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Metodo de Kani

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  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    PRINCIPIOS GENERALES DEL DISEO POR RESISTENCIA

    Actualizacin para el cdigo 2002.

    Los Requisitos de Diseo Unificado, anteriormente incluidos en el Apndice B

    del ACI-318, ahora se han incorporado al cuerpo principal del cdigo. Estos

    requisitos utilizan la mxima deformacin especfica de traccin como una

    medida del comportamiento de la seccin transversal de un elemento.

    Anteriormente como medida del comportamiento se usaba el porcentaje de

    armadura balanceada b.

    CONSIDERACIONES GENERALES

    Histricamente, el mtodo de la resistencia ltima fue el primer mtodo

    usado para el diseo, debido a que la carga ltima se poda medir

    directamente mediante ensayos sin conocer la magnitud ni la distribucin de

    las tensiones internas. A partir de principios de siglo se realizaron ensayos e

    investigaciones analticas con el objetivo de desarrollar teoras de diseo

    basadas e la resistencia ltima con las cuales se pudiera predecir la carga

    ltima medida en los ensayos.

    Tanto el hormign estructural como el acero de las armaduras se comportan

    inelsticamente a medida que se acercan a l resistencia ltima. En las teoras

    que tratan la resistencia ltima del hormign armado, se debe considerar el

    comportamiento elstico de ambos materiales y se los debe expresar en

    trminos matemticos. Para los aceros que tienen un punto de fluencia bien

    definido, el comportamiento inelstico se puede expresar como una relacin

    tensin-deformacin bilineal. Para el hormign es ms difcil medir

    experimentalmente la distribucin inelstica de las tensiones y de expresarla

    en trminos matemticos.

    Los estudios realizados para determinar la distribucin de tensiones en el

    hormign dieron por resultado diferentes distribuciones de tensiones

    propuestas. El desarrollo de los actuales procedimientos de diseo por

    resistencia tiene su base en estos primeros estudios experimentales y

  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    analticos. La resistencia ltima del hormign armado que se utiliza en las

    especificaciones de diseo estadounidenses se basa fundamentalmente en

    las teoras de 1912 y 1932.

    INTRODUCCIN A LOS REQUISITOS DE DISEO UNIFICADO

    Los Requisitos de Diseo Unificado, que ahora se encuentran en el cuerpo

    principal del cdigo, no modifican las resistencias nominales. La resistencia

    nominal de una seccin sigue siendo igual a la que se usaba en los clculos

    anteriores. Sin embargo, los Requisitos de Diseo Unificado alteran el clculo

    de las resistencias de diseo, las cuales se obtienen reduciendo las

    resistencias nominales mediante la aplicacin del factor de reduccin .

    Las siguientes definiciones se relacionan con los Requisitos de Diseo

    Unificado, y fueron tomadas del Captulo 2 del cdigo.

    En esta seccin se da una breve explicacin de estas definiciones; las

    secciones relevantes del cdigo contienen una discusin ms detallada.

    1. Deformacin especfica neta de traccin: Deformacin especfica de

    traccin cuando la solicitacin alcanza la resistencia nominal,

    excluyendo las deformaciones especficas debidas al pretensado

    efectivo, la fluencia lenta, la contraccin y la temperatura. La frase

    "cuando la solicitacin alcanza la resistencia nominal" significa en el

    momento que el hormign llega al lmite de deformacin especfica

    supuesto de 0,003 (10.2.3). La "deformacin especfica neta de

    traccin" es la deformacin provocada por los momentos flectores y las

    cargas axiales, excluyendo la deformacin provocada por el

    pretensado y los cambios volumtricos. La deformacin especfica

    neta de traccin es la que normalmente se calcula en los clculos de

    la resistencia nominal.

    2. Acero ms traccionado: Armadura (pretensada o no pretensada) ms

    alejada de la fibra comprimida extrema. El smbolo dt se usa para

  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    representar la profundidad entre la fibra comprimida extrema y el

    acero ms traccionado. La deformacin especfica neta de traccin

    en el acero ms traccionado es simplemente la mxima deformacin

    especfica de traccin debida a las cargas externas.

    3. Valor lmite de la deformacin especfica para secciones controladas

    por compresin: Deformacin especfica neta de traccin bajo

    condiciones de deformacin especfica balanceada; ver 10.3.2. La

    definicin de condiciones de deformacin balanceada de 10.3.2 no

    ha cambiado respecto de ediciones anteriores del cdigo. Sin

    embargo, 10.3.3 permite tomar el valor lmite de deformacin

    especfica para secciones controladas por compresin para la

    armadura Grado 60 y para la armadura pretensada igual a 0,002.

    4. Seccin controlada por compresin: Seccin transversal en la cual la

    deformacin especfica neta de traccin en el acero ms traccionado

    para la resistencia nominal es menor o igual que el valor lmite de la

    deformacin especfica para secciones controladas por compresin.

    Para las secciones controladas por compresin, el artculo 9.3.2.2

    establece un factor de reduccin de la resistencia igual a 0,65 0,7.

    5. Seccin controlada por traccin: Seccin transversal en la cual la

    deformacin especfica neta de traccin en el acero ms traccionado

    para la resistencia nominal es mayor o igual que 0,005. Para las

    secciones controladas por traccin, el artculo 9.3.2.1 establece un

    factor de reduccin de la resistencia igual a 0,9. Sin embargo,

    ediciones anteriores del cdigo permitan usar un igual a 0,9 para los

    elementos solicitados a flexin con cuantas iguales a 0,75 por la

    cuanta de armadura balanceada b. Para las secciones

    rectangulares, la correspondiente deformacin especfica neta de

    traccin t es igual a 0,00376. Usando los nuevos factores de carga

    reducidos, slo se permite usar un de 0,9 para secciones menos

    armadas en las cuales t 0,005.

  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    Como se presento en la planta arquitectnica se pudo observar que la

    geometra del edificio era rectangular y que estaba dividido en mdulos 1, 2

    y 3 para los cuales los mdulos 1 y 2 sern destinados para las oficinas

    administrativas de la Facultad de Ingeniera y Arquitectura de la Universidad

    de Oriente UNIVO.

    Los mdulos 1 y 2 se disearan por medio de la norma tcnica para diseo y

    construccin de viviendas la cual en su momento se detallara para cada uno

    de los elementos a disear por lo que en el capitulo 4 se plantearan tanto el

    diseo como los planos estructurales para ellos.

    El modulo 3 como se dijo anteriormente esta subdividido en modulo 3A, 3B y

    3C; los sub. Mdulos 3A y 3C son de caractersticas geomtricas iguales por lo

    tanto su anlisis y diseo estructural se realizara solo para 1 de ellos tomando

    en consideracin que los ajes a analizar sern ejes A y eje 3 para el modulo

    3A y 3B ( ver figura 28), ya que estos resultan ser los mas desfavorables

    soportando cargas mucho mayores que los dems ejes, por lo cual estos ejes

    gobernaran para el anlisis y diseo de los dems ejes tanto en el sentido X

    como en el sentido Y.

    Al realizar este anlisis y diseo de esta manera podemos resumir lo siguiente:

    Eje A= Eje B = Eje C = Eje D= Eje E.

    Eje 1= Eje 2 = Eje 3 = Eje 4= Eje 5.

    Una vez realizado el anlisis se proceder a disear los elementos para los

    ejes antes mencionados, este anlisis y diseo se resumir en tablas para un

    mayor entendimiento y explicacin.

    Para el modulo 3B su anlisis y diseo ser tomando en consideracin que los

    elementos zapatas y columnas serna los mismo que se disearan para el

    Modulo 3A y 3C ya que estos reciben mayores cargas tanto gravitacional

    como carga lateral ssmica.

  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    Figura 28.

    Los ejes a analizar en el modulo 3B en el sentido x es el eje 5 y en el sentido Y

    el eje C los cuales estn soportando directamente las cargas ssmicas , para

    luego analizar la viga secundaria que esta ubicado en el eje C y B los cuales

    son los que soportan las cargas gravitacionales.

    La estimacin de costos del edificio se presentara posteriormente habindola

    realizado en base a costos para el modulo 3A y Modulo 3B as como para los

    Mdulos 1Y 2.

    Habiendo realizado estas consideraciones a continuacin se procede al

    anlisis y Diseo Estructural del Edificio para La Facultad de Ingeniera y

    Arquitectura de la Universidad de Oriente.

    4.1PESO SISMICO.

    Consideraciones:

    1. Uso: Acadmico

    2. El edificio tiene 4 pisos y techo metlico

  • Capitulo 4-Anlisis y Diseo del Edificio.

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    3. Marcos de Concreto

    4. Losa y piso Viga V2- V25

    5. altura del entrepiso 4 m.

    4.2 CORTANTE BASAL

    Consideraciones:

    Del Reglamento Norma Tcnica para Diseo por Sismo de El Salvador que

    desde aqu llamaremos NTDS.

    Ct= 0.073

    T= 0.6

    Tomando perfil S3 de Tabla 2 de NTDS

    Co= 3.0

    To= 0.6

    Se debe Cumplir ToT6To

    De Tabla 1: Zona A= 0.4

    De Tabla 4: I= 1.2

    De Tabla 7: R= 7 en la direccin XX; y R= 12 en la direccin YY

    V= Cs W Capitulo 4 art. 4.2 Coeficiente Ssmico:

    =TTo

    RAICs

    sc32

    Capitulo 4 art. 4.2

    4.3 EL CENTRO DE MASA

    El centro de masa del edificio

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