CAPÍTULO 1: ESTRUCTURACIÓN
Según San Bartolomé (1998), la estructuración de un edificio consiste en “ tomar decisiones en conjunto conjunto con los otros profesiona profesionales les que interienen interienen en la o!ra acerca de la disposición
caracter!sticas "#e de$en tener los di%erentes elementos estr#ct#rales& de manera "#e el edi%icio ten'a #n $#en comportamiento d#rante s# (ida )til* esto es& "#e tanto las car'as permanentes (peso propio, propio, aca!ados, aca!ados, etc") etc") como las e(ent#ales (so!recarga, sismo, iento, etc"), se transmitan adec#adamente +asta el s#elo de cimentación,
-.1. -.1.
CRIT CRITER ERIO IOS S /E ESTR ESTRUC UCTU TURA RACI CIÓN ÓN
Según Blanco (1991), los principales criterios para lograr una estructura sismorresistente, son#
Simetr!a La simetr!a de la estr#ct#ra en las dos direcciones es recomenda$le para e(itar e%ectos torsionales que son dif$ciles de ealuar % pueden ser mu% destructios" Ri'ide0 Lateral &ara &ara que que una una estr#ct#ra p#eda resistir %#er0as +ori0ontales sin tener de%ormaciones
importantes, ser' necesario proeerla de elementos estructurales que aporten rigide lateral en sus direcciones principales"
Uni%ormidad Contin#idad de la Estr#ct#ra a estructura de!e ser continua tanto en planta como en eleación, con elementos que no cam!ien !ruscamente su rigide, para eitar la concentración de esfueros"
Elementos no Estr#ct#rales Se de!e tomar en cuenta en el an'lisis, la influencia de los ta!iques, si éstos se encuentran en a!un a!unda danc ncia ia % con con una una rigid rigide e cons consid ider era! a!le le en comp compar arac ació iónn con con la de los los elem elemen ento toss estructurales"
-.-.
ESTRUCTURACIÓN /EL E/IICIO EN ESTU/IO
a edificación en estudio se *a estructurado de la siguiente manera#
Losas 2aci0as: Se *a escogido un sistema de losas maci0as de$ido a s# 'ran ri'ide0 (para lograr compati!iliar adecuadamente los desplaamientos % giros de los elementos que conergen a las losas % adem's transmitir mejor las fueras inerciales proocadas por los sismos) en dos
direcciones con el o$3eto de distri$#ir adec#adamente las car'as de 'ra(edad so$re todos los m#ros estr#ct#rales.
4i'as: +
igas &eraltadas# Se *a tratado de colocar tres igas peraltadas % ortogonales en planta, en cada e-tremo de la placa, proocando que estas se unan entre s$, % de esta manera se induca al edificio a tra!ajar como un único cuerpo" Se recomienda que las igas % losas no tengan grandes luces para as$ poder cumplir con los requisitos de defle-ión"
+
igas .*atas# /n los casos en los que no se *a podido unir los e-tremos de alguna placa con una iga peraltada, por motio de cuidar la estética (procurar no tener igas peraltadas en onas intermedias de los pa0os de las losas), se *a colocado una iga c*ata tratando de que mantenga una similar rigide" am!ién se io la necesidad de colocar igas c*atas para con%inar los d#ctos de entilación, de tal forma que no se atente contra la *ipótesis de diafragma r$gido"
2#ros Estr#ct#rales 5Placas6 Se *a !uscado la simetr$a tanto en la distri!ución de masas como de rigideces, con una similar densidad de muros estructurales por dirección % con longitudes similares de muros, de tal manera que se eiten concentraciones de esfueros en alguno de ellos" as placas de!en tener continuidad ertical desde la cimentación, pero sin comprometer la circulación2 de esta forma eitamos la irregularidad de piso !lando"
Ascensor Escalera a ona donde se colocar' el ascensor % la escalera se estructuró con placas, para dotar de ma%or rigide al edificio en am!as direcciones" 3dem's se encuentra relatiamente en el centro de la planta2 puesto que su gran rigide podr$a proocar e-centricidades de consideración"
CAPÍTULO -: PRE/I2ENSIONA2IENTO
LOSAS 2ACI7AS /ste tipo de losas se predimensionan siguiendo los siguientes criterios#
h=
L 40
ó
h=
P 180
4onde# *# peralte de losa macia # lu ma%or del pa0o m's desfaora!le &# per$metro del pa0o m's desfaora!le
/ntonces *5 16 cm" &or lo tanto, las losas ser'n de 7"16 m de espesor, e-cepto en la ona de !a0os donde se *a considerado un espesor de 7"1 m por cuestión de instalaciones sanitarias" .onsiderando tam!ién un peralte de 7"7 en ona de cone-ión
4I8AS 4i'as Peraltadas: &ara el predimensionamiento del peralte de las igas se tomar' la siguiente recomendación# h=
L 10
4onde#
• •
*# peralte de la iga (inclu%e el espesor de losa de tec*o o piso) # ma%or lu de iga /l anc*o se recomienda que esté comprendido entre -+9 ;.< +& % que este coincida con el espesor muros estructurales, teniendo en cuenta un anc*o m$nimo de 6cm, el cual es recomendado por la norma para igas peraltadas que forman parte de elementos sismo resistentes" &ara el edificio en an'lisis, tenemos# 5 :;7cm, por lo tanto consideraremos#
h=
430 10
= 550
cm
3sumimos# ! 5 ;7 cm2 el cual tam!ién coincide con el espesor de los muros estructurales" &or lo tanto, las igas son de ;7-67, tanto en am!as direcciones" /s importante aclarar que estas dimensiones podr$an ser cam!iadas en el dise0o, aumentando inicialmente el peralte o el f
4i'as C+atas:
as igas c*atas tendr'n una anc*o de 6 cm, según la rigide que requiera % una altura igual el espesor de la losa en la que estén em!e!idas"
COLU2NAS as columnas se predimensionar'n siguiendo los siguientes criterios#
•
Columnas Centradas:
=rea de columna 5 & (sericio) > 7,:6f?c
•
Columnas Excéntricas y Esquinadas:
=rea de columna 5 & (sericio) > 7,;6f?c eniendo as$ por uniformidad columnas de ;7-67
2UROS ESTRUCTURALES 5PLACAS6 &ara poder determinar la densidad de muros necesaria en cada una de las direcciones, se de!e comparar la fuera !asal apro-imada con la resistencia a fueras cortantes de los muros" .on los par'metros % requisitos generales del an'lisis s$smico, se calcular' la fuera !asal apro-imada % con esto la longitud de muro necesaria" &ara el alor del peso del edificio consideramos un ratio apro-imado de 1 ton>m , por tanto para los :7"@7 m de 'rea construida por niel, tenemos un peso apro-imado de @,7;9 ton"
•
Según la A/ 7;7 71:, tenemos# C 5 7";6
S 5 1"
D 5 1"7
E 5@
. 5 "6
& 5 @,7;9 ton
V =
0.35∗1.0∗2.5∗1.2 ZUCS ∗ P = ∗6,039 =1,056.83 ton R 6
Se de!e erificar que#
4# = > 4n
n 5 c Fs Vc =0.53 √ f c . b . d
(Se despreciar' el aumento de resistencia al cortante por compresión)
s 5 3 "f% "d > s 4onde# + G 5 factor de reducción para cortante 5 7"86 + n 5 resistencia nominal al corte del elemento + c 5 contri!ución del concreto a la resistencia al corte + s 5 contri!ución del acero a la resistencia al corte" + fcm + d 5 longitud efectia de las placas 5 7"8 + ! 5 espesor de la placa (asumimos ! 5 7";7m) + 3 5 'rea del refuero (asumimos G ;>8I 5 - 7"1 5 1": cm ) + f% 5 esfuero de fluencia del acero 5 :77 Hg>cm + s 5 espaciamiento de estri!os (asumimos s 5 7"7m) 3s$ tenemos# ф Vn =0.85
[
0.53 √ 210 . 30
(
) . ( 0.8 L ) + ( 1.42 ) ( 4200 ) 0.8 L 20
]
L ton
= 35.95
&or lo tanto, se se necesita una longitud de muros en cada dirección de 5 9":7 m" ongitud de muros en la dirección ? @ -.B m (JK)" ongitud de muros en la dirección D @ <.< m (JK)" 3dem's de esto, el espesor del alma de los muros de corte no de!er' ser menor de 1>6 de la altura entre elementos que le proporcionen apo%o lateral, ni menor de 16 cm"
! L
1>6" * 5 1>6 ("@6) 5 17 cm
MM""
(JK)
! L
16 cm
MM""
(JK)
4e esta manera se decidió diidir la edificación en tres !loques erticales, para lograr un dise0o económico"
/imensiones de los 2#ros Estr#ct#rales Bloque 1 ;
fcm) 87 17 17
! (cm) ;7 ;7 7
