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8/18/2019 valuar edificio

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PROYECTO FINAL HORMIGON II

Elaborado por: Daniel Felipe Narváez Yela 1038678Daniel Robledo Arboleda 1040459

Docente:Ing. Gilberto Areíza Palma, M.Sc.

Universidad del ValleFacultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil y GeomáticaPrograma académico de Ingeniería Civil

Diciembre 17 de 2014


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Especificaciones:

Localización : Cali Espectro sísmico : Reglamento NSR-10 Losas de entrepiso : aligerada y armada en una dirección

Cubierta : teja metálica continua Fachada : muros de ladrillo tolete o macizo Uso proyectado : Estructuras de ocupación especial (II) Coeficiente de importancia : I=1.10 Capacidad portante del suelo : qa = 2.0 k/cm2 Peso propio de la losa : 380 k/m2 Carga de muros : 250 k/m2 Carga de acabados : 180 k/m2 f’c = 210 k/cm2 Fy = 4200 k/cm2

Avalúo de cargas verticales

Para el avalúo de cargas verticales se tienen el peso propio de la losa, el peso delos muros de ladrillo tolete o macizo y el peso de los acabados, para la cargamuerta de servicio.

Carga muerta:

Peso propio losa = 380 k/m2 Carga de muros = 250 k/m2

Cargas de acabados = 180 k/m2

PD = 380 + 250 + 180PD = 810 k/m

2

Carga Viva:

Para la carga viva, se destina el uso de la edificación como oficinas. De acuerdocon la NSR-10, se establece una carga de 200 k/m2 para este tipo de uso.


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PL = 200 k/m2

Carga de servicio:

CS = 810 k/m2 + 250 k/m2 = 1010 k/m2

Cubierta

Carga viva correspondiente 50 kg/m2 debido a una pendiente del 5%Teja monoroof con una carga de 5 kg/m2

Correa metálicas con alternativa de acceso 4.77 kg/m2 Peso estrutura 16.8 kg/m2

carga muerta cubierta = 27 kg/m2

mSOLICITACIONES ENTREPISO

Tipo Muerta (D) Viva (L)

Valor 810 k/ 200 k/ Total(CS) 1010 k/

SOLICITACIONES CUBIERTA

Tipo Muerta (D) Viva (L)

Valor 27 k/ 50 k/ Total(CS) 77 k/

Revisión cálculo de refuerzo de las viguetas

Para la revisión del cálculo de las viguetas se halla la carga mayorada de diseñoPU para comparar con los momentos actuantes en estos elementos.


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PU = 1,2PD + 1,6PL = 1292 k/m2

Para calcular la carga lineal actuante W se multiplica la carga mayorada por laseparación máxima entre viguetas, el cual es 75 cms.

W = (1292k/m

2

)( 0.75m) = 969 k/mEn la parte del voladizo, se asume un balcón en el extremo del mismo, y secalcula una carga puntual adicional en el extremo del voladizo P volad, equivalente ala sumatoria entre el 10% de la carga muerta y el peso del muro.

Carga adicional = 0,1PD = 0,1(810)(0,96) = 77,76 kMuro en voladizo mayorado = 1,2(1850)(0,15)(2,4) = 799,2 k

Pvolad = 77,76 + 799,2 = 876 k = 0,876 T

Según la norma, los parámetros que necesitamos conocer para calcular el árearequerida de acero para cada vigueta son los siguientes:

( √ )

Para la verificación de las viguetas se divide el plano por etapas, para hacer elanálisis respectivo de cada una. Lo anterior debido a la diferencia en lascaracterísticas de éstas como su longitud. A continuación, se caracterizan lasetapas en las cuales se dividió.


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Etapas para verificación del cálculo de viguetas

Etapa 1:

Para la determinación de los momentos modelamos la estructura se modelo enrisa y además se tuvo en cuenta una carga puntual en los voladizos de estamanera e tiene el siguiente diagrama de momentos.


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1.

⁄ ⁄ ( √ )

2.

⁄ ⁄

Para determinar las áreas de los aceros en las otras 4 etapas se realiza el mismoprocedimiento de la etapa 1. Los datos obtenidos se registran en la siguiente tablay además mostraremos los diferentes diagramas para cada etapa:

Etapa 1


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Etapa 3


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Etapa 4


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Etapa 5


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Etapa Tramo ] ⁄ Acerorequerido Acero delproyecto1

1 2159 28,96 0,007569 6,90 1#9 1#42 1714,1 22,99 0,00588 5,35 1#8 1#53 1278,7 17,157 0,00377 3,44 1#7 1#4

21 473,3 6,35 0,001539 3,00 1#6 1#42 1196,2 15,97 0,004 3,36 1#7 1#43 1278,7 17,157 0,0043 3,92 1#7 1#4

31 514,571 6,904 0,001676 3,00 1#6 1#42 1107,7 14,8626 0,0036 3,36 1#7 1#4

41 158,3 2,124 0,000508 3,00 1#6 1#42 1561,3 20,94 0,0053 4,84 1#8 1#4

51 196,9 2,6419 0,000634 3,00 1#6 1#42 1156,3 15,514 0,00387 3,52 1#7 1#43 1278,7 17,15 0,0043 3,91 1#7 1#4

Según los resultados arrojados podemos deducir que al determinar la cantidad deacero correspondiente deducida según el análisis de los diagramas demomentos, vemos que no coincide el acero utilizado en realidad con el planteadoen nuestro análisis ya que en realidad es necesario utilizar unas varillas con uncalibre mucho mayor al utilizado.Avalúo de carga sísmica empleando el método FHE

Las solicitaciones que actúan en el análisis sísmico son: El peso de la losa,acabados, muros, columnas y parte de la carga viva. Para desarrollar esteanálisis, las solicitaciones deben encontrarse en condición de servicio y solo unporcentaje de la carga viva se considera en el análisis, este porcentaje tiene elvalor del 25%.

Para el desarrollo de este método de análisis se debe desarrollar el espectro deaceleraciones de diseño, el cual se encuentra en función de: la localización de laestructura (Aa y Av), perfil del suelo (Factores Fa y Fv) e importancia (I) de la.

Grupo de uso Fa Fv

II 1.20 1.60


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A partir de las tablas anteriores, sacadas del capítulo A de la NSR-10, se tienenlos valores para determinar el espectro de diseño. Con estos y las ecuacionespresentes en la norma, se puede proceder a calcular el espectro.

Grupo de uso: IIII = 1.10Fa = 1.20Fv = 1.60

Aa = 0.25 Av = 0.25


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A continuación se presenta el espectro correspondiente a una estructuralocalizada en la ciudad de Cali.

Espectro diseño

Con la información presentada anteriormente procedemos a analizar la estructuraen el programa ETABS y luego de manera manual por el método de FHD. Para elcálculo se tiene ciertos parámetros como el valor de K, que depende del periodofundamental de la estructura.

El periodo fue determinado por medio del programa etabs dándonos comoresultado 0.816. Con este determinamos Sa en el espectro de diseño, el cual selocalizó en la curva entre Tc y TL


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Determinación de Vb=Sa*g*I*Mt = 229976.552 N

Mt= 32939.5442 Kg

PISO CARGA

K(m2

ÁREA(m2) W M( kg) H(m) mhk mhk/smhk Fi(N) Vi(N)

CUBIERTA 27 159.5844 4308.7788 439.22 10.8 67773.343 0.02883235 6630.76464 6630.76464

8.1 810 131.205 106276.05 10833.44 8.1 1198011.69 0.50966194 117210.295 123841.06

5.4 810 131.205 106276.05 10833.44 5.4 749113.077 0.31869006 73291.2422 197132.302

2.7 810 131.205 106276.05 10833.44 2.7 335702.552 0.14281565 32844.2499 229976.552

Sumatoria 323136.929 32939.5442 2350600.66

Modelo estructura

Verificación de derivas

Para el chequeo de derivas, la norma vigente (NSR - 10) exige que las derivas porpiso deban ser menores o iguales al 1 % de la altura del piso, esto con el objetivode salvaguardar los elementos no estructurales.

Resultados de los desplazamientos máximos en los sentidos x y y de laestructura:

Introducción de parámetro de Sa y valor K para nuestro modelo


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Deformaciones ene le sentido X


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Deriva del primer piso 0.011 Deriva segundo piso 0.0156 Deriva tercer piso 0.0119 derivas cuarto piso 0.00588

Deformaciones máximas en cada piso

Deformaciones en el sentido Y

Deformaciones

máximas en el

sentido Y


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Deriva del primer piso 0.01396 Deriva segundo piso 0.021296 Deriva tercer piso 0.01666 derivas cuarto piso 0.00896

Irregularidades:

TIPO 2P – Retroceso en las esquinas.

La estructura se castiga con un Φ=0.9

TIPO 3P – Irregularidades de Diafragma. (No Aplica).

TIPO 4P – Desplazamiento de los planos de acción. (No Aplica).


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TIPO 3A - Geometria. (No Aplica)

TIPO 5P –

Sistemas no paralelos. (No Aplica).

De acuerdo a las irregularidades presentadas de la estructura, se emplea uncoeficiente de capacidad de disipación de energía básico R=6.3. Luego se ingresaal diseño disminuyendo la carga sísmica aplicada sobre el modelo de la estructura.


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Verificación índice de sobreesfuerzo de los elementos que forman parte delsistema de resistencia sísmica

Determinación de las características del despiece correspondientes a las vigasde la estructurara en el sentido numérico y literario.

Para las vigas en el sentido literario corresponde las siguientes dimensiones:b= 40 cmh= 30 cmd= 24 cmFy = 210 kg/cm2

Fc= 4200 kg/cm2

1 1-2 2 2-3 3 3-4 4 4-5 5

A 205 Superior 4#6 + 2#5 3#6 + 2#53#6 +

2#5

3#6 +

2#5

1#6 +

2#5

Inferior 4#5 4#5 4#5 4#5

B 204 Superior 4#6 + 2#5 4#6 + 2#53#6 +

2#5

3#6 +

2#53#5

inferior 4#5 4#5 4#5 4#5

C 201 Superior 6#52#5+1#7+

1#64#5

Inferior 3#5 3#5

Para las vigas en el sentido numérico corresponde las siguientes dimensiones:Fy = 210 kg/cm2

Fc= 4200 kg/cm2b= 30 cmh= 30 cmd= 24 cm

A A-B B B-C C C-D D

1 209 superior 3#5+1#6 4#5 4#5

inferior 2#5 4#5

2 210 superior 4#5 2#5+2#6 3#6+2#5

inferior 3#5 2#5

3 212 superior 1#6+2#5 2#5+2#6 3#6+2#5

inferior 2#6 2#6

4 213 superior 1#6+2#5 3#7+2#5

inferior | 2#5 2#5

5 214 superior 2#5+1#7 2#5+2#7

inferior 2#5


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Áreas correspondientes al número de varilla: dependiendo del número de varillasse determinó el valor de acero para cada tramo en las vigas en todos los sentidos.

No. A (cm2)

2 0.02

3 0.03

4 0.04

5 0.05

6 0.06

7 0.07

8 0.08

9 0.0910 0.10

11 0.11

14 0.14

18 0.18

Análisis correspondiente al eje literario (3 vigas)

Análisis para viga 205:

Especificaciones de vigab= 40 cmh=30 cmd=24 cm

secciónacero(cm2) Cuantía

Rn(Kg/cm2) Ma (kg-cm) Ma (kg-m)

A1 15.34 0.015979 54.4581585 112924.437 1129.24437

A 1-2 7.96 0.008292 31.417664 72386.2978 723.862978

A2 12.50 0.013021 46.2849935 106640.625 1066.40625

A 2-3 7.96 0.008292 31.417664 72386.2978 723.862978


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A3 12.50 0.013021 46.2849935 106640.625 1066.40625

A 3-4 7.96 0.008292 31.417664 72386.2978 723.862978

A4 12.50 0.013021 46.2849935 106640.625 1066.40625

A 4-5 7.96 0.008292 31.417664 72386.2978 723.862978

A5 6.82 0.007104 27.3362472 62982.7136 629.827136




B1 15.34 5.445816 54.4581585 112924.437 1129.24437

B 1 -2 7.96 3.141766 31.417664 72386.2978 723.862978

B2 15.34 5.445816 54.4581585 125471.597 1254.71597

B 2-3 7.96 3.141766 31.417664 72386.2978 723.862978

B3 12.50 4.628499 46.2849935 106640.625 1066.40625

B 3-4 7.96 3.141766 31.417664 72386.2978 723.862978

B4 12.50 4.628499 46.2849935 106640.625 1066.40625

B 4-5 7.96 3.141766 31.417664 72386.2978 723.862978

B5 5.97 2.420212 24.2021235 55761.6925 557.616925




C1 11.94 0.012438 44.5709939 92422.413 924.22413

C12 5.97 0.006219 24.2021235 55761.6925 557.616925

C2 10.69 0.011135 40.6234337 93596.3912 935.963912

C23 5.97 0.006219 24.2021235 55761.6925 557.616925

C3 7.96 0.008292 31.417664 72386.2978 723.862978


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Análisis correspondientes a los ejes numéricos 5 vigas




1A 8.81 0.009177 34.3698634 53452.0115 534.520115

1 A-B 3.98 0.004146 16.560666 25755.1477 257.551477

1 B 7.96 0.008292 31.417664 48860.751 488.60751

1 B-C 7.96 0.008292 31.417664 48860.751 488.60751

1 C 7.96 0.008292 31.417664 48860.751 488.60751




2A 7.96 0.008292 31.417664 48860.751 488.60751

2 A-B 5.97 0.006219 24.2021235 37639.1424 376.391424

2B 9.66 0.010063 37.2443564 57922.4231 579.224231

2 B-C 3.98 0.004146 16.560666 25755.1477 257.551477

2C 12.50 0.013021 46.2849935 71982.4219 719.824219




3A 6.82 0.007104 27.3362472 42513.3317 425.133317

3 A-B 5.68 0.005917 23.1150558 35948.5348 359.485348

3 B 9.66 0.010063 37.2443564 57922.4231 579.224231

3 B-C 5.68 0.005917 23.1150558 35948.5348 359.485348

3C 12.50 0.013021 46.2849935 71982.4219 719.824219


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sección acero (cm2) Cuantía Rn (Kg/cm2) Ma (kg-cm) Ma (kg-m)

4A 6.82 0.007104 27.3362472 42513.3317 425.1333174 A-B 3.98 0.004146 16.560666 25755.1477 257.551477

4 B 15.59 0.016240 55.1360852 85747.6398 857.476398

4 B-C 3.98 0.004146 16.560666 25755.1477 257.551477




5A 0.00 0.008177 31.0299359 48257.7563 482.577563

5AB 7.85 0.004146 16.560666 25755.1477 257.551477

5B 3.98 0.012208 43.888409 68255.2536 682.552536

Con el programa determinamos los momentos en cada uno de las vigas utilizandouna envolvente con unas combinaciones de carga que se encuentra en laestructura con el fin de comprar y determinar el índice de sobre esfuerzo en cadaviga de esta manera obtenemos:


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Diagramas de momentos de las vigas en sentido

de los ejes numéricos

Calculo de momentos de una

sección en la viga


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Resultados de los momentos máximos en cada una se las secciones de laestructura y determinación del ISE, para ello se buscó el momento maximoactuante en cada punto para determinarlo.

secciónMomentos Kg-

m ISE

A1-2 1007 0.94429304

A2-3 1255 1.73375354

A3-4 1224 1.69092776

A4-5 1227 723.862978

B1-2 1157 1.5983688

B2-3 1060 1.46436554

B3-4 1100 1.51962462

B-5 1060 1.46436554

C1-2 856 0.92618227

C2-3 998 1.37871397

1A-B 1377 2.46943724

1B-C 1623 3.32168452

2A-B 1039 2.12645115

2B-C 834 1.1586162


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Columnas

Para determinar el índice de sobreesfuerzo ISE de las columnas, se hace uso delprograma ETABS, la cual arroja para cada columna de cada piso.

ISE columnas

Eje 1 Eje 2 Eje 3 Eje 4 Eje 5

Piso C B A C B A C B A C B C B

1 0.625 0.552 0.773 0.586 0.523 0.788 0.603 0.533 0.981 0.59 0.528 0.623 0.56

2 0.679 0.596 0.854 0.642 0.569 0.872 0.672 0.578 1 0.646 0.574 0.678 0.604

3 0.773 0.672 0.99 0.733 0.644 1 0.741 0.65 1 0.737 0.649 0.772 0.681

4 0.991 0.843 1 0.936 0.806 1 0.947 0.814 1 0.941 0.813 0.99 0.857

Verificación diseño de cimentación

Para el análisis de cimentaciones buscamos las cargas que genera el programaen la parte inferior del edificio:

Análisis para la columna A1:


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Vista en planta de la zapata real A1

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