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ANALISIS Y DISEO EDIFICACIONES DE ALBAILERIA CON ETABS V2015
Ing Erik Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 1
ANLISIS Y DISEO DE EDIFICACIONES DE ALBAILERIA CONFINADA Ing. Erik Jr. Barreto Zavaleta
Docente de la Escuela Profesional de Ingeniera Civil rea de Estructuras Proyectista y consultor Estructural
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TRUJILLO PER
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Contenido CAPITULO 1 ......................................................................................................................... 3
1.1. Introduccin.............................................................................................................. 3
1.1.1. Que es la albailera ......................................................................................... 3
1.1.2. Que es la albailera estructural........................................................................ 3
1.1.3. Que es la albailera confinada ......................................................................... 3
1.1.4. Muro portante ................................................................................................... 4
1.1.5. mbitos de aplicacin ...................................................................................... 4
1.2. Estructuracin ........................................................................................................... 5
1.2.1. Articulo 15 (E070) configuracin del edificio ................................................. 5
1.2.2. Articulo 16 (E070) otras configuraciones ........................................................ 5
1.2.3. Articulo 17 (E070) muros portantes ................................................................ 5
1.2.4. Articulo 19 (E070) requisitos generales .......................................................... 5
1.3. Descripcin de la estructura a desarrollar ................................................................ 7
1.4. Datos generales, materiales, cargas ......................................................................... 8
1.5. Requerimiento para el desarrollo del modulo .......................................................... 8
1.6. Clculos previos ....................................................................................................... 9
1.6.1. Predimensionamiento de espesor efectivo ........................................................ 9
1.6.2. Calculo de densidad de muro............................................................................ 9
CAPITULO 2 ....................................................................................................................... 11
2.1. Preprocesamiento....................................................................................................... 11
2.2. Procesamiento ............................................................................................................ 35
2.3. Posprocesamiento ...................................................................................................... 36
CAPITULO 3 ....................................................................................................................... 39
3.1. Diseo estructural en albailera ............................................................................... 39
3.2. Diseo estructural en concreto .................................................................................. 41
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CAPITULO 1 1.1. Introduccin
1.1.1. Que es la albailera
Es una estructura construida sobre la base del empleo de ladrillos de
cermica, bloques de concreto o algn otro elemento de forma semiregular,
unidos entre s por una capa de mortero, las .
1.1.2. Que es la albailera estructural
Construcciones de albailera que han sido diseadas racionalmente de tal
manera que las cargas actuantes durante su vida til se transmiten
adecuadamente a travs de los elementos de albailera hasta el suelo de
cimentacin.
1.1.3. Que es la albailera confinada
Albailera reforzada con confinamientos, que son conjunto de elementos de
refuerzo horizontales y verticales, cuyas funcin es la de proveer ductilidad a
un muro portante. Un muro confinado es el que est enmarcado
por elementos de refuerzo en sus cuatro lados, por las condiciones indicadas
en la norma E.070 del RNE.
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1.1.4. Muro portante
Son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio. Estos
muros estn sujetos a todo de fuerzas y esfuerzos, tanto contenida en su
plano perpendicular tanto vertical como lateral y tanto como permanente
como eventual
1.1.5. mbitos de aplicacin
Edificios de viviendas de carcter pblico y privado
Edificios escolares
Edificios industriales y depsitos
Viviendas Unifamiliares
Centros comerciales
Edificios pblicos, bibliotecas centros de salud, etc.
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1.2. Estructuracin
1.2.1. Articulo 15 (E070) configuracin del edificio
Las plantas sern simples y regulares evitando las formas Te y L.
Proporciones entre la dimensin mayor y menor, que en planta estn comprendidas entre 1 y 4 y en elevacin que sea menor que 4
1.2.2. Articulo 16 (E070) otras configuraciones
Las edificaciones sin diafragma rgido deben limitarse a un piso.
De no aislarse adecuadamente los alfeizar y tabiques de la estructura principal se deber contemplar sus efectos en el anlisis y diseo
estructural.
1.2.3. Articulo 17 (E070) muros portantes
Continuidad vertical hasta la cimentacin
Una longitud mayor o igual a 1.20m para ser considerados como contribuyentes en la resistencia a las fuerzas horizontales.
1.2.4. Articulo 19 (E070) requisitos generales
Muro portante
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Estructuracin en planta
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1.3. Descripcin de la estructura a desarrollar
Para el desarrollo del modelo estructural del mdulo uno se ha tomado como
referencia un proyecto destinado a departamentos el edificio tiene cinco niveles
Para ver el archivo digital DWG dar click aqu
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1.4. Datos generales, materiales, cargas
El edificio cuenta con las siguientes caractersticas
- Concreto en elementos estructurales fc=210kg/cm2
o Losa aligerada o Columnas o Vigas o Placas o Ec= 15000(fc)^0.5 o V(poisson) = 0.15
- Resistencias caractersticas de la albailera (arcilla King Kong industrial tipo IV)
o fb= 145 kg/cm2 o fm= 65 kg/cm2 o vm= 8.1 kg/cm2 o Em= 500fm o V(poisson)= 0.25
- Losas aligeradas en una y dos direcciones de 20cm de espesor. - Altura del 1 nivel= 2.80 - Altura del 2 al 5 piso = 2.80m
- Las cargas a considerar para el edificio son:
Carga muerta
o Losa aligerada unidireccional e=20cm 300 kg/m2 o Losa aligerada bidireccional e=20 cm 350 kg/ m2 o Piso terminado 100 kg/m2
Carga Viva:
o -Primer nivel al 4 nivel 200 kg/m2 o Azotea 100 kg/m2
- El edificio se encuentra ubicado en la costa, en suelo intermedio, destinado a viviendas.
1.5. Requerimiento para el desarrollo del modulo
- Realizar el anlisis por cargas de gravedad. - Realizar el anlisis esttico y espectral de acuerdo con los lineamientos de la norma
NTE. E030.
- Realizar el diseo en albailera confinada para un muro.
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1.6. Clculos previos 1.6.1. Predimensionamiento de espesor efectivo
h 2.45
t (m) t= h/20 Zona ssmica 2,3 0.120 0.13 espesor final
t= h/25 Zona ssmica 1 0.100 0.13 espesor final
1.6.2. Calculo de densidad de muro
CALCULO DENSIDAD DE MUROS EN XX
Z 0.4 3 COSTA
U 1 C E. COMUNES
S 1.2 S2 SUELOS INTERMEDIOS
N 5
NMERO DE PISOS
AP 148.44
Calculo de factor seccin transformada
n= Ec 2173706.51 n= 6.69
Em 325000
Descripcin Material
Longitud (m)
n (m) Espesor
(m) l*t
MX1 Conc 3.000 6.690 0.130 2.609
DENSIDAD CALCULADA
> DENSIDAD REQUERIDA
MX2 Conc 2.100 6.690 0.130 1.826
MX3 Alb 3.000 1.000 0.130 0.390
MX4 Alb 3.700 1.000 0.130 0.481
MX5 Alb 3.000 1.000 0.130 0.390
MX6 Alb 3.700 1.000 0.130 0.481
MX7 Alb 1.550 1.000 0.130 0.202
0.061627392 0.04285714
MX8 Alb 2.650 1.000 0.130 0.345
MX9 Alb 5.150 1.000 0.130 0.670
OK
MX10 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
MX11 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
MX12 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
MX13 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
MX14 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
MX15 Alb 2.250 1.000 0.130 0.293
Lx* t 9.148
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CALCULO DENSIDAD DE MUROS EN YY
Z 0.4 3 COSTA
U 1 C E. COMUNES
S 1.2 S2 SUELOS INTERMEDIOS
N 5
NMERO DE PISOS
AP 148.44
Calculo de factor seccin transformada
n= Ec 2173706.51 n= 6.69
Em 325000
Descripcin Material
Longitud (m)
n (m) Espesor
(m) l*t
MY1 Alb 5.200 1.000 0.130 0.676
DENSIDAD CALCULADA
> DENSIDAD REQUERIDA
MY2 Alb 4.800 1.000 0.130 0.624
MY3 Alb 4.800 1.000 0.130 0.624
MY4 Alb 2.610 1.000 0.130 0.339
MY5 Alb 2.850 1.000 0.130 0.371
MY6 Conc 1.250 6.690 0.130 1.087
MY7 Conc 1.450 6.690 0.130 1.261
0.048209647 0.04285714
MY8 Conc 2.500 6.690 0.130 2.174
OK
Lx* t 7.156
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CAPITULO 2 2.1. Preprocesamiento
Pasos a seguir en el modelamiento
o Configuracin de unidades.
o Eleccin de plantilla a utilizar en el modelamiento.
o Importar ejes desde archivo dxf.
o Definicin de materiales.
o Definicin de secciones de elementos estructurales (columnas, vigas, losas, etc.).
o Modelamiento de elementos estructurales en un solo piso.
o Replica de pisos.
o Asignacin de CM y CV en losas.
o Realizar el chequeo del modelo.
o Definicin y asignacin de diafragmas rgidos.
o Asignacin de brazos rgidos.
o Definicin de masas y/o peso de edificio.
o Definicin de espectro de aceleracin (SC).
o Definicin de anlisis espectral en las dos direcciones ortogonales de anlisis.
o Definicin de nmero de modos.
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o Configuracin de unidades.
Ruta: File New Model
o Configuracin de unidades.
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o Importacin de ejes desde archivo dxf.
Ruta: File Import- .DXF File of Architectural Grids . . .
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o Definicin de materiales.
Ruta: Define Material properties . . .
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o Definicin de secciones de elementos estructurales (columnas, vigas, losas, etc.).
Definicin de elementos tipo frame (columnas y vigas)
Ruta: Define Section properties frame sections . . .
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Definicin de elementos tipo Slab (Losas aligeradas, losas macizas)
Ruta: Define Section properties slab sections . . .
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Definicin de elementos tipo Wall (muros de albailera placas)
Ruta: Define Section properties wall sections . . .
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o Modelamiento de elementos estructurales en un solo piso.
El orden de modelamiento ser:
1.- Elementos verticales (columnas y placas)
Ruta modelamiento elementos tipo frame Ruta: Draw Beam/Colum
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Modelamiento de muros wall Ruta: Draw floor/wall Object / Draw walls (Plan)
2.- Vigas de techos
Ruta modelamiento elementos tipo frame Ruta: Draw Beam/Colum
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3.- Losas aligeradas
Modelamiento de losas Slab Ruta: Draw floor/wall Object/Draw floor
o Replica de pisos.
Ruta: Edit Replicate
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o Asignacin de CM y CV
Previamente se seleccionaran todas las losas aligeradas en una direccin
Ruta: Assing Uniform
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o Realizar el chequeo del modelo.
Ruta: Analyze check model
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o Definicin y asignacin de diafragmas rgidos
Ruta: Define Diaphragms (definicin de diafragmas rigidos)
Ruta: Assing-Shell-Diaphragms (Asignacin de diafragmas)
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Asignacin de brazos rgidos
o Ruta: Assing Frame End Length offsets
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Definicin de masas y/o peso del edificio
o Ruta: Define Mass source
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Definicin de espectro de pseudo aleceracin
o Ruta: Define Functions Response espectrum
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o Definicin de anlisis espectral en las dos direcciones ortogonales de anlisis
Ruta: Define Load Case
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o Definicin de anlisis esttico
Ruta: Define Load Patterns
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o Definicin de nmero de modos
Ruta: Define Modal Case
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2.2. Procesamiento
En esta etapa procedemos a analizar la estructura, en este caso el anlisis ser por cargas de
gravedad y ssmica.
Ruta: Analyze Run Anlisis
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2.3. Posprocesamiento
o Periodo fundamental.
Ruta: Display Deformed shape
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o Determinacin del Valor de R.
o Control de desplazamientos laterales.
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o Junta de separacin ssmica.
o Estabilidad del edificio.
o Fuerza cortante mnima en la base.
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CAPITULO 3 3.1. Diseo estructural en albailera
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Ing Erik Barreto Zavaleta [email protected] Pgina 41
3.2. Diseo estructural en concreto
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