capitulo 3 - cargas del proyecto casa dr reyes
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Capitulo 3 - Cargas Del Proyecto Casa Dr ReyesTRANSCRIPT
3.1 ANLISIS Y DISEO
Se muestra a continuacin un resumen de los resultados de la modelacin de las estructuras, para mayor comprensin se muestran los resultados grficamente puesto que los resultados en listados numricos son altamente tediosos de verificar.
Las condiciones de carga son las que se expusieron en el captulo 2.
3.1.1 DESCRIPCIN DEL MODELO
Se generaron los modelos en los cuales se generan: Elementos lineales:Vigas y columnas Elementos rea:Placas y muros. Restricciones:Cimentaciones empotradas
DESCRIPCIN DEL CLCULO NUMRICO DENTRO DEL PROGRAMA
El software arma una matriz de rigidez de cada elemento en coordenadas locales, la transforma a coordenadas globales y suma las rigideces en cada punto.
Las cargas las transforma igualmente a coordenadas globales en cada punto, aplicndolas directamente a los puntos de la matriz ejecutando su transformacin en cargas a coordenadas globales de las reacciones producidas en cada elemento estructural.
Arma una gran matriz de rigidez de la estructura y la resuelve colocando las condiciones de apoyo, la solucin de sa matriz nos proporciona el desplazamiento de cada punto, posteriormente a cada matriz de rigidez de cada elemento se aplican stas deformaciones y halla la fuerza a la que est sometido cada elemento para cada tipo de carga.
Posteriormente procede a disear, indicndonos para cada elemento la cantidad de acero de refuerzo que debe tener para que soporte las solicitaciones dadas.
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3.1.2 GEOMETRIA
Se observan los grficos del modelo que se disearon en ETABS.
3.1.3 DERIVAS.
A.6.2 CLCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL-A.6.2.1 DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES EN EL CENTRO DE MASA DEL PISO, cm,j Corresponden a los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales en planta, que tiene el centro de masa del piso.
En caso de clculo de desplazamientos haciendo uso del mtodo de anlisis dinmico deber tomarse en cuenta lo indicado en A.5.4.4 para la combinacin de los modos.
A.6.2.1.1 Cuando se utilice el mtodo de la fuerza horizontal equivalente, lasfuerzas horizontales que se empleen para determinar los desplazamientos horizontales y torsionales en el centro de masa pueden calcularse utilizando el perodo, T , que se obtiene por medio de la ecuacin A.4.2-1, aplicando el lmite de CuTa indicado all, o alternativamente el perodo T obtenido por alguna de las ecuaciones A.4.2-3 o A.4.2-5.
A.6.2.1.2 En las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso II, III y IV, para la determinacin de las fuerzas horizontales que se empleen para calcular los desplazamientos horizontales en el centro de masa, se permite que el coeficiente de importancia I , tenga un valor igual a la unidad (I=1.0) , y las fuerzas de diseo a emplear para obtener la resistencia de la estructura deben utilizar el valor del coeficiente de importancia I Correspondiente al grupo de uso de la edificacin, tal como se define en A.2.5.2.
La tipologa de la edificacin hace que ste sea bastante rgido por lo cual cumple fcilmente los lmites de derivas expuestos en la normatividad.
Se muestra la grfica de derivas obtenida por el software de diseo, las grficas se explican de la siguiente manera:
La lnea azul corresponde a la deformacin en Y La lnea Roja corresponde a la deformacin en X La deriva NO debe exceder el valor de uno que indica el (1%)
El clculo de las derivas se realizar segn la NSR10, por ejemplo: si se tiene un desplazamiento en X en el tercer piso de 2.35 m, en Y 1.26 m, en X pero en el piso cuarto un desplazamiento de 2.45 m, en Y 1.3 m, la manera de calcular la deriva segn la NSR10 sera:
x: 2.37 2.35= 0.02 m; Y: 1.28 1.27= 0.010 m Reemplazando se tiene: =0.022 m
MAXIMA DERIVA EN Xaltura del piso 3.30 m x 1% = 3.30 cms
DERIVA POR SISMO EN X
El valor 0.003381 est dado en metros, luego 0.003381x100x3.30X6.3= 1.12 cm
DERIVA POR SISMO EN Y
El valor 0.0003521 est dado en metros, luego 0.0003521 x100x3.30X6.3=0.732cm
3.2RESULTADOS
El software utilizado ejecuta los diseos de los elementos estructurales, para esto se le indico que para cada elemento lo dividiera en 11 partes iguales y ejecutara el diseo de su refuerzo con la envolvente de los resultados del anlisis para las cargas que se aplicaron con las combinaciones propuestas en la norma sismo resistente.
Los resultados en reas de refuerzo requeridas para vigas en cm
N+2.80
1.1. COLUMNAS
Los valores de As los tomamos del anlisis de ETABS, el cual corresponde al Asmin y se muestra a continuacin, se toma el mayor valor generado por cada una de las combinaciones de carga:
Cuantis de acero minimo segn NSR10 para columnas:
1% Ag= 0.01x30x30= 9 cm2 minimo
4% Ag= 0.01x30x30= 36 cm2 maximo
Diseo a cortante:
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REACCIONES PARA EL CLCULO DE CIMENTACION (ton-m)
StoryPointLoadFXFYFZMXMYMZ
BASE13CIM10.13-0.2-1.88-0.1880.269-0.012
BASE14CIM10.23-0.168.390.1710.333-0.006
BASE15CIM1-0.1-0.165.360.196-0.029-0.006
BASE16CIM1-0.12-0.3518.20.399-0.068-0.006
BASE17CIM1-0.01-0.164.120.2060.048-0.006
BASE18CIM1-0.31-0.027.30.057-0.296-0.006
BASE19CIM1-0.0804.090.035-0.063-0.006
BASE20CIM1-0.290.59-4.680.148-0.164-0.017
BASE21CIM10.35-0.3512.70.3480.444-0.006
BASE26CIM10.111.0213.26-1.130.145-0.006
BASE28CIM10.29-0.4821.280.5260.378-0.006
BASE29CIM10.07116.67-1.0850.107-0.006
BASE31CIM1-0.150.3219.51-0.329-0.133-0.006
BASE33CIM1-0.130.7415.35-0.835-0.117-0.006
BASE127CIM14.8-2.46.20.1740.083-0.172
El diseo de la cimentacin se realiz Con el software SAFE V.12 y cuyos datos de entrada fueron loas reacciones de los apoyos de la estructura, lo cual esta en la tabla anterior.
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CIMENTACION N-0.00
VIGAS DE AMARRE
Donde la luz en este caso es de 5.97 m. Entonces su altura mnima es de:
Dimensiones iniciales antes del anlisis: vigas de amarre 30x30 cms Dimensiones finales despus del anlisis: 30x30 cms.
ANALISIS POR PRESION DE SUELO (CAPACIDAD PORTANTE)
CAPACIDDA PORTANTE: 20 Ton/m219.233Ton/m2 < 20Ton/m2 CUMPLE
ANALISIS CORTE POR PUNZONAMIENTO
CRITICA 0.1685 < 1 CUMPLE
ANALISIS POR FLEXION DE ZAPATAS
1#4 CADA 0.17 m EN AMBOS SENTIDOS (X & Y)
ANLISIS POR FLEXIN Y CORTANTE DE LAS VIGAS
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SECCION VIGA DE AMARRE MS CRTICA
NSR10Geometric Properties
Combination = 1.2XWd + 1.6XWL Beam Label = 30Section Property = VIG30X30 Length = 382.729 cmSection Width = 30 cm Section Depth = 30 cmDistance to Top Rebar Center = 7 cm Distance to Bot Rebar Center = 7 cm
Material Properties
Concrete Comp. Strength = 0.2109 Tonf/cm2 Concrete Modulus = 219.6276 Tonf/cm2 Longitudinal Rebar Yield = 4.0789 Tonf/cm2 Shear Rebar Yield = 4.0789 Tonf/cm2
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FLEXION Y CORTANTE PARA ZAPATAS
TABLE: Concrete Slab Design 01 - Flexural And Shear Data
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StationConcWidthFTopComboFTopMomentFTopArea
cmcmTextTonf-cmcm2
0100COMB2-504.2383.7268
50100COMB2-330.2022.451
100100COMB2-239.4611.7465
0100COMB2-34.2830
50100COMB2-0.1380
100100COMB2-21.8070
0100COMB2-21.960
50100COMB2-0.1240
100100COMB2-30.7610
0120COMB2-112.7580.8198
60120COMB2-1.5050
120120COMB2-131.4250.9564
0100COMB2-70.5720.5142
50100COMB2-0.2830
100100COMB2-80.8890.5889
0100COMB2-6.1080
50100COMB2-0.0870
100100COMB2-21.7140
0100COMB2-158.9171.1595
50100COMB2-0.6380
100100COMB2-133.1550.9731
0100COMB2-68.3670.5345
50100COMB2-174.8161.3853
100100COMB2-27.8270
0100COMB2-41.4160
50100COMB2-0.1660
100100COMB2-27.3980
0100COMB2-24.5530
50100COMB2-0.0990
100100COMB2-21.0920
0120COMB200
60120COMB2-0.0046950
120120COMB2-1.4010
0100COMB2-125.3680.9629
50100COMB2-4.4060
100100COMB2-110.7730.8501
0100COMB2-13.4380
50100COMB2-0.0540
C3-20
100100COMB2-5.4910
0100COMB2-62.5520.4814
100100COMB2-63.3620.489
0100COMB2-13.2690
50100COMB2-0.0960
100100COMB2-24.0030
0100COMB2-13.0140
50100COMB2-0.1250
100100COMB2-31.090
0100COMB2-57.2040.4176
50100COMB2-0.230
100100COMB2-44.0710
0100COMB2-32.2420
50100COMB2-0.1290
100100COMB2-29.6420
0100COMB2-48.2790
50100COMB2-0.2070
100100COMB2-58.0140.423
0100COMB2-35.0550
50100COMB2-0.1410
100100COMB2-39.9150
0100COMB2-33.2410
50100COMB2-0.6450
100100COMB2-32.8110
0120COMB2-280.7052.0523
60120COMB2-52.690
120120COMB2-366.9832.6847
0120COMB2-99.0270.7919
60120COMB2-0.2270.5051
120120COMB2-64.3270.4978
0120COMB2-98.2330.7142
60120COMB2-1.6210
120120COMB2-77.420.5635
0100COMB2-44.9420
50100COMB2-0.6420
100100COMB2-58.7340.4507
0100COMB2-8.030
50100COMB2-0.0720
100100COMB2-17.8770
0100COMB2-55.2630.4244
C3-21
50100COMB2-0.2220
100100COMB2-82.3020.6334
0100COMB2-35.5710
50100COMB2-0.2150
100100COMB2-53.5460.4116
0100COMB2-43.4760
50100COMB2-0.3150
100100COMB2-78.4090.6026
0100COMB2-6.1160
50100COMB2-2.6180
100100COMB2-29.9990
0100COMB2-10.6790
50100COMB2-5.6820
100100COMB2-27.5040
0120COMB2-965.9187.5415
60120COMB2-700.6635.4364
120120COMB2-778.2886.0504
0120COMB2-14.1920
60120COMB2-88.5250.7175
120120COMB2-181.5541.4185
0120COMB2-77.0720.5918
60120COMB2-0.3070
120120COMB2-91.8570.7043