Proyecto nro 1 de estructuras especiales

PROYECTO NRO. 1

EDIFICIOS ALTOS – H=75 m.

1.

Para la realización del análisis y diseño estructural se idealizan tanto la geometría de la estructura como las acciones y las condiciones de apoyo mediante un modelo matemático adecuado.

Todas las estructuras deben ser diseñadas y construidas de forma segura que sea capaz de soportar todas las acciones que puedan solicitar durante la construcción y toda su vida útil y así como la agresividad del medio.

El análisis estructural consiste en la determinación de los efectos originados por las acciones sobre la totalidad o parte de la estructura con el objeto de efectuar comprobaciones en sus elementos resistentes.

2. CARACTERISTICAS DE LA

proyecto.- Datos asumidos.-El nivel de plantas adoptados para el presente proyecto son de 26 niveles, considerando una planta baja de 3.2 metros y los

siguientes 25 niveles con una altura constante de 2.9 metros.

El uso del edificio está destinado a ser edificación de oficinas y apartamentos.

 Norma

empleada.-La norma adoptada para el proyecto en el área de diseño estructural de hormigón armado será de la ACI 318S-08.

La norma adoptada para lo que será las combinaciones de carga será de la ASCE 07-2002.

La norma adoptada para el análisis de sismo y espectro de diseño será la NORMA BOLIVIANA.

La norma adoptada para el análisis de carga de viento será la de la ASCE 07-2005.

 Nombre del software

empleado.-El software adoptado para el análisis estructural en general, será la del SAP-2000 v.14

 Propiedades de los

materiales.-Resistencia Característica del hormigón (COLUMNAS) = 500Kg/cm2 Resistencia Característica del hormigón (VIGAS) = 250 Kg/cm2 Resistencia a fluencia del acero (GENERAL) = 4200 Kg/cm2

3. PREDIMENCIONAMIENTO Y CUANTIFICACION DE

CARGAS.-La estructura debe diseñarse para que tenga resistencia y rigidez ante las cargas mínimas de diseño, es decir debe diseñarse para resistir todas las cargas aplicadas tales como cargas vivas cargas muertas y efectos sísmicos y de viento, se debe prestar especial atención a los efectos de las fuerzas debidas al pre esfuerzo.

3.1 CARGA

Es de acción gravitatoria se considera los elementos físicos constitutivos de la estructura, son las cargas de los elementos permanentes de construcción, a continuación se anotan algunos pesos volumétricos de algunos materiales.

Mampostería de ladrillo y concreto

 Concreto simple ………..………..2200 kg/m3

 Concreto reforzado ………...………2400 kg/m3

 Adobe.………...……….1400 kg/m3

 Ladrillo de fábrica ………...…1800 kg/m3

 Ladrillo rustico ………...1500 kg/m3

 Ladrillo cerámico (20-30% de huecos)………...1400 kg/m3

3.2 CARGAS VIVAS.- Uso de oficinas ………..………..……… 300 kg/m2  Pasillos….………..……….. 488 kg/m2  Oficinas….……….…. 244 kg/m2  Escaleras….………..……….. 500 kg/m2  Gimnasios….………..……… 488 kg/m2  Despachos.………..……….. 200 kg/m2  Oficinas……….……….. 200 kg/m2

3.3 PISOS SEGÚN SU

USO.-Pisos en lugares de habitación residencias, departamentos viviendas, cuartos de hoteles...……….150 kg/m2

Dormitorios de internados de escuelas, cuarteles, hospitales, correccionales y similares……….. 250 kg/m2

Pisos en lugares de reunión templos, salones de espectáculos, teatros, cines, auditorios………. 350 kg/m2

Gimnasios, estadios salones de baile pistas de patinaje y similares ……… 450 kg/m2

Bibliotecas, museos, aulas, baños públicos, restaurants, salas de espera, salas de juego, casinos ……… 300 kg/m2

3.4 PREDISEÑO DE

LOSAS.-Para el pre diseño de la losa definimos primero el tipo de losa considerando las condiciones o solicitaciones más desfavorables para cualquier evento. Para el pre-diseño utilizamos las siguientes ecuaciones

Lm/Ln>2 ↔ losa en 1 direccion Lm/Ln<2 ↔ losa en 2 direcciones

Lm = lado mayor de la losa Ln = lado menor de la losa

Losa en 1

Dirección.-Si es losa en 1 dirección utilizar la tabla 9.5 a de la norma ACI para calcular el espesor de losa

Elemento Dos bordes discontinuos Un borde continuo Dos bordes continuos voladizo Losa maciza Vigas y Losas nervadas. L/20 L/16 L/24 L/18.5 L/28 L/21 L/10 L/8

La tabla se utiliza para determinar el espesor mínimo para estructura de H°A° en una dirección al menos que se calculen las deformaciones.

Para ver la tabla con detalle ver la norma ACI tabla 9.5 (a)

Losa en 2

direcciones.-Si es losa en dos direcciones utilizar la siguiente fórmula para el cálculo de espesor de losa:

h=ll

(

)

36000+5000∗β

β=ll lc

Dónde:

h = Espesor mínimo esto debe ser no menor a 9 cm β = Relación de longitud larga sobre longitud corta de la losa

fy = Fluencia del acero

4. DEFINICION DE CARGAS SEGÚN LA FUNCIONALIDAD

DE LA

ESTRUCTURA.-4.1 Carga gravitatoria de los elementos físicos que constituyen la

(CM)

- Hormigón Armado H° A° 2400 kg/m3 - Hormigón en masa 2200 kg/m3 - Ladrillo cerámico (20-30% de huecos) 1400 kg/m3 - Yeso 1200 kg/m3 - luminarias 12.0 kg/ m2

4.2 Definición de cargas debido al uso o a la ocupación de la edificación

(CV)

En edificios que puedan servir de oficinas (solo para el proyecto) 250 kg/m2 - Escaleras y pasillos 500 kg/m2

- Balcones y zonas públicas 500 kg/m2

- Carga de muro de partición más piso contrapiso más cielo falso más luminarias 280 kg/m2

W_ladrillo=γ_ladrillo∗e_espesor∗H=1800∗0.15∗2.6=436.8 kg /m W_{revoque lasdos caras}=γ_homigon∗e_espesor∗H =1200∗0.04∗2.6=125 kg /m

- Muro de partición 562 Kg/m2

5. RESUMEN DE

CARGAS.-Carga muerta en losa D = 250 kg/m2 Carga viva en losa, habitaciones L = 310 kg/m2 Carga viva escaleras L = 500 kg/m2

Carga de viento definido por espectro de viento Cochabamba. Carga de sismo definido por espectro de sismo.

ANALISIS ESTRUCTURAL

SAP – 2000

 Iniciamos el programa SAP – 2000 y abrimos un nuevo modelo, con las unidades en el sistema internacional.

 Analisis dinamico de viento – TIME HISTORY FUNCTION -0.2000 -0.1500 -0.1000 -0.05000.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000

Acelerograma de Viento

 Analisis dinamico de sismo – NORMA BOLIVIANA

 Deformacion máxima – 7.5 CM.

Altura definida por el docente = 75 metros Deformacion admitida = 75/1000 = 7.5 cm.