calculo de edificio de albaÑileria

DOCENTE: ING. CARMEN CHILON MUÑOZ

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LA PROPUESTA DE DISEÑO A LA ROTURA PARA UN EDIFICIO DE ALBAÑILERIA CONFINADA.

La figura muestra la planta típica de un edificio de 4 pisos destinado a oficinas, ubicado en Lima sobre un suelo de buena calidad (Cascajo), Se pide diseñar los muros X1, X2 y Y1. Bajo las siguientes condiciones:

A) Características GeométricasAltura libre de la albañilería h= 2.40 mespesor efectivo de los muros t= 0.13 mvigas soleras y dinteles(0.15*0.30)Alfeizar y parapetos en la azotea h= 1.00 mAligerado h= 0.17 mGarganta de escalera t= 0.12 mDescanso de escalera t= 0.16 m

B) Características de los MaterialesCONCRETO f'c=175kg/cm2 0.175 ton/m2

ACERO fy=4200kg/cm2 4.2 ton/m2ALBAÑILERIA Pilas f'm=85kg/cm2 850 ton/m2

Muretes v'm=9.2kg/cm2 92 ton/m2LADRILLO solido de arcilla tipo VMORTERO 1:4(Cemento:arena gruesa)

DISEÑO DE EDIFICIO DE ALBAÑILERIA CONFINADA INGENIERIA ESTRUCTURAL 1


C) Cargas UltimasConcreto armado ϒ 2.4 ton/m3

Aligerado 0.28 ton/m2Acabados 0.1 ton/m2

Sobrecarga de azotea 0.1 ton/m2Sobrecarga de oficina 0.25 ton/m2

Sobrecarga de escalera 0.4 ton/m2Sobrecarga de albañilería tarrajeada 0.285 ton/m2

Alfeizar y parapetos tarrajeados 0.21 ton/m2Ventanas 0.02 ton/m2

1. PREDIMENSIONAMIENTO "ESPESOR EFECTIVO DEL MURO(t)"

t=2.4∗10020

=0.12m

Usaremos:

t=0.13m

2. DENSIDAD MINIMA DE MUROS REFORZADOS.

∑ l∗tAp

≥ZUSN

56=0.0286

Z 0.4U 1S 1N 4

Ap=12.3∗7.45=91.64



3. VERIFICACION DEL ESFUERZO AXIAL POR CARGAS DE GRAVEDAD

Fa=0.2 f 'm [1−[ h35 t ]2]≤0.15 f 'm

Fa 122.70 ton/m2 CORRECTO0.15f'm 127.5 ton/m2

MURO X1Ancho Tributario de Losa. 2.075 m

Carga proveniente de losa azotea 0.28+0.1+0.1 0.48 ton/m2 = 0.996 ton/mCarga proveniente de losa en pisos

típicos0.28+0.1+0.25 0.63 ton/m2 =

1.30725 ton/m

Peso propio del muro en un piso típico 0.285 0.285 ton/m2 = 0.684 ton/m

Carga Axial Total Pm 7.65 Ton/m

Esf. Axial máximo σm 58.88 Ton/m2 < Fa 122.70 Ton/m2 OK

MURO X2Ancho Tributario de Losa. 3.65 m

Carga proveniente de losa azotea 0.28+0.1+0.1 0.48 ton/m2 = 1.752 ton/mCarga proveniente de losa en pisos

típicos0.28+0.1+0.25 0.63 ton/m2 = 2.2995 ton/m



Esf. Axial máximo σm 87.59 Ton/m2 < Fa 122.70 Ton/m2 ok

MURO Y1Ancho Tributario de Losa. 2.25 m

Carga proveniente de losa azotea 0 0 ton/m2 = 0 ton/mCarga proveniente de losa en pisos

típicos 0 0 ton/m2 = 0 ton/m






MURO Y2Ancho Tributario de Losa. 3.6 m

Carga proveniente de losa azotea 0 0 ton/m2 = 0 ton/mCarga proveniente de losa en pisos

típicos 0 0 ton/m2 = 0 ton/m




4. METRADO DE CARGAS4.1. Cargas directas.

Zona de puertas: Piso típico y azotea=0.15*0.30*2.4 0.108 ton/mZona de muros de

albañilería:Piso típico W=2.4*0.285+0.15*0.30*2.4

0.792 ton/m

Azotea W= 1*0.285+0.15*0.30*2.4 0.393 ton/m

Zona de Alfeizares=1m Piso típico W=1*0.285+1.4*0.02+0.108 0.421 ton/mAzotea W= 0.3*0.15*2.4 0.108 ton/m



EL edificio presenta una escalera que se encuentra apoyada en los muros X4 y X5.

DONDEϒ 2.40 ton/m3cp 0.16 mt 0.12 mp 0.25 m

Tabla 2. Cargas Directas(ton/m)ZONA PISO TIPICO AZOTEA

Puertas 0.108 0.108Muros de Albañileria 0.792 0.393

Alfeizar h=1.0m 0.421 0.108

Escalera(1 tramo) WD=1.04 WL=0.4 -



4.2. Cargas Indirectas.Tabla N° 03- Cargas Indirectas(ton)

MUROS Piso Tipico AzoteaAI(m2) PD=AI*WD PL=AI*WL AI(m2) PD=AI*WD PL=AI*WL

X1 4.72 1.7936 1.652 5 1.9 1.75X2 8.94 3.3972 3.129 9.5 3.61 3.325X3 4.22 1.6036 1.477 4.5 1.71 1.575X4 1.19 0.4522 0.4165 2.38 0.9044 0.833Y1 6.25 2.375 2.1875 6.25 2.375 2.1875Y2 12.06 4.5828 4.221 12.06 4.5828 4.221

5. CARGAS POR NIVEL Y CENTRO DE GRAVEDADTabla N°5. Cargas en el nivel de la azotea.

Cargas directas Carga Indirecta

PD+0.25PL(Tabla 3)

Pi(ton)

Yi(m) Pi*YiZona Muro Puerta Alf. h=1.0 Escaler

aP(ton) directa

Tabla 2(ton/m)

0.39 0.11 0.11 0.00

Muro Longitudes de influencia(metros)X1 3.07 0 0.75 0 1.29 2.34 3.00 0.00 0.00X2 3.07 0.75 0 0 1.29 4.44 5.71 4.13 23.58X3 3.07 0 0.75 0 1.29 2.10 2.70 7.43 20.09X4 2.83 0 0.75 0 1.19 1.11 1.33 7.43 9.86Y1 7.43 0 0 0 2.92 2.92 8.53 3.72 31.70Y2 3.13 0.75 0.75 0 1.39 5.64 7.85 5.70 44.70



TOTAL 29.13 129.93

Tabla N°6. Cargas en el nivel de los Pisos TípicosCargas directas Carga Indirecta

PD+0.25PL(Tabla 3)

Pi(ton)

Yi(m) Pi*YiZona Muro Puerta Alf.

h=1.0Escaler

aP(ton) directa

Tabla 2(ton/m

)

0.79 0.11 0.42 0.00

Muro Longitudes de influencia(metros)X1 3.07 0 0.75 0 1.52 2.21 3.35 0.00 0.00X2 3.07 0.75 0 0 1.29 4.18 5.37 4.13 22.19X3 3.07 0 0.75 0 1.52 1.97 3.00 7.43 22.28X4 2.83 0 0.75 0 1.43 0.56 0.79 7.43 5.90Y1 7.43 0 0 0 2.92 2.92 8.53 3.72 31.70Y2 3.13 0.75 0.75 0 1.63 5.64 9.17 5.70 52.24

TOTAL 30.23 134.31Centro de gravedad.(XCG; YCG).

Y CG=∑ PiYi

W

Y CG=4.45m

Por simetría:

XCG=6.08m

6. PESO TOTAL DEL EDIFICIO Y CARGAS ACUMULADAS.

Tabla N°7. Cargas de Gravedad acumuladas(ton): Pg=PD+0.25PLCargas por Nivel Cargas acumuladas Pg y esfuerzo axial en Piso 1

Muro L(m) Azotea Piso Típico

Piso 4 Piso 3 Piso 2 Piso 1 σ1(ton/m2)

X1 3.07 3.00 3.35 3.00 6.36 9.71 13.07 32.80X2 3.07 5.71 5.37 5.71 11.08 16.46 21.83 54.78X3 3.07 2.70 3.00 2.70 5.70 8.70 11.70 29.37X4 2.83 1.33 0.79 1.33 2.12 2.92 3.71 10.09Y1 7.43 8.53 8.53 8.53 17.06 25.60 34.13 35.33Y2 3.13 7.85 9.17 7.85 17.02 26.19 35.37 86.91

*Se puede observar que los muros más esforzados son los muros X2 y Y2



7. CALCULO DEL CORTANTE BASAL DE ACUERDO A LA NORMA E-030 DISEÑO SISMORRESISTENTE.

V= ZUCSR

P

DONDE:Z Factor de Zona 0.4U Factor de uso o importancia 1C Coeficiente de ampliación

sísmica8.75 ≤ 2.5

S Factor de suelo 1.2R Coeficiente de reducción de

solicitaciones sísmicas6

P Peso total del edificio. 208282.20

Tp 0.6T 0.17

hn 10.28CT 60

Para C Usaremos

2.5

V=(0.4 ) (1 ) (2.5 ) (1.2 )

6(208282.20)

V=41656.44Kg

DISTRIBUCION DEL CORTANTE BASAL

PISO h(m) P(kg) P*h Ph/∑(%) F=%*V4 10.28 29126.98 299425.30 0.25 10268.903 7.71 59352.29 457606.18 0.38 15693.772 5.14 59352.29 305070.79 0.25 10462.511 2.57 59352.29 152535.39 0.13 5231.26

TOTAL 207183.85 1214637.66



TABLAS USADAS PARA EL CÁLCULO DEL CORTANTE BASAL (NORMA E030).


10268.90Kg

15693.77Kg

10462.51Kg

5231.26Kg

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