edificio habitacional 4 pisos
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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CHIAPASFACULTAD DE INGENIERA
INGENIERA SISMICAM.C. JORGE AGUILAR CARBONEY.8 CALUMNOS:HIDALGO JIMNEZ MAURICIO ALBERTOPREZ ROS SERGIO ARMANDOVAZQUEZ HERNNDEZ ISIDRO JAVIER
Tuxtla Gutirrez, Chiapas18 de mayo de 2015
ANALISIS SISMICO DE UN EDIFICIO HABITACIONAL 4 PISOS.
Determinacion de las fuerzas laterales debidas a sismo segn el metodo estatico de RCDF.
Calculo de cargas
1er Piso
Carga muerta
Peso de la losa
Area de losa388.4M2
el espesor de la losa es de 0.20 mFactor de conversion
Volumen:
Vol. Losa77.69M3
El peso por M3 de concreto con fc= 250 kg/cm2 con acero de refuerzo es de:
W concreto:2400 Kg/M3
Por lo tanto el peso del entre piso es de:
Peso deLosa2E+05Kg
Peso deLosa186.5Ton
peso de recubrimiento
Peso azulejo 15 kg/M2
tomando en cuenta el area de la losa
Area de losa388.4M2
peso azulejo= 5826.6kg
peso azulejo= 5.8266ton
Pesos de las trabes de la estructura
W=
diagrama de dimenciones de trabes
TIPObhLVOL M3gc Kg/M3W Tot KgW Ton
T 10.30.4718.5224002044820.448
T 20.150.21283.84240092169.216
W Total29.664
Peso muros divisores
tipo de muro:block hueco de concreto ligero
peso unitario:1.2ton/M3
altura3 M
metros lineales muro:137.6 M
ancho muro:0.25 M
por lo tanto volumen de muros divisores:103.2M3
Peso de muros divisores en losa W muro123.84Ton
Carga muerta total
peso de recubrimiento + peso de la trabe + peso de muros divisores
Wm=345.8
CARGAS VIVAS
De acuerdo con "NORMAS TCNICAS COMPLEMENTARIAS SOBRE CRITERIOS Y ACCIONES PARA EL DISEO ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES" el destino del entrepiso es para casa habitacin por lo que de acuerdo la tabla 6.1 la carga viva unitaria ser de W= 170 Kg/m2
Wv= 170 Kg/M2
area de losa388.4M2
W=66034.8Kg
W=66.0348Ton
Por lo tanto la carga actuante en el entre piso es:
W=411.8ton
En base a los planos y a la distribucion arquitectonica, las cargas actuantes en el 1er, 2do y 3er nivel son las mismas , dado que el uso es para un mismo fin (casa-habitacion)
4to piso (azotea)
Carga muerta
Peso de la losa
Area de losa396.4M2
el espesor de la losa es de 0.15 m
por lo tanto el volumen sera:
Vol. Losa59.47M3
El peso por M3 de concreto con fc= 200 kg/cm2 con acero de refuerzo es de:
W concreto:2400 Kg/M3
Por lo tanto el peso del entre piso es de:
Peso deLosa1E+05Kg
Peso deLosa142.7Ton
peso de recubrimiento
como recubrimiento se usa impermeabilizante cuyo peso varia segn el proveedor, para este caso:
Peso imper:3.5Kg/M2
tomando en cuenta el area de la losa
Area de losa396.4M2
peso imper= 1387.54kg
peso imper= 1.38754ton
Peso de agua
el volumen de agua contenido en los dos rotoplas llenos es de:
Vol. Agua:2.5M3
Peso agua:2.5Ton
Otras cargas
peso tinaco:0.3Ton
peso escaleras:0.08Ton
Total0.38Ton
Carga muerta total
peso de recubrimiento + peso del agua + otros pesos
Wm=147
CARGAS VIVAS
De acuerdo con "NORMAS TCNICAS COMPLEMENTARIAS SOBRE CRITERIOS Y ACCIONES PARA EL DISEO ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES" de acuerdo la tabla 6.1 la carga viva unitaria sera de para la azotea sera de W= 100 Kg/m2
Wv= 100 Kg/M2
area de losa396.4M2
W=38844Kg
W=38.844Ton
Las cargas vivas especificadas para cubiertas y azoteas no incluyen las cargas producidas por tinacos y anuncios, ni las que se deben a equipos u objetos pesados que puedan apoyarse en o colgarse del techo. Estas cargas deben preverse por separado y especificarse en los planosestructurales.
Por lo tanto la carga actuante en la losa es:
W=185.8ton
C=0.42
Q=2
NivelWihiWihiFVi
14123123638.3298.62
24126247276.5260.364
341293708115183.8519
418612223269.169.08373
W1422wihi9648
C=0.32
Q=2
NivelWihiWihiF
14123.5144230.9
24126.652739.858.7
34129.84037.686.4
418612.952408.751.6
W1422wihi10628
Determinacion de las fuerzas laterales debidas a sismo segn el metodo estatico de RCDF
se han determinado las siguientes cargas verticales
Azotea
Carga muerta=148 ton
Carga viva=38 ton
total:186 ton
Plantas
Carga muerta=346 ton
Carga viva=66 ton
total:412 ton
PLANTA
El edificio esta estructurado a base de marcos rectangulares de concreto en la direccion "X", mientras que en la direccion "Y" la resistencia lateral esta dada por muros de concreto. Se considera que cumple con el requisito de marcos ductiles y que son, por tanto aplicables los siguientes valores Q.
direccion X, Q=2
direccion Y, Q=2
A) determinacion del coeficiente del cortante basal
Para fines acadmicos usaremos un coeficiente del cortante basal igual a C= 0.42
Cx= 0.42Ta= 0.6datos de una zona de terreno compresible en la Ciudad de Mexico
Cy= 0.42Tb=3.9
Para reducir el coeficiente sisimico se hara una estimacion del periodo con las expresiones aproximadas, para la direccion "X" para estructura a base de marcos de concreto aplicaremos la siguiente ecuacion:
Para la direccion "Y" para una estructura a base de muros de concreto, aplicamos la siguiente ecuacion:
En ambos casos el periodo resulto menor que Ta y Tb, por lo que es necesario aplicar el factor de reduccion Q
para la direccion en X
Por lo que para la direccion en X obtenemos:
para la direccion en Y
por lo que:
B) determinacion de las fuerzas sisimicas de los pisos
fuerzas sismicas en cada nivel
direccion Xdireccion Y
nivelaltura mpeso ton Wihi ton-m Fi tonVi tonFi tonVi ton
412.951862408.764.4550164.4550151.5640151.56401
39.84124037.6108.0432172.498286.43452137.9985
26.654122739.873.315245.813258.652196.6505
13.5412144238.58684284.430.86947227.52
0suma142210628.1284.4227.52
para Xpara Y
C=0.2C=0.16
Q=2Q=2
Vx= 284.4
Vy=227.5
Encontraremos como se distribuyen las fuerzas cortantes sismicas calculadas en cada entrepiso y cada direccion entre los diferentes ejes
Los sistemas de pisos son vigas y losas de concreto cuya rigidez en el plano horizontal es muy alta, de manera de que en cada entre piso toma una fraccion de de las fuerzas sismica proporcional a su rigidez. Para un entre piso intermedio correponde la ecuacion siguiente:
Propiedades de los elementos estructurales en las plantas
detalle de armado de viga en los entre pisos
La altura del entrepiso es de 3.15 metros con modulo de elasticidad del concreto de E= 200 000 kg/cm2
Rigidez de las columnas
Vigas
ejes 2 y 3
EJES A B C Y D
Para los entrepisos 1,2 y 3 tenemos
para los ejes 1 y 2 los marcos estan totalmente cerrados con muros de mamposteria de bloque hueco de concreto que actuan como diafragmas y los rigidizan, suponemos que dicho analisis arroja el siguiente resultado:
centro de masa es igual al centro geometrico y queda de la siguiente manera
Xm=10.65
Ym=9.88
centro de torsion
Xt=10.65
Yt=7.1
calculo de la excentricidad
la excentricidad de diseo se determina con las siguientes ecuaciones
para X
para Y