga
Luz libre Dimensiones de Viga
L≤ 5.5 mts. 25x50, 30x50
L≤ 6.5 mts. 25x60, 30x60, 40x60
L≤ 7.5 mts. 25x70, 30x70, 40x70, 50x70
L≤ 8.5 mts. 30x75, 40x75, 30x80, 40x80
L≤ 9.5 mts. 30x80, 30x90, 40x85, 40x90
Fuente: Tomada de Blanco Blasco (1994)

43
2.1.8.3 COLUMNAS
Las columnas al ser sometidas a carga axial y momento flector, tienen que ser
dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de evaluar
cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente el dimensionamiento
(BLASCO, 1994).
Si se trata de edificaciones con un buen número de pisos, tal que se pueda advertir
que la carga axial es importante con relación al momento, se puede dimensionar
buscando una sección total de modo que la carga axial en servicio produzca un
esfuerzo de compresión del orden de 0.45 f¨c (BLASCO, 1994)
El problema no es simple si se considera que existen cargas y momentos producidos
por las cargas de gravedad y por las cargas horizontales de sismo (BLASCO, 1994).
Actualmente la mayoría de edificaciones se diseñan con sistemas mixtos de pórticos
y muros de corte, lo cual permite reducir significativamente los momentos en las
columnas debidos a sismo (BLASCO, 1994).
En base a todo lo indicado se puede recomendar los siguientes criterios de
dimensionamiento (BLASCO, 1994):
1) Para edificios que tengan muros de corte en las dos direcciones, tal que la
rigidez lateral y la resistencia van a estar principalmente controladas por los
muros, las columnas se pueden dimensionar suponiendo un área igual a:
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 =
P(servicio)
0.45 f¨c
( 2
2) Para el mismo tipo de edificio, el dimensionamiento de las columnas con
menos carga axial, como es el caso de las exterior o esquineras, se podrá
hacer con un área igual a:
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 =
P(servicio)
0.35 f¨c
( 3

44
El criterio clásico de colocar todas las columnas en la denominada dirección de los
pórticos principales (debido a cargas de gravedad) no es totalmente valido, ya que
para la dirección secundaria es probable que se tengan momentos de sismo
importantes, si no hay muros de corte (BLASCO, 1994).
Por consiguiente se debe cuidar el peralte en las columnas exteriores de los pórticos
principales, pero debe buscarse para la dirección transversal alunas columnas
peraltadas. Es muy útil en estos casos las columnas esquineras en forma de “L”, las
exteriores en forma de “T”, o un mixto de columnas rectangulares con algunas
peraltadas en la dirección principal (exteriores) y otras peraltadas en la dirección
secundaria (interiores) (ANTONIO BLANCO BLASCO 1994).
2.1.8.4 PLACA
Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su
principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más abundantes o
importantes sean tomaran un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando
más a los pórticos. Esto significa que podría prescindirse de las placas si se desea
que los pórticos tomen el 100% del corte sísmico (BLASCO, 1994).
Sin embargo, el considerar edificaciones solamente con pórticos hace que se obtenga
deformaciones laterales muy importantes, lo cual no es conveniente, por lo que es
ideal combinar placas y pórticos de acuerdo a las posibilidades arquitectónicas, con
lo cual se puede obtener un balance adecuado en la distribución de esfuerzos y se
controla la flexibilidad de la edificación (BLASCO, 1994).
Las placas pueden hacerse de mínimo 10 cms de espesor, pero generalmente se
consideran de 15 cms de espesor en el caso de edificios de pocos pisos y de 20, 25
o 30 cms conforme aumentemos el número de pisos o disminuyamos su densidad
(BLASCO, 1994).
En el Perú se han proyectado una serie de edificaciones de hasta 20 pisos
considerando placas de espesor igual a 25 cms considerando longitudes apreciables
de estas; si por el contrario existieran pocas placas en una dirección, es probable que
se requiera de espesores mayores como 40, 50 o 60 cms (BLASCO, 1994).

45
La evaluación final de la longitud de placas tendría que ser hecha por el Ingeniero
Estructural luego de realizar un análisis sísmico, pues es difícil poder indicar una
recomendación general. (BLASCO, 1994)
2.1.9. ÁNALISIS ESTATICO Y DINÁMICO
2.1.9.1 FUERZA CORTANTE EN LA BASE
La fuerza cortante total en la base denla estructura, correspondiente a la dirección
considerada, se determinará por la siguiente expresión (GERENCIA, 2011):
𝑉 =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
𝑃
El valor de C/R no deberá considerarse menor que 0.125 (GERENCIA, 2011).
2.1.9.1.1 FUERZAS SISMICA VERTICALES
La fuerza sísmica vertical se considera mediante la siguiente expresión;
𝐹𝑣 =
2
3
∗ 𝑍 ∗ 𝑈 ∗ 𝑆
2.1.9.2 ÁNALISIS DINÁMICO MODAL ESPECTRAL
MODOS DE VIBRACION
Los modos de vibración podrán determinarse por un procedimiento de análisis que
considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de masas
(GERENCIA, 2011).
En cada dirección se considera aquellos modos de vibración cuya suma de masas
efectivas sea por lo menos el 90% de la masa total, pero deberá tomarse en cuenta
por los menos los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis
(GERENCIA, 2011).

46
ACELERACION ESPECTRAL
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizara un espectro
inelástico de pseudo-acelaraciones definido por:
𝑆𝑎 =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
𝑔
Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro con valores iguales
a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales (GERENCIA, 2011).
2.1.9.3 REQUISITOS DE RIGIDEZ, RESISTENCIA Y DUCTILIDAD
2.1.9.3.1 DETERMINACION DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES
Para estructuras regulares, los desplazamientos laterales se calcularan multiplicando
por 0.75R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico (GERENCIA, 2011).
Para estructuras irregulares, los desplazamientos laterales se calcularan
multiplicando por R los resultados obtenidos del análisis lineal elástico (GERENCIA,
2011).
2.1.9.3.2 DESPLAZAMIENTOS RELATIVOS ADMISIBLES
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso no deberá exceder la fracción de la
altura de entrepiso (distorsión) que se indica en la tabla

47
Tabla 4 Límites para la distorsión del entrepiso
MATERIAL PREDOMINANTE (Δi/hi)
CONCRETO ARMADO 0.007
ACERO 0.01
ALBAÑILERIA 0.005
MADERA 0.01
EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO CON
MUROS DE DUCTILIDAD ILIMITADA 0.005
Fuente: Tomada de R.N.E-E.030
2.1.10. DISEÑO DE ESTRCUTURAS DE CONCRETO ARMADO
2.1.10.1 DISEÑO POR FLEXIÓN
Los elementos sometidos a flexión son las vigas, los techos o pisos (losas
macizas, nervadas y/o aligerados en una o dos direcciones), las escaleras y en
general todos aquellos que están sometidos a cargas perpendiculares a su
plano, las cuales ocasionan esfuerzos de flexión y cortante. (BLASCO, 1994)
HIPOTESIS BÁSICAS
Las hipótesis básicas para el diseño de elementos de Flexión son:
• La distribución de esfuerzos unitarios en la sección transversal de un
elemento es plana; por consiguiente se cumple la denominada hipótesis
de Navier.
• La resistencia en tracción del concreto es tan baja que se puede
despreciar para fines de cálculo.
• La deformación unitaria máxima utilizable del concreto εu, en la fibra
extrema en compresión se considera para fines de diseño igual a 0.003.
• El esfuerzo en el refuerzo deberá tomarse como Es veces la
deformación del acero; para deformaciones mayores a las
correspondientes a fy, el esfuerzo se considerará igual a fy
independiente a la deformación.

48
2.1.10.2 DISEÑO POR CORTANTE
La capacidad de resistencia al corte de las vigas viene dada gracias al concreto
más el aporte del refuerzo transversal (estribos).
Se busca que no ocurra una falla por cortante sino se busca la falla por flexión,
es por esto que la resistencia la corte de una viga debe ser mayor que la
resistencia máxima a flexión que se pueda desarrollar.
Según la norma E-060 la fuerza cortante deberá basarse mediante la siguiente
expresión. (GERENCIA, 2011)
𝑽𝒖 ≤ ∅ ∗ 𝑽𝒏
Donde:
Vu: Resistencia requerida.
Vn: Resistencia nominal.
La resistencia nominal Vn estará conformada por la contribución del concreto
Vc y la contribución del acero Vs:
𝐕𝐧 = 𝐕𝐜 + 𝐕𝐬
Entonces:
Vu ≤ ∅ ∗ (Vc + Vs)
La contribución del concreto Vc está dada por:
Vc = 0.53 ∗ √f′c ∗ bw ∗ d
Cuando la fuerza cortante última Vu exceda la resistencia al corte del concreto
∅ ∗ Vc, deberá proporcionarse refuerzo de manera que se cumpla:
Vs =
Vu
∅
− Vc

49
Separación de estribos
Los estribos perpendiculares al eje deberán tener un espaciamiento de
𝑆 =
𝐴𝑣 ∗ 𝑓𝑦 ∗ 𝑑
𝑉𝑠
Donde:
Av= área de refuerzo por cortante, dentro de una distancia “S” proporcionada
por la suma de áreas de las ramas del o de los estribos ubicados en el alma.
En la zona de confinamiento se debe tener en cuenta que S no exceda el menor
de los siguientes valores
S1 = 0.25 ∗ d
S2 = 8 ∗ db
S3 = 30 cm
Donde:
d: Peralte efectivo de la sección.
db: Barra longitudinal de menor diámetro.
El primer estribo deberá ubicarse a la mitad del espaciamiento “S” o 5 cm.
Fuera de la zona de confinamiento:
Deberá cumplirse:
Vs ≤ 2.1 ∗ √f′c ∗ bw ∗ d
Vslim
= 1.1 ∗ √f′c ∗ bw ∗ d
Si:
Vs < Vslim
Entonces la separación de estribos será la menor de:
S1
=
Av ∗ fy ∗ d
Vs

50
S2
=
d
2
S3
= 60 cm
Si:
Vs ≥ Vslim
Entonces la separación de estribos será la menor de:
S1 =
Av ∗ fy ∗ d
Vs
S2 =
d
4
𝑆3 = 30 cm
2.1.10.3 DISEÑO A FLEXOCOMPRESIÓN
En la estructura de un edificio, a los elementos verticales que soportan carga axial y
flexión se les suele denominar columnas.
Las columnas, placas o muros de corte, las cajas de ascensores, los muros de sótano
trabajan a flexo compresión.
La resistencia máxima (Po) de una columna en compresión pura, puede obtenerse
como la suma de la resistencia del concreto más la resistencia del acero. Al existir
adherencia entre el acero y el concreto, las deformaciones en el acero serán iguales
a las del concreto que las circunda.
Para el acero se ha supuesto un modelo elasto-plastico perfecto. Asumiremos que el
confinamiento del concreto generado por los estribos, no modifica ni la resistencia ni
la deformación de agotamiento εcu.
2.2. ANTECEDENTES
Los tesistas de la UNSA José Alfredo Chávez Martínez y Jorge Hugo Ascencios
Nalverte en el año de 2015, realizan un análisis estructural y diseño sísmico de un
edificio de 9 pisos con semisótano, ubicado en la ciudad de Arequipa, en el distrito de
Cerro Colorado cuyo uso es dedicado a vivienda.

51
Su análisis y diseño estructural están basados en normas del reglamento nacional de
edificaciones vigentes.
Ellos concluyen lo siguiente:
• Que para un buen comportamiento sísmico, es importante estructurar de
manera adecuada la edificación.
• Se debe considerar una tabiquería aislada para evitar que interactúen entre sí
con la súper estructura, para así evitar daños en estos muros debido a los
movimientos sísmicos ( Chávez Martínez, et al., 2015).
La tesis de la Universidad Católica presentada por Bolívar Delgado Jorge Ernesto en
el año de 2015, realiza un análisis estructural y diseño en concreto armado del hotel
Cayma-Arequipa, ubicado en la ciudad de Arequipa, en el distrito de Cayma, esta
edificación es el de tipo hotelero de cinco estrellas, su concepción de se dio debido a
la alta demanda de turistas.
Su análisis y diseño estructural están basados en normas del reglamento nacional de
edificaciones vigentes.
En la tesis presentada se concluye lo siguiente:
• El la tesis plantea un inicio de estructuración solamente de pórticos, sim
embargo, se prefirió recurrir al uso de muros estructurales, de tal manera de
conseguir mayor rigidez lateral, para cumplir con los límites de los
desplazamientos.
• Debido a la gran cantidad de placas en su edificación, lo cual esto implica
mayores esfuerzos en la base de estas (cargas axiales y momentos
flectores), se optó por el uso de una platea de cimentación.
• La resistencia a flexión debe ser mayor en la columnas que en las vigas, para
que así se formen las rotulas plásticas en la viga y no en la columna
(ERNESTO, 2015).
En la tesis presentada por David Dinez Araca y Marco Antonio Gomez Huaraya en el
año de 2014, realiza un análisis estructural y diseño en concreto de un edificio de diez
niveles para el uso de aulas pedagógicas en la UANCV-Puno (Villa Andina), ubicado

52
en la provincia de Puno, en el distrito de Puno, esta edificación será usado como aulas
pedagógicas, su concepción es debido a la falta de infraestructura académica.
Así mismo concluyen que aplicando buenos criterios de estructuración se puede
lograr un control de las deflexiones y un armado sin congestión
En su estructuración se hecho en base a muros de corte que rigidiza la estructura y
absorbe las fuerza sísmica (GINEZ ARACA, et al., 2014).
2.3. DEFINCIÓN DE TERMINOS
• Agregados: Son las arenas, gravas naturales y piedra triturada utilizadas
para formar la mezcla que da origen al concreto, los agregados constituyen
cerca del 75% de esta mezcla.
• Alfeizar: Parte inferior del marco de una ventana
• Aligerado: Es el techo de una construcción que, su propio nombre lo dice,
esta aligerada con ladrillo hueco, hecho por o fibra de vidrio.
• Calicatas: Excavación superficial que se realiza en un terreno, con la
finalidad de permitir la observación de los estratos del suelo a diferentes
profundidades y eventualmente obtener muestras generalmente disturbadas.
• Concreto: Elemento deformable, formado por cemento, grava, arena y agua,
en estado plástico toma la forma del recipiente, ocurre una reacción química
entre el cemento y el agua, esto hace que la mezcla frague y se convierte en
un elemento rígido, se usa como material de construcción y soporta grandes
cargas de compresión. Comúnmente se usa concreto con acero de refuerzo
en el interior del elemento para darle resistencia a la tensión y esto recibe el
nombre de concreto reforzado.
• Columna: Una columna es una pieza arquitectónica vertical y de forma
alargada que sirve, en general, para sostener el peso de la estructura,
aunque también puede tener fines decorativos.
• Granulometría: Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a
la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación
sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con
fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el

53
cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños
previstos por una escala granulométrica.
• Ladrillo caravista: es aquel que se fabrica para ser colocado sin
recubrimiento tanto en exteriores como en interiores de la edificación.
• Tabique: Pared de poco espesor que no admite carga, empleado como
divisoria de las habitaciones de un edificio y construida con ladrillo hueco
sencillo.
• Topografía: La topografía (de topos, "lugar", y grafos, "descripción") es la
ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por
objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y
detalles, tanto naturales como artificiales.
• Tragaluz: un tragaluz o claraboya es una ventana pequeña situada en el
techo o la parte superior de una pared utilizada para proporcionar luz a una
habitación.
• Viga: Elemento horizontal o ligeramente inclinado, que salva una luz y
soporta una carga que le hace trabajar por flexión.
• Zapata: Una zapata (a veces llamada poyo) es un tipo de cimentación
superficial (normalmente aislada), que puede ser empleada en terrenos
razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas.
2.4. NORMATIVIDAD
2.4.1. INTRODUCCIÓN AL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES
El Reglamento Nacional de Edificaciones tiene por objeto normar los criterios y
requisitos mínimos para el Diseño y ejecución de las Habilitaciones Urbanas y las
Edificaciones, permitiendo de esta manera una mejor ejecución de los Planes
Urbanos. Es la norma técnica rectora en el territorio nacional que establece los
derechos y responsabilidades de los actores que intervienen en el proceso
edificatorio, con el fin de asegurar la calidad de la edificación.
El Reglamento Nacional de Edificaciones es de aplicación obligatoria para quienes
desarrollen procesos de habilitación urbana y edificación en el ámbito nacional, cuyo
resultado es de carácter permanente, público o privado.

54
Contiene 66 Normas Técnicas de las cuales en el presente proyecto se utilizarán las
siguientes:
A. NORMA E.020 CARGAS
Esta norma nos brinda las cargas vivas de piso, cargas vivas de techo, cargas vivas
móviles, cargas de viento, presiones de tierra, así como de pesos unitarios de varios
materiales, estas cargas ya mencionadas se van a imponer a una edificación,
dependiendo del uso que se le dará.
Estas cargas se transformaran en esfuerzos y deformaciones que no deberán exceder
lo señalado por cada material estructural en su norma de diseño especificada.
B. NORMA E.030 DISEÑO SISMORESISTENTE
Esta norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas
según su requerimiento tengan un comportamiento sísmico de acuerdo a la filosofía
de diseño sismo resistente el cual consiste en:
• Evitar pérdidas humanas
• Asegurar la continuidad de los servicios básicos
• Minimizar los daños de la propiedad
• La estructura no deberá colapsar ni causar daños graves a las personas
• La estructura debería soportar movimiento sísmicos moderados
C. NORMA E.050 SUELO Y CIMENTACIONES
Esta norma nos brinda información de los requisitos para la ejecución de es estudios
de mecánica de suelos (EMS), a su vez esta norma nos indica las técnicas de
investigación, asentamientos tolerables, análisis de cimentaciones superficiales,
solución de problemas especiales de cimentación.
D. NORMA E.060 CONCRETO ARMADO
Esta norma específica las exigencias mínimas que se deben de tener en cuenta para
la elaboración de estructuras de concreto armado, pre esforzado y
simple.Además se tendrá en cuenta que las especifcaciones técnicas y planos
cumplan con esta norma, también nos brinda encofrados, detalles de refuerzo,

55
empalmes, análisis de flexión, axial, cortante y torsión, diseño de losas, muros,
zapatas
E. NORMA E.070 ALBAÑILERIA
Esta Norma establece los requisitos y las exigencias mínimas para el análisis, el
diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad y la inspección de las
edificaciones de albañilería estructuradas principalmente por muros confinados y por
muros armados.
Los sistemas de albañilería que estén fuera del alcance de esta Norma, deberán ser
aprobados mediante Resolución del Ministerio de Vivienda, Construcción
Para estructuras especiales de albañilería, tales como arcos, chimeneas, muros de
contención y reservorios, las exigencias de esta Norma serán satisfechas en la
medida que sean aplicables.
2.5. TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES
2.5.1. CONCRETO
La resistencia a la rotura del concreto a los 28 días en las pruebas de compresión
cilíndrica (f’c) será de 210 kg/cm2
2.5.2. ACERO
Se usara indistintamente acero grado 60 para todos los elementos estructurales, el
límite de fluencia es de fy = 4200 kg/cm2.
2.5.3. LADRILLO
En sus propiedades mecánicas sobresale su resistencia, resistencia a la compresión,
absorción, en las físicas sus dimensiones varian según su uso a pared (King
Kong=9x13x24,etc.) o techo (Pastelero 3x23x23, etc.)

56
CAPÍTULO III
3. DESARROLLO DEL PROYECTO
3.1. INGENIERIA DEL PROYECTO
3.1.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ESTRUCTURAS
3.1.1.1 LOSA ALIGERADA
Haciendo uso de la ecuación de losas aligeradas proporcionado por el Ing. Blanco
Blasco, se obtiene la siguiente tabla.
Tabla 5 Espesor de losa aligerada
H = Ln/25
Ln (m) H (m)
Losa 3.8 0.20
Fuente: Elaboración Propia
La ecuación nos da como resultado una losa de 20 cm de altura, el cual posee un
aligerado de 15 cm.
3.1.1.2 VIGAS
Con los parámetros del ing. Blanco Blasco, se obtiene la siguiente tabla, para la viga
más crítica, el cual será replicado en toda la estructura, cabe recalcar que estas pre
dimensiones serán verificadas más adelante para su posterior cambio de sección,
según lo requiera.
Tabla 6 Cálculo de sección de viga
Vigas L (m) H (m) B (m)
Vigas Transv. 4.5 0.50 0.25
Vigas Longit. 4.5 0.50 0.25
En la tabla se observa una sección de viga de 50*25

57
3.1.1.3 COLUMNAS
El ing. Blanco Blasco nos proporciona unas ecuaciones para poder pre dimensionar,
este tipo de elemento estructural.
Como podemos observar en la ecuación, nos exige hallar el Peso de servicio, el cual
será calculado de la siguiente manera:
• Se asumirá una carga de 1Ton/m2 que será multiplicada por el área tributaria
que carga el elemento y todo esto será multiplicado por el número de pisos,
así como se muestra en la siguiente ecuación.
𝑃𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 = 𝑃 𝑥 𝑁°𝑝𝑖𝑠𝑜𝑠 𝑥 𝐴
Una vez obtenido el Peso de servicio se procede a pre dimensionar la columna, el
cual será detallado a continuación.
Tabla 7 Predimensiones de columna
Tipo de
Columna
A.
tributaria
(m2)
Número de
pisos
Pservicio
(kg)
Área
(cm2)
m = n
(cm)
m = n
(m)
Dimensiones
(cm)
Centrada 22.8 9 205200 2171 47 0.50 50x50
Excéntrica 5.7 9 51300 698 26 0.30 30X30
Esquinada 4 9 36000 490 22 0.25 25X25
Una vez obtenido estas secciones, se verifica que las inercias de las columnas sean
mayores que las de las vigas, para ello se presenta la siguiente tabla mostrando esta
verificación.
Tabla 8 Inercias de vigas
Vigas H (cm) B (cm) I (cm4)
Vigas Longitudinales. 50.00 25 260417
viga transversal 50.00 25 260417

58
Tabla 9 Inercias de columnas
Tipo de Columna m (cm) n (cm) I (cm4) VT VL
Centrada 50 50 520833 si si
Excéntrica 50 50 520833 si si
Esquinada 50 50 520833 si si
Se puede apreciar que las secciones, obtenidas por las ecuaciones sufrieron
modificaciones debido a que sus inercias con respecto al de las vigas son menores,
por ello se decide colocar secciones de columna de 50x50.
Es importante mencionar que estas secciones serán transformadas en sus
equivalentes de secciones de T, L y rectangulares, así mismo sufrirán modificaciones
para respetar la arquitectura planteada.
3.1.1.4 PLACAS
Para el pre dimensionamiento y estructuración de estos elementos se dispuso, de una
forma perimetral en la estructura.
Por criterios del ing. Blanco Blasco se coloca como ancho de placa un valor de 25 cm,
debido a que la estructura posee una altura considerable.
3.1.2. ANALISIS POR CARGAS DE GRAVEDAD
3.1.2.1 ANALISIS DE LOSAS ALIGERADAS`
Para el análisis de las losas aligeradas, las viguetas fueron modeladas como
elementos “Tee” continuos, con apoyos simples en vigas.
En el análisis se consideran las solicitaciones últimas debidas a cargas de gravedad,
las cuales quedan definidas por la siguiente combinación:
1.4 CM + 1.7 CV.

59
Como ejemplo se mostrará el análisis del aligerado ubicado entre los ejes A-G y 2-4
mostrado en la figura 26, el cual delimita el área para realizar el diseño de la viga TEE,
para así ejemplificar como se realizara un diseño de losa aligerada.
Figura 26 Dirección de aligerado.
`
Se realizara el metrado para una vigueta tipo “Tee” como se muestra en la siguiente
figura 27, el cual posee una dimensión en la parte superior de 40 cm y otra dimensión
de 10 cm en la parte inferior y asi mismo un ancho de ala de 5 cm, formando asi una
figura Tee.
Figura 27 Vigueta típica.

60
Tabla 10 Metrado de carga muerta y carga viva
METRADO DE CARGA MUERTA
DESCRIPCION CARGA C. REPARTIDA UND
ALIGERADO H=20
cm 0.3 0.12 TON/M
PISO TERMINADO 0.1 0.04 TON/M
CARGA LINEAL TOTAL 0.16 TON/M
METRADO DE CARGA VIVA
DESCRIPCION CARGA C. REPARTIDA UND
SOBRECARGA 0.2 0.08 TON/M
CARGA LINEAL TOTAL 0.08 TON/M
Amplificación de cargas Wu = 1.4 (0.16)+1.7 (0.08)= 0.36 TON/M
Se realizara la alternancia de cargas vivas para encontrar los máximos momentos.
A continuación se presenta gráficos del modelo utilizado figura 28, diagrama de
momentos flectores figura 29, diagrama de fuerzas cortantes figura 30.
Figura 28 Modelo de Losa aligerada.
Figura 29 diagrama de Momentos flectores

61
Figura 30 Diagrama de fuerza cortante.
3.1.2.2 ÁNALISIS DE VIGAS, COLUMNAS Y MUROS DE CORTE.
Usando el programa ETABS V16.0.0 se desarrolló un modelo tridimensional del
edificio donde todos los elementos admiten deformaciones por flexión, fuerza cortante
y carga axial.
Las vigas fueron representadas por elementos unidimensionales, mientras que las
columnas y placas se representaron como elementos bidimensionales.
Las losas no se representaron como elementos estructurales en el modelo, sino más
bien fueron representadas mediante diafragmas rígidos que se asignaron a cada
nivel.
La figura 31 presenta una vista en 3D del
modelo del edificio multifamiliar
conformado por 9 pisos, el cual en cada
piso tiene dos departamentos, los cuales
están debidamente configurados en el
modelo presentado.
Además se puede apreciar que su
configuración estructural está dada en
elementos de columnas y placas, de las
cuales las primeras absorben el mayor
porcentaje de las cargas de sismo, a
diferencia de las columnas.
Figura 31 Vista 3D del edificio.

62
En la figura 32 se aprecia la vista en
planta del piso típico, en el cual se
observa que la losa aligerada tiene una
dirección paralela al eje Y.
Asimismo los elementos de color azul
son columnas y los elementos en color
rojo en su mayoría representan placas
los cuales aportan una mayor rigidez a la
estructura.
Las vigas por un tema de uniformizar son
de sección 50 x 25 cm.
Figura 32 Vista en planta.
3.1.3. ÁNALISIS PARA SOLICITACIONES SISMICAS
Este análisis permitirá conocer el comportamiento de la estructura bajo solicitaciones
sísmicas, ver si existe irregularidad torsional, verificar que las derivas máximas
cumplan lo estipulado en la Norma E.030, además se obtendrán fuerzas internas de
los diferentes elementos que conforman el sistema sismo resistente, dichas fuerzas
serán consideradas al momento del diseño.
Se realizará el análisis dinámico utilizando el procedimiento de combinación espectral.
3.1.3.1 REPRESENTACIÓN DE LAS SOLICITACIONES SISMICAS
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA
Según la tabla 6, la estructura posee una irregularidad en planta debido a esquinas
entrantes, en la dirección XX y en la dirección YY ver tabla de irregularidades.
Esta irregularidad en planta tiene un factor de 0.90 el cual afecta directamente el factor
de reducción R el cual se obtenido con un valor de 7 sin ser afectado por esta
irregularidad de 0.90.
Esta disminución del factor de reducción del R, producirá un incremento de la cortante
basal estática, así mismo del cortante dinámico.

63
Tabla 11 Irregularidades Estructurales en altura
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Conclusión
Irregularidad de Rigidez – Piso Blando
No posee
Irregularidades de Resistencia – Piso Débil
Debido a que todas las secciones de los elementos
estructurales son iguales, no hay Variaciones de
resistencias de los elementos estructurales.
Irregularidad Extrema de Rigidez (Ver Tabla Nº10)
No posee
Se cumple lo anterior
Irregularidad Extrema de Resistencia (Ver Tabla Nº 10)
Irregularidad de Masa o Peso
No posee
Los pisos del Edificio Multifamiliar son típicos no posee
variaciones de masa o peso
Irregularidad Geométrica Vertical
No posee
La estructura no posee variabilidad vertical
Discontinuidad en los Sistemas Resistentes
No posee
No existe un delineamiento vertical
Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes
No posee

64
Tabla 12 Irregularidades Estructurales en planta
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA
Conclusión
Irregularidad Torsional
el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es menor que el
desplazamiento permisible
No posee
DRE XX 0.0054<0.007
DRE YY 0.0066<0.007
Irregularidad Torsional Extrema
No posee
Esquinas Entrantes
0.9
La estructura califica como irregular porque posee esquinas
entrantes cuyas dimensiones en ambas direcciones son mayores
que 20 % de la correspondiente dimensión total en planta.
L XX 20 44.00%
LYY 14.75 31.19%
Abertura XX 8.8
Abertura YY 4.6
Discontinuidad del Diafragma
No posee
La estructura no califica no posee aberturas mayores que 50 %
del área bruta del diafragma.
Area bruta 295
Area Aberturas 48.97
16.60% <50%
Sistemas no Paralelos
No posee
Los elementos resistentes son paralelos, lo cual no posee este
tipo de irregularidad.

65
Tabla 13 Factores Sísmicos
PARAMETROS FACTOR DESCRIPCION
= 0.45
El edificio Multifamiliar se encuentra ubicado en el
departamento de Arequipa, provincia de Arequipa,
distrito de Uchumayo, el cual según el Anexo 01 de la
zonificación sísmica del reglamento nacional de
edificaciones en su norma sismo resistente E.030,
califica como Zona 4
U = 1.00
El edificio Multifamiliar, califica como edificación
común según la tabla, debido a que tiene un uso de
viviendas
S = 1.05
Para obtener el factor de suelo, se hace uso de la
tabla, el cual requiere la zona y tipo de perfil del
suelo.
Suelo extraído de calicatas y luego de pasar por un
análisis granulométrico, califica como un tipo S2
Tp = 0.60
Haciendo uso de la tabla y teniendo el tipo de perfil
de suelo, se obtiene el Periodo que define la
plataforma del factor C y Periodo que define el inicio
de la zona del factor C
c= 2.50
Primero se debe de encontrar el periodo de vibración
de la estructura, para luego hacer uso de las
ecuaciones
R = 6.3
Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmica,
afectado por el coeficiente de irregularidad en planta.
g = 9.81 Gravedad
𝑪 = 𝟐. 𝟓
𝑻𝒑
𝑻

66
La figura 33 muestra el espectro inelástico de pseudo-aceleraciones usado en el
análisis.
Grafico 1 Espectro Inelástico de pseudo-aceleraciones.
3.1.3.2 ÁNALISIS DE MODOS Y FRECUENCIAS
Se han obtenido los modos de vibración considerando apropiadamente las
características de rigidez y la distribución de las masas de las estructura.
Según la norma NTE E030, en cada dirección deben considerarse aquellos modos de
vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90 % de la masa total,
pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes
en la dirección de análisis.
En nuestro caso se han considerado los 12 primeros modos, mediante el programa
ETABS V16.0.0 tal como se muestran en la tabla 9.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
ACELERACION(m/s2)
TIEMPO (s)
ESPECTRO DE RESPUESTA

67
Tabla 14 Principales modos
Mode Sum UX Sum UY
1 2.62E-05 0.7489
2 0.7512 0.7489
3 0.7517 0.7498
4 0.7517 0.8791
5 0.879 0.8791
6 0.8846 0.8792
7 0.8846 0.9198
8 0.918 0.9198
9 0.9326 0.9198
10 0.9326 0.9342
11 0.9355 0.9342
12 0.9585 0.9344
3.1.4. RESULTADO DE ÁNALISIS POR SUPERPOSICIÓN ESPECTRAL
3.1.4.1 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERAL
Los desplazamientos laterales que nos proporciona el programa está en base a las
solicitaciones sísmicas reducidas, por ende se debe multiplicar dicho desplazamiento
lateral elástico por R para obtener los desplazamientos laterales inelásticos, que
serían los desplazamientos esperados ante un sismo no reducido.
En la tabla 10 se puede ver que la deriva máxima en la dirección “X” es de 5.00 ‰,
mientras que en la dirección “Y” es 6.00 ‰. Dichos valores son menores a la deriva
máxima de 7 ‰ contemplada en la Norma E.030.

68
Tabla 15 Derivas de entrepiso
PISOS
ELEVACION
cm
DRIFT X DRIFT Y
Rx=6.3 RY=6.3
DRIFT X ( R ) DRIFT Y ( R )
PISO 10 2550 0.0004 0.0004 0.0027 0.0026
PISO 9 2295 0.0005 0.0005 0.0029 0.0034
PISO 8 2040 0.0005 0.0006 0.0034 0.0040
PISO 7 1785 0.0006 0.0008 0.0039 0.0048
PISO 6 1530 0.0007 0.0009 0.0044 0.0054
PISO 5 1275 0.0008 0.0009 0.0048 0.0059
PISO 4 1020 0.0008 0.0010 0.0050 0.0060
PISO 3 765 0.0008 0.0009 0.0048 0.0057
PISO 2 510 0.0007 0.0007 0.0041 0.0047
PISO 1 255 0.0003 0.0003 0.0020 0.0022
Base 0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
3.1.5. FUERZA CORTANTE MINIMA EN LA BASE
Según la norma sismo resistente la fuerza cortante basal no podrá ser menor que el
90% para estructuras irregulares.
En el caso de que estos valores no lleguen al porcentaje mencionado con anterioridad
se procede escalar la fuerza más no los desplazamientos
En la tabla 11 siguiente se muestra el factor de escalonamiento

69
Tabla 16 Factor de escalonamiento estático-dinámico.
V ESTATICO
TON
90% V
ESTATICO TON
V DINAMICO
TON
FACTOR DE
ESCALAMIENTO
SISMO XX 490.83 441.74 368.76 1.20
SISMO YY 490.83 441.74 368.99 1.20
3.2. RESULTADO
3.2.1. DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
Para el diseño de la losa, se procede a evaluar la siguiente franja de color azul, en
cual contiene una vigueta típica de una losa aligerada, tal como se muestra en la
siguiente figura.
Figura 33 Sección de diseño

70
Para el diseño solo se considera distancias a caras de vigas.
Sobre una viga T se colocara la carga muerta distribuida sin variación, mientras la
carga viva será alternado creando así máximos esfuerzos en la estructura.
Con la ayuda del software etabs encontramos los momentos máximos y las áreas de
acero obteniendo la siguiente configuración del acero en losa como se muestra en la
figura 35.
Figura 34 Sección de distribución de aceros de losa
3.2.2. DISEÑO DE VIGAS
El diseño se realizará considerando la envolvente de las diferentes combinaciones
de carga. Obteniendo el diagrama de momentos, para ejemplo del diseño de una
viga tomamos el del eje G como se muestra en la figura 36 para luego con estos
momentos calcular el refuerzo vertical, así como estribos como se visualizara
posteriormente.

71
Figura 35 Envolvente de cargas de momentos máximos.
Haciendo uso de una plantilla en Excel obtendremos los aceros de cada uno de estos
momentos como se muestra en la siguiente figura la cual muestra las cantidades de
acero en cada uno de estos momentos.
Figura 36 Áreas de acero
Al encontrar las áreas de acero se dispondrá a colocar los aceros de refuerzo para
resistencia de la flexión como se muestra en la siguiente figura 38 con un detallado
del refuerzo a colocar.
Figura 37 Detallado de viga
9.96 3.67
3.67 3.67
3.673.67
3.67 3.67 3.67
7
3.67
3.67
7
5.09

72
3.2.3. DISEÑO DE MUROS DE CORTE
Para diseño de nuestros muros estructurales se puede utilizar una variedad de
métodos, en el presente informe haremos uso de la Norma E.060 de concreto
Armado, el cual establece los siguientes criterios.
La cuantía de refuerzo vertical no será menor que 0,0015.
La cuantía de refuerzo horizontal no debe ser menor que 0.0025
El refuerzo vertical y el horizontal no debe estar espaciados a más de tres veces el
espesor del muro, ni de 400 mm.
EJEMPLO DE DISEÑO DE MURO DE CORTE
Como ejemplo se diseñara la PLACA P1 que tiene forma de “C” como se muestra en
figura 38, dando a conocer el procedimiento a seguir para diseño se está
considerando a dicha sección porque es la que presenta cargas elevadas actuando
sobre dicho elemento.
Figura 38 Muro estructural P1
Primero debemos tener un armado tentativo del refuerzo vertical para así poder
construir un diagrama de interacción y ver que resistencia posee que esta con dicho
armado del refuerzo vertical.
Para llegar a este armado tentativo se va utilizar la siguiente fórmula para obtener las
áreas de acero tanto en la zona central como en los bordes.

73
Esta fórmula indica la máxima zona de compresión en los bordes, por lo tanto nos
indicara una dimensión, en el cual el acero en esta zona tendrá un gran aporte a la
estructura, por lo cual en su mayoría este acero tendrá un diámetro diferente al de la
zona central.
En nuestra Placa P1 se ha obtenido una zona de compresión de C=113.33 cm.
Para obtener la verdadera longitud de confinamiento esta zona de compresión debe
ser afectada por los factores mostrados en la figura 39. El cual se obtiene los
siguientes valores:
a1 79.33 cm
a2 56.67 cm
De estos valores se toma el mayor quedando con una dimensión de 80 cm de un supuesto
confinamiento.
Figura 39 Elementos confinados de borde en muros
Se obtendrá del programa ETABS las fuerza actuantes en la base del elemento a
diseñar como se muestra en la tabla, para posteriormente hallar el acero a necesitar
para resistir las fuerzas actuantes.

74
Tabla 17 Cuadro de Cargas
PLACAS ML MT VL VT PA
P1 709.340 60.390 89.914 19.936 294.967
LEYENDA
ML: MOMENTO EN EL PLANO DE LA SECCION
MT: MOMENTO PERPENDICULAR AL PLANO DE LA SECCION
VL: CORTANTE EN EL PLANO DE LA SECCION
VT: CORTANTE PERPENDICULAR AL PLANO DE LA SECCION
PA: FUERZA AXIAL
Para calcular el área de acero utilizamos la fórmula de diseño por flexión, usando la
carga de Mu mostradas en la tabla anterior.
De esta fórmula encontramos una área de acero As=56.18 cm2 en ambos extremos.
De esta forma hacemos una distribución de este acero para un Ø de 3/4’’, el cual
quedaría con una separación de 25 cm, esto dentro de la zona de confinamiento.
Para la zona central utilizaremos el acero mínimo de 0.0025, en el cual utilizaremos
Ø ½’’ con una separación de 30 cm.
Haciendo un resumen tenemos lo siguiente:
Acero en los bordes Ø de 3/4’’ con separación de 25 cm.
Acero en la zona central Ø ½’’ con una separación de 30 cm
Con esta tentativa de aceros y espaciamientos obtenemos el diagrama de interacción.
Figura 40 Detalle de placa PL-1

75
Figura 41 Diagrama de interacción de Placa PL-1
Como se percibe en el diagrama de interacción la fuerza axial como el momento
actuante está dentro del diagrama de interacción, el cual se traduce que este
elemento cumple con lo siguiente.
Que la fuerza resistente es mayor que la fuerza actuante.
DISEÑO POR CORTE
Calculamos la resistencia corte del muro de corte, mediante las siguientes fórmulas:
• 𝑉𝑢 ≥ 𝑉𝑢𝑎 (
𝑀𝑛
𝑀𝑢𝑎
)
• 𝑉𝑐 ≥ 𝐴𝑐𝑤(𝛼𝑐√𝑓′𝑐)
• 𝑉𝑠 ≥ 𝐴𝑐𝑤 𝜌ℎ 𝑓𝑦
Aplicando las formulas encontramos que el Vu=152.11 tonf.
La resistencia del concreto Vc=65.28 tonf.
-600.00
-400.00
-200.00
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
1400.00
1600.00
1800.00
2000.00
2200.00
-200.00 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 1800.00 2000.00 2200.00

76
La resistencia de del acero Vs=86.83 tonf, el cualnos da una acero de estribo de 3/8”
con separacion de 20 cm.
3.2.4. DISEÑO DE COLUMNAS
Partiendo de la cuantía mínima de acero que es de 1%, teniendo las dimensiones de
la columna de 25 x 50 cm, el cual hace un área de acero de 12.5 cm2, entonces con
esa cantidad se procede a calcular la cantidad de acero de la siguiente forma:
4 Ø 3/4” + 2 Ø 5/8” como se muestra la figura 42
Figura 42 Sección de Columna típica
Teniendo una tentativa de acero y una sección pre dimensionada se procede a
realizar el diagrama de interacción de la columna, encontrando su resistencia nominal,
así como su resistencia reducida como se muestra en la figura 43.
Figura 43 Diagrama de integración de columna

77
Como se percibe en esta figura la carga actuante está encerrada del diagrama de
Axial y Momento.
Disposiciones para diseño Sísmico.
Para el diseño de estribos se usará la norma E.060, del capítulo 21.4.5 en este
capítulo trata de elementos de flexión compresión, en el cual me indican los
espaciamientos del refuerzo transversal, tanto en la zona de confinamiento como en
la zona central, así se concluye que los espaciamientos en la columna son los
siguientes:
Zona central: Varilla de 3/8” @ 0.20 m
Zona de confinamiento de 3/8”@ 0.10 m
La longitud de zona de confinamiento no debe ser menor de los siguientes valores:
• Una sexta parte de la luz libre del elemento
• La mayor dimensión de la sección transversal del elemento
• 500 mm
Obteniendo como longitud de confinamiento 50 cm.
3.2.5. DISEÑO DE ZAPATAS
Figura 44 Zapata aislada

78
Para el diseño de la zapata aislada como se percibe en la figura 42, lo primero que
se debe de realiza es un pre dimensionamiento con las cargas de servicio afectado
por un coeficiente K (indicador de peso propio de la zapata) dividido por la capacidad
portante del suelo, como se percibe en la formula siguiente:
Para este primer pre dimensionamiento obtenemos las siguientes medidas:
B=2.30 m
L=4.30 m
Luego verificamos que la excentricidad este dentro de la sexta parte del área de la
zapata, el cual en nuestro cálculo nos da un valor dentro de la sexta parte.
Luego hacemos el chequeo por sismo los cuales harán que las dimensiones de
nuestra zapata varíen teniendo una dimensión final de.
B= 2.30 m
L= 4.70 m
Luego de esto hacemos los siguientes chequeos:
Punzonamiento
CHEQUEO POR PUNZONAMIENTO
SI Vu > VC AUMENTAR d
Az1 k
Pcm Pcv( )
t 10

Xo h d 364 cm
Yo b d 165 cm
Bo 2 Xo Yo( ) 1058 cm
Ao
Xo Yo( )
10000
6.006 m2
t
h
b
2.8952
Vu u Az Ao( ) Vc  0.53
1.1
t






 fc Bo
d
1000

Vu 437.6139 Tn Vc 711.501 Tn
Vu Vc OK

79
Cortante
Los
Los cuales si llegaron a cumplir con los chequeos, para luego pasar al diseño de la
zapata aislada usando la fórmula de diseño por flexion para el cálculo del acero:
𝐴𝑠 =
Mu
∅ ∗ fy(d −
a
2
)
Obteniendo un área de acero As= 14.597 cm2, esta cantidad será
distribuido a cada 20 cm usando varillas de ¾’’.
CHEQUEO POR CORTANTE
SI Vu > VC AUMENTAR d
m
Lz
h
100






2
0.73 m n
Bz
b
100






2
0.625 m
Vu1 u m
d
100






 Lz Vu2 u n
d
100






 Bz
Vu1 58.9328 Tn Vu2 5.7925 Tn
Vc1
 0.53 fc d Lz
10
 Vc2
 0.53 fc d Bz
10

Vc1 176.2659 Tn Vc2 90.0914 Tn
Vu Vc OK

80
3.3. ESTUDIOS BÁSICOS
Estos estudios fueron efectuados por técnicos de laboratorio, en el cual se presenta
una topografía con una ligera pendiente, así mismo se observó que la urbanización
se está construyendo edificaciones hasta de 06 niveles y no presenta mayores
problemas a debido a los asentamientos.
El presente estudio tiene por objeto determinar las características geotécnicas,
propiedades físicas, parámetros de resistencia y determinar la capacidad portante
admisible del terreno de fundación. El estudio se basa en la exploración del subsuelo
del terreno, cartografiado de la estratigrafía, ensayos de campo y laboratorio.
En el presente estudio se realizaron tres calicatas, entre los cuales se encontró una
capacidad admisible de 1.91 kg/cm2, con una profundidad de desplante de hf=2.70
m.
Ver Anexo 1

81
CONCLUSIONES.
1. El uso de programas para analizar edificios debe ir acompañado de un buen
criterio para elaborar el modelo y una adecuada interpretación de los
resultados. No es conveniente confiar totalmente en los resultados que arrojan
dichos programas, sino que estos deben ser sometidos a una revisión por parte
del diseñador, para comprobar que no se considere algún resultado
incoherente o erróneo, y por consiguiente, realizar un diseño deficiente.
2. En la dirección “X” y en la dirección “Y” en planta se ha estructurado con
columnas y muros de corte. Luego del análisis se comprueba que en esta
dirección los muros y pórticos toman aproximadamente el 90% y 10%
respectivamente.
3. Inicialmente se asumió un R=7 (estructura irregular de muros estructurales)
para ambas direcciones. Luego de realizar el análisis, se verifico que existe
irregularidad en planta, aplicando un factor de 0.90 al R obteniendo un R=6.3
4. En el análisis se obtuvo que la fuerza cortante basal obtenida por el método
dinámico era menor que el 90% (estructura irregular) de la cortante basal
estática, por lo que fue necesario escalar los resultados (a excepción de
desplazamientos) por 1.20 y 1.20 en la dirección perpendicular y paralela a la
fachada respectivamente.
5. Los valores de deriva obtenidos fueron de 5.00 ‰ y 6.00 ‰ para la dirección
paralela (X) y perpendicular (Y) a la fachada respectivamente, cumpliendo con
la exigencia de la Norma E.030. El desplazamiento máximo calculado en la
azotea fue de 8.73 cm en la dirección “X” y 9.94 cm en la dirección “Y”. Tanto
los valores de la deriva como el del desplazamiento máximo de la azotea
indican que se logró un edificio con buena rigidez.
6. En el diseño de cimentaciones se utilizaron zapatas aisladas y conectadas,
pues resultaba conveniente y práctico debido a la buena resistencia del
terreno.
7. De acuerdo a la configuración de la estructura y luego de verificar los
resultados del análisis sísmico, se consideró un solo grupo de diseño de vigas
para de esta manera tener un diseño más ordenado. Este grupo vigas típicas
en todos los niveles

82
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda que al iniciar un proyecto de estructurar una edificación se
empiece, con un sistema dual, que luego se verificara que si la suposición
es la correcta.
2. Que las vigas deben de poseer menos rigidez que las columnas para
obtener una falla dúctil.
3. La resistencia a la flexión debe ser mayor en las columnas que en las vigas
que forman un nudo; para que las rótulas plásticas se formen en las vigas
y no en las columnas, generando estabilidad y redistribución de momentos
en la estructura ante una solicitación sísmica.
4. Se debe de colocar muros de corte en zonas altamente sísmicas, ya que
estos elementos absorben más cortante sísmico que las columnas y
también presentan un mejor comportamiento a esta solicitaciones.
5. S e recomienda que en el caso de construir en suelos de baja capacidad
se opte por el diseño de cimentaciones con zapatas aisladas y conectadas,
pues resultaba conveniente y práctico.
6. La utilización de sistemas de aisladores para así disminuir en un gran
porcentaje el uso excesivo de placas que aportan rigidez, ya que un edificio
con un sistema así brindaría mayor seguridad y mayor área de uso.

Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017

Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017

Similar a Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017 (20)

Último

Último (20)

Trabajo de suficiencia profesional oscar rommel tito capia abancay 2017