1. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
UAC
PROYECTO DE ABAÑILERIA
Presentado por :
Llerena Herrera, Yubitza Julia Esther
Palomino Flores Melanie
Loayza Mora Elvis
Curso :
Albañileria Estrcutural
CUSCO-PERU
2015
1.
2. 2. INTRODUCCION
El presente trabajo consiste en el desarrollo de un proyecto de albañilería confinada, modelarlo en el
software SAP 2000 y verificar los resultados.
La edificación es de dos niveles, en cuanto a la estructuración se emplearon muros de albañilería
confinada, se busco que la distribución garantice una rigidez adecuada en ambas direcciones.
El análisis de esta edificación de albañilería consistió en, primero, en el pre dimensionamiento de los
elementos estructurales, el Metrado de cargas, análisis sísmico estático y modelamiento utilizando el
SAP 2000, de esta manera obtendremos los resultados y conclusiones del trabajo
3. OBJETIVOS
Desarrollar un proyecto de albañilería confinada, modelarlo en el software SAP 2000 y verificar
la estructura
Realizar un análisis sísmico estático, de la estructura de albañilería confinada.
Modelara la estructura de albañilería confinada utilizando como software el SAP 2000.
Verificar los desplazamientos máximos obtenidos del modelamiento
Verificar fuerzas cortantes locales y globales
4. DESCRIPCION DE LA EDIFICACION
La edificación en análisis corresponde a un edificio de dos niveles con la misma distribución
arquitectónica; el cual tiene las siguientes características:
o Uso : Vivienda
o Suelo : tipo 2
o Uso : Vivienda
o Sistema de techado : Losa maciza. h= 0.20 m
o Niveles : 02 niveles
o Área en planta :
Largo =15.50 m
Ancho =10.50 m
3. Área Total = 162.75 m2
o Altura de piso a techo: 2.50 m
o Altura de alféizares:
h = 1.00 m
h= 0.90 m
h= 1.75 (Baño)
o Peralte de vigas
o Vigas Soleras = 0.30 m
o Vigas Dinteles = 0.30m
5. DESCRIPCION DE DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
Muros:
La edificación esta conformada por muros de albañilería confinada en sus dos direcciones tanto
en x como en y , en los cuales se utilizaran los materiales especificados en el siguiente ítem.
Escalera
Los descansos de la escalera apoyan en los muros x8 y x11
6. PARAMETROS DE ANÀLISIS YDISEÑO
A. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Albañilería
Ladrillos
o Clase IV sólidos (30% de huecos),
o Tipo King Kong de arcilla
o t = 13 cm, f´b = 145 kg/cm2
Mortero
o tipo P2: cemento-arena 1 : 4
Pilas:
o resistencia a compresión f´m = 650000 kg/cm2 = 650 ton/m2
Peso específico : 1800 kg/m3
Muretes:
4. o resistencia característica a corte puro v´m = 8 kg/cm2 = 8 ton/m2
Módulo de elasticidad Em = 500 f´m = 32,500 kg/cm2 = 325,000 ton/m2=3.25E8 kg/m2
Módulo de corte Gm = 0.4 Em = 13,000 kg/cm2= 13E7 kg/m2
Módulo de Poisson = v = 0.25
Concreto
Peso especifico : 2400 kg/m3
Resistencia a compresión f´c = 175 kg/cm2= 1750000 kg/m2
Módulo de elasticidad Em= 15000f’c=15000175=1.98 E09 kg/m2
Modulo de corte Gm= 8.61E8 kg/m2
Ec = 200,000 kg/cm2 = 2´000,000 ton/m2
Módulo de Poisson v = 0.15
Acero de Refuerzo
Varillas Corrugadas
Grado 60
Esfuerzo de fluencia = fy = 4200 kg/cm2 = 4.2 ton/cm2
Brazo rígido
E=100Ec
B. CARGAS UNITARIAS
Peso Volumétrico
ConcretoArmado 2.4 Tn/m³
Albañilería 1.8 Tn/m³
Tarrajeo 2 Tn/m³
Techos
Peso de LosaTecho2.4x0.20 0.48 Tn/m³
Sobrecarga(inclusoenescalera) 0.2 Tn/m²
Azotea 0.1 Tn/m²
Acabados 0.1 Tn/m²
Muros
Peso MuroAlbañileriacon1cm tarrajeo 0.31 Tn/m³
Peso en losMurosde Concreto1cm tarrajeo 0.4 Tn/m³
Ventanas 0.02 Tn/m³
7. 8. PREDIMENSIONAMIENTO (hoja Excel PRED Y DENSIDAD CARGA AXIAL)
A. Espesor Efectivode Muros “t” (BartolomeA. S., 1994)
Zona sísmica: 2
t = h / 20xxxxxxx
t= 250/20 xxxx
t= 12.50 = 13 cm
B. Densidad de muros reforzados: La densidad mínima de muros reforzados
(confinados en este ejemplo), para cada dirección del edificio, se determina con la
expresión: (Bartolome, 2006)
AP= 162.75
N= 2
Z= 0.3
U= 1
S= 1.2
ZUNS = 0.01286
56
h= 2.5
si t= 0.125 m
ZUNS*AP
= 2.09 m2
56
Muro de soga
L min = 16.74 m
ZUNS*AP <ΣLt
56
9. C. Verificación carga axial
fm(Tn/m2)= 650 h (m) = 2.5
Gm= Pm <= 0.2 fm*(1-(h/(35*t))^2) = 87.55 Tn/m2
Lt
Gm= Pm <= 0.15 fm = 97.5 Tn/m2
Lt
87.55 < 97.5 OK
Es posible emplear muros en aparejo de t=0.13 cm y una albañilería de calidad f’m = 650 tn/m2 =65
kg/cm2
9. METRADO DE CARGAS (hoja Excel METRADO DE CARGAS)
Las cargas actuantes en cada muro se obtienen sumando las cargas directas (peso propio, peso de
soleras, dinteles, ventanas y alféizares) más las cargas indirectas (provenientes de la losa del techo:
peso propio, acabados y sobrecarga). (Bartolome, 2006)
10. A. Cargas Directas. (Bartolome, 2006)
Zona de Puertas:
Piso Típico y azotea 0.10 Tn/m
Zona de Muros de Albañilería
Piso Típico 1.00 Tn/m
Azotea 0.50 Tn/m
Zona de Alfeízer con h= 1.00 m
Piso Típico 0.44 Tn/m
Azotea 0.11 Tn/m
Zona de Alfeízer con h= 0.90 m
Piso Típico 0.43 Tn/m
Azotea 0.11 Tn/m
Zona de Alfeízer con h= 1.70 m
Piso Típico 0.64 Tn/m
Azotea 0.10 Tn/m
0.20 m
1.1.5
0.20 m
1.1.5
0.20 m
Descanso 1.00 m
Longitud de Escalera 1.50 m
11. wL= 0.2 Tn/m²
1.08 m 1.50 m 1.08 m
wD= 0.62 Tn/m² 0.86 Tn/m² 0.62 Tn/m²
RD= 1.31 Tn/m
DL= 0.37 Tn/m
El tramo Inclinado la carga del peso propio se obtuvo de la expresión
0.76 Tn/m² más acabado 0.1 Tn/m²
PESO ESPECÍFICO DEL CONCRETO 2.4 Tn/m³
ESPESOR DE LA GARGANTA 0.20 m
CONTRA PASO 0.16 m
PASO 0.25 m
CARGAS DIRECTAS (Tn/m)
ZONA Piso Típico Azotea
Puertas 0.11 Tn/m 0.11 Tn/m
Muros de Albañilería 1.00 Tn/m 0.50 Tn/m
Alféizr h=0.9 0.44 Tn/m 0.11 Tn/m
Alféizr h=1m 0.45 Tn/m 0.11 Tn/m
Alféizer h=1.70 m 0.66 Tn/m 0.11 Tn/m
Escalera WD 1.31 Tn/m
0WL 0.37 Tn/m
12. B. Cargas Indirectas.
Para determinar las cargas provenientes de la losa deltecho, se aplicó la técnica de áreas
de influencias
piso tipico
WD 0.388 ton/m2
WL 0.2 ton/m2
azotea
WD 0.388 ton/m3
WL 0.1 ton/m2
16. Para sismo en la dirección X-X: Ea = 0.05x15.50 = 0.775 m
Para sismo en la dirección Y-Y: Ea = 0.05x10.5 = 0.525 m
SISMO XX1
Xcg,Ycg ( 5.25 ,
7.581)
SISMO XX2 Xcg, Ycg (5.25 , 5.172)
SISMO YY Xcg, Ycg (5.25 ,7.740)
18. PESO DE LA EDIFICACION
piso tipico azotea TOTAL
CARGASDIRECTAS 78.42 Tn/m 39.21 Tn/m 117.62895
CARGASINDIRECTAS 55.19676 52.046 107.24302
224.87197
Fi =
𝑃𝑖 ∗ℎ𝑖
𝑃𝑗 ℎ𝑗
∗ 𝑣
v =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
∗ 𝑃
Z= 0.3 zona 2
U= 1 viviendas
C= 16.6666667 2.5
s= 1.2 Suelo tipo 2
R= 6 sismo moderado
P= 224.872 tn
v =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
∗ 𝑃
v=33.78
Tp= 0.6
T= 0.09
Ct=
60
H edificación= 5.4m
19. SISMO MODERADO SISMO SEVERO
Nivel hi(m) pi (ton) pi*hi fi (ton) Hi Vei (ton)=2Hi
1 2.7 133.62 360.76 14.26 14.26 28.51
2 5.4 91.26 492.78 19.47 33.73 67.46
853.55 33.73
Hi= cortante en el entrepiso i por simo moderado
Vei= cortante en el entrepiso "i" por sismo severo (el doble de Hi)
12.SECCIONES TRANFORMADS. PROPIEDADES DE LAS SECCIONES TRANSFORMADAS
A. Materiales
Se consideraron 3 tipos de material, determinándose
n = Ec/Em = 6.154
- Albañilería : Em = 325,000 ton/m2 V= 0.25
- Concreto : Ec = 2´000,000 ton/m2 V= 0.15
- Rígido : Er = 200´000,000 ton/m2 V= 0.15
De acuerdo a lo indicado en la Norma E.070, en un modelo de barras pseudo tridimensional, para
definir las secciones transversales de los muros confinados, debe aplicarse el criterio de la sección
transformada, transformando las columnas de concreto en elementos equivalentes de albañilería.
(Bartolome, 2006)
Su espesor de t=0.13 m se multiplica por n = Ec/Em = 6.154, entonces tendremos que
n*t= 0.80 y 6*t =0.78
29. 13.MODELO NUMERICO
A. UNIDADES
La unidad en la que trabajaremos será kg.m
B. COORDENADAS
Para determinar las coordenadas de nuestro sistema, se colocara ejes en el eje de los
muros tanto en X como en Y. Y en su centro de Gravedad, de acuerdo a las secciones
transformadas.
32. D. DEFINIR SECCIONES
Se definirá las secciones de los muros, vigas dintel y el brazo rígido en el programa; colocando su
longitud, espesor y sus propiedades de las áreas transformadas
MUROS EN X: (A1, A2, I3)
MUROS EN Y: (A1, A3, I2)
39. Diafragma 2
NIVEL
U1 RELAT CORREGIDO
(m)
U2 RELAT CORREGIDO
(m)
H
(m)
2 0.0006 0.0012 2.7
1 0.0012 0.0018 2.7
base
NIVEL
U1
(m)
U2
(m)
U1 RELATIVO
(m)
U2 RELATIVO
(m)
R
2 0.0003 0.0005 0.0001 0.0002 6
1 0.0002 0.0003 0.0002 0.0003 6
base 0 0
40. B. FUERZAS CORTANTES
C. MOMENTOS FLECTORES
15.VERIFICACION DE LOS DESPLAZAMIENTOS MAXIMOS
NIVEL Desplazamiento (D1)
Desplazamiento
(D2)
2 0.000222222 0.000444444
1 0.000444444 0.000666667
base
NIVEL
U1
(m)
U2
(m)
U1 RELATIVO
(m)
U2 RELATIVO
(m)
R
2 0.0003 0.0005 0.0001 0.0002 6
1 0.0002 0.0003 0.0002 0.0003 6
base 0 0
41. 16.VERIFICACION DE LA FUERZA CORTANTE LOCAL
V'm= 8 Kg/cm2
V'm= 80000 Kg/m2
t= 0.13 m
1/3 <= =(Ve*L)/Me<=1
Ve= <=0.05 Vm
Vm=0.5V´m**t*L+0.23 Pg
NIVEL
U1 RELAT CORREGIDO
(m)
U2 RELAT CORREGIDO
(m)
H
(m)
2 0.0006 0.0012 2.7
1 0.0012 0.0018 2.7
base
NIVEL Desplazamiento (D1)
Desplazamiento
(D2)
D max
2 0.000222222 0.000444444 0.005 CUMPLE
1 0.000444444 0.000666667 0.005 CUMPLE
base
42. 17.VERIFICACION DE LA CORTANTE GLOBAL
NIVEL
(R=6) (R=3)
Vess
Fism Fiss
2 14.26 28.52 28.52
1 19.47 38.94 67.46
18.CONCLUSIONES, RECOMENDACIONE Y OBSERVACIONES
19.REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS
Bibliografía
Bartolome,A.(2006). EJEMPLODE APLICACIÓN DELA NORMA E.070 EN EL DISEÑODE UN EDIFICIODE
ALBAÑILERÍA CONFINADA. Lima:PONTIFICIA UNIVERSIDADCATÓLICA DELPERÚ.
Bartolome,A.S.(1994). CONSTRUCCIONESEN ALABAÑILERIA. LIMA:PONTIFICA UNIVERSIDAD
CATOLICA DEL PERU.