ANÁLISIS Y DISEÑO DE EDIFICACIONES DE
ALBAÑILERIA CONFINADA
Ing. Erik Jr. Barreto Zavaleta
Docente de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Área de Estructuras – Proyectista y consultor Estructural
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TRUJILLO PERÚ
Contenido
CAPITULO 1 ... 3
1.1. Introducción... 3
1.1.1. Que es la albañilería ... 3
1.1.2. Que es la albañilería estructural... 3
1.1.3. Que es la albañilería confinada ... 3
1.1.4. Muro portante ... 4
1.1.5. Ámbitos de aplicación ... 4
1.2. Estructuración ... 5
1.2.1. Articulo 15 (E070) configuración 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. Descripción de la estructura a desarrollar ... 7
1.4. Datos generales, materiales, cargas ... 8
1.5. Requerimiento para el desarrollo del modulo ... 8
1.6. Cálculos 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. Diseño estructural en albañilería ... 39
CAPITULO 1
1.1. Introducción
1.1.1. Que es la albañilería
Es una estructura construida sobre la base del empleo de ladrillos de cerámica, bloques de concreto o algún otro elemento de forma semiregular, unidos entre sí por una capa de mortero, las .
1.1.2. Que es la albañilería estructural
Construcciones de albañilería que han sido diseñadas racionalmente de tal manera que las cargas actuantes durante su vida útil se transmiten adecuadamente a través de los elementos de albañilería hasta el suelo de cimentación.
1.1.3. Que es la albañilería confinada
Albañilería reforzada con confinamientos, que son conjunto de elementos de refuerzo horizontales y verticales, cuyas función es la de proveer ductilidad a un muro portante. Un muro confinado es el que está enmarcado por elementos de refuerzo en sus cuatro lados, por las condiciones indicadas en la norma E.070 del RNE.
1.1.4. Muro portante
Son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio. Estos muros están 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. Ámbitos de aplicación
Edificios de viviendas de carácter público y privado Edificios escolares
Edificios industriales y depósitos Viviendas Unifamiliares
Centros comerciales
1.2. Estructuración
1.2.1. Articulo 15 (E070) configuración del edificio
Las plantas serán simples y regulares evitando las formas Te y L. Proporciones entre la dimensión mayor y menor, que en planta estén
comprendidas entre 1 y 4 y en elevación que sea menor que 4
1.2.2. Articulo 16 (E070) otras configuraciones
Las edificaciones sin diafragma rígido deben limitarse a un piso. De no aislarse adecuadamente los alfeizar y tabiques de la estructura
principal se deberá contemplar sus efectos en el análisis y diseño estructural.
1.2.3. Articulo 17 (E070) muros portantes
Continuidad vertical hasta la cimentación
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
1.3. Descripción de la estructura a desarrollar
Para el desarrollo del modelo estructural del módulo uno se ha tomado como referencia un proyecto destinado a departamentos el edificio tiene cinco niveles
1.4. Datos generales, materiales, cargas
El edificio cuenta con las siguientes características
- Concreto en elementos estructurales f´c=210kg/cm2 o Losa aligerada o Columnas o Vigas o Placas o Ec= 15000(f´c)^0.5 o V(poisson) = 0.15
- Resistencias características de la albañilería (arcilla King Kong industrial tipo IV) o f’´b= 145 kg/cm2
o f’m= 65 kg/cm2 o v’m= 8.1 kg/cm2 o Em= 500f’m o V(poisson)= 0.25
- Losas aligeradas en una y dos direcciones de 20cm de espesor. - Altura del 1º nivel= 2.80
- Altura del 2º al 5º 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
1.6. Cálculos previos
1.6.1. Predimensionamiento de espesor efectivo
h 2.45
t (m)
t= h/20 Zona sísmica 2,3 0.120 0.13 espesor final
t= h/25 Zona sísmica 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 NÚMERO DE PISOS AP 148.44
Calculo de factor sección transformada
n= Ec 2173706.51 n= 6.69 Em 325000 Descripción 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
CALCULO DENSIDAD DE MUROS EN YY
Z 0.4 3 COSTA U 1 C E. COMUNES S 1.2 S2 SUELOS INTERMEDIOS N 5 NÚMERO DE PISOS AP 148.44
Calculo de factor sección transformada
n= Ec 2173706.51 n= 6.69 Em 325000 Descripción 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
CAPITULO 2
2.1. Preprocesamiento
Pasos a seguir en el modelamiento o Configuración de unidades.
o Elección de plantilla a utilizar en el modelamiento. o Importar ejes desde archivo dxf.
o Definición de materiales.
o Definición de secciones de elementos estructurales (columnas, vigas, losas, etc.). o Modelamiento de elementos estructurales en un solo piso.
o Replica de pisos.
o Asignación de CM y CV en losas. o Realizar el chequeo del modelo.
o Definición y asignación de diafragmas rígidos. o Asignación de brazos rígidos.
o Definición de masas y/o peso de edificio. o Definición de espectro de aceleración (SC).
o Definición de análisis espectral en las dos direcciones ortogonales de análisis. o Definición de número de modos.
o Configuración de unidades.
Ruta: File – New Model
o Importación de ejes desde archivo dxf.
o Definición de materiales.
o Definición de secciones de elementos estructurales (columnas, vigas, losas, etc.).
Definición de elementos tipo frame (columnas y vigas) Ruta: Define – Section properties – frame sections . . .
Definición de elementos tipo Slab (Losas aligeradas, losas macizas) Ruta: Define – Section properties – slab sections . . .
Definición de elementos tipo Wall (muros de albañilería placas) Ruta: Define – Section properties –wall sections . . .
o Modelamiento de elementos estructurales en un solo piso.
El orden de modelamiento será:
1.- Elementos verticales (columnas y placas)
Modelamiento de muros wall Ruta: Draw floor/wall Object / Draw walls (Plan)
2.- Vigas de techos
3.- Losas aligeradas
Modelamiento de losas Slab Ruta: Draw floor/wall Object/Draw floor
o Replica de pisos.
o Asignación de CM y CV
Previamente se seleccionaran todas las losas aligeradas en una dirección
o Realizar el chequeo del modelo.
o Definición y asignación de diafragmas rígidos
Ruta: Define – Diaphragms… (definición de diafragmas rigidos)
Asignación de brazos rígidos
Definición de masas y/o peso del edificio o Ruta: Define – Mass source
Definición de espectro de pseudo aleceración
o Definición de análisis espectral en las dos direcciones ortogonales de análisis
o Definición de análisis estático
o Definición de número de modos
2.2. Procesamiento
En esta etapa procedemos a analizar la estructura, en este caso el análisis será por cargas de gravedad y sísmica.
2.3. Posprocesamiento
o Periodo fundamental.
o Determinación del Valor de R.
o Junta de separación sísmica.
o Estabilidad del edificio.
CAPITULO 3
