Trabajo Final CA 2021 01 PDF

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Comportamiento y Diseño en Concreto (CI650) TRABAJO FINAL Ciclo 2021– 01Prof.: Arana Vásquez, Víctor Ernesto; Estrada Porras, Franz; Herrera Espinoza, Luis; Orihuela Dávila, Junior Didí; Paz Fuentes, Israel; Pineda Mayta, José María; Roca Loayza, Dandy ySifuentes Jiménez, Armando.Se tiene una edific...

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Comportamiento y Diseño en Concreto (CI650) TRABAJO FINAL Ciclo 2021–01 Prof.: Arana Vásquez, Víctor Ernesto; Estrada Porras, Franz; Herrera Espinoza, Luis; Orihuela Dávila, Junior Didí; Paz Fuentes, Israel; Pineda Mayta, José María; Roca Loayza, Dandy y Sifuentes Jiménez, Armando.

Se tiene una edificación de concreto armado, con planta típica, como se muestra a continuación. Para mayor detalle, ver este mismo esquema en archivo adjunto en dwg.

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Notas: (1) Las elevaciones son referenciales para bosquejar como calcular altura de cada piso para el modelo estructural. (2) Para ver de cuántos pisos será la edificación del trabajo grupal, ente otros datos, ver cuadro de datos. INDICACIONES GENERALES: •

El trabajo será realizado por grupos (máximo cinco integrantes). Ver cuadro de grupos de trabajo para trabajo final.

•

Ver sección de cronograma de fechas de entrega en este documento y tomar precaución, de desarrollar el trabajo con anticipación. No habrá prorrogas. Asimismo, notar que son 2 avances antes de la entrega final del trabajo. Todos los avances así como la entrega final son calificados de acuerdo al puntaje establecido en dicha sección.

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CUADRO DE DATOS Dimensiones en metros H1 Grupo para L1 L2 L3 L4 L5 primer piso 1 5.0 5.5 5.0 3.0 6.0 3.20

H2 para Número demás de Pisos pisos 2.60 5

Uso

Coef. Sismico

α Hotel

0.140

2

5.5 6.0 5.5 2.6 6.0

3.00

2.50

3

Hotel

0.135

3

5.0 6.0 5.5 2.8 6.0

3.20

2.50

4

Vivienda

0.150

4

5.5 5.5 6.0 2.6 6.0

3.00

2.40

3

Hotel

0.145

5

5.5 6.0 5.5 3.0 6.0

3.20

2.50

4

Oficina

0.138

6

6.0 5.5 6.0 2.6 6.0

3.00

2.50

4

Hotel

0.155

7

5.5 5.5 5.5 2.6 6.0

3.20

2.60

3

Vivienda

0.130

8

5.5 6.0 5.5 2.8 6.0

3.20

2.50

5

Oficina

0.160

9

5.5 6.0 6.0 3.0 6.0

3.00

2.40

4

Hotel

0.165

10

6.0 5.5 5.0 3.0 6.0

3.20

2.50

5

Vivienda

0.170

Los alumnos pre-dimensionarán los elementos estructurales (espesor de losa aligerada unidireccional, espesor de losa maciza unidireccional, sección de viga, y sección de columna), con las fórmulas mencionadas en clase, las cuales aparecen en las primeras hojas del capítulo 3 del libro de Antonio Blanco (ver información general del aula virtual del curso). El alumno definirá un valor típico para cada elemento estructural; es decir, una sección de viga, una sección de columna, y un espesor de losa. Todos los grupos tienen carga de techo definido en NTE-020, tanto para carga muerta como carga viva (sobrecarga de acuerdo al uso). Adicionalmente al peso propio de elementos estructurales, considerar: piso terminado (100 kg/m2) y tabiquería fija (150 kg/m2) en todos los paños de losa aligerada y maciza. Asimismo, considerar parapetos en cada ventana de borde del edificio. Revisar la norma NTE-020. La carga viva (sobrecarga) se define según el uso, revisar también NTE-020. Con respecto al análisis sísmico, se aceptará el análisis sísmico estático, el cual será desarrollado por el grupo. Para lo cual, tendrán que revisar la norma NTE-030 y hallar la cortante basal (α*Peso sísmico) para cada dirección (X e Y). Para esto considerar lo siguiente: •

Considerar 1 ton/m2 por el área techada para hallar el peso sísmico por cada piso (entrepiso). Para hallar la cortante basal, debería obtener el peso sísmico total (suma de todos los niveles).

Para hallar las fuerzas sísmicas por cada nivel y cada pórtico, realizar modelo pseudo tridimensional en ETABS u otro software. En el caso quiera usar modelo de pórticos unidimensional (ej: Struct Master, entre otros) considerar lo siguiente: • Luego de hallar la cortante basal en cada dirección, distribuir en altura (acápite 4.5.3). • Luego de hallar fuerzas sísmicas en cada nivel, distribuir fuerzas laterales por pórtico, solo dividiendo entre el número de pórticos en la dirección analizada. Esto es una simplificación para el análisis, tomando en cuenta la simetría en planta y Página 3 de 5

•

sistema regular de pórticos. Esto quiere decir que cada pórtico recibe la misma carga lateral por nivel. Por ejemplo, si la fuerza sísmica para el segundo piso en la dirección X es 56.25 ton y hubieran 5 pórticos en esta dirección, cada pórtico tendrá 11.25 ton como carga lateral de sismo en el segundo nivel. Ver excel adjunto que contiene un ejemplo de análisis sísmico estático.

Como resultado de este tipo de análisis sísmico no se evaluará el control de los desplazamientos de entrepiso ni tampoco el efecto de torsión. Esto solo se realiza para hallar fuerzas internas sísmicas en columnas y vigas para el diseño de estos elementos estructurales. Nota: Cualquier dato adicional será asumido por los alumnos, con criterio, y se mencionará claramente en su informe. OBJETIVO DE TRABAJO FINAL (TF) El objetivo del trabajo es aplicar los criterios de diseño teniendo en cuenta la norma E060 para elementos sometidos a la Flexión, Flexo compresión y Cortante. El Informe que corresponde a una Memoria de Cálculo debe ser desarrollado de una manera ordenada y explicativa. Los trabajos que no tengan una adecuada explicación no recibirán al puntaje total en cada entrega. No se aceptarán cuadros en Excel u otra aplicación con procesos meramente repetitivos. Cada grupo presentará su avance en una Carpeta en el Aula Virtual del horario de acuerdo al siguiente cronograma con el límite específico de Semana, Sesión y hora de la sesión respectiva. CRONOGRAMA DE FECHAS DE ENTREGAS 1. Pre-dimensionamiento de elementos estructurales y Diseño del diafragma rígido (losas): 2da Sesión, Semana 6 en clase. (3 Ptos) ➢ Pre-dimensionamiento de losas macizas, losas aligeradas, vigas y columnas. ➢ Diseño a flexión de piso típico (1er, 2do y 3er nivel) con cálculos que lo sustenten en informe parcial. Para losas, solo usar combinación última: 1.4CM+1.7CV ➢ Esquemas del diseño estructural incluyendo los refuerzos de acero, calidad de los materiales usados, ubicación en planta, etc. ➢ Este primer avance parcial respecto al informe final, se presentará en dos archivos: 1) Archivo dwg de los diagramas en planta y 2) Archivo en Word del avance del Informe con el sustento de los gráficos mostrados en los planos. 2. Diseño del pórtico del Eje 4 y pórtico del Eje D (columnas y vigas): 1era Sesión, Semana 11 en clase (3 Ptos) ➢ Diseño estructural del pórtico de Eje 4 y pórtico del Eje D con cálculos que lo sustenten en informe parcial. Esto involucra diseño a flexo-compresión de las columnas y flexión de las vigas de dichos pórticos. Para vigas y columnas, usar combinaciones últimas que incluyen carga muerta, carga viva y carga de sismo. ➢ Esquemas del diseño estructural incluyendo los refuerzos, calidad de los materiales usados, ubicación en planta y elevación, etc. ➢ Este segundo avance parcial respecto al informe final, se presentará en dos archivos: 1) Archivo dwg de los diagramas en planta, desarrollo y 2) Archivo en Word del avance del Informe con el sustento de los gráficos mostrados en los planos.

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3. Entrega del Trabajo Final: 1era Sesión, Semana 15 en clase. (12 Ptos) ➢ La entrega final consta de los archivos de los planos estructurales y el Informe o Memoria de Calculo que sustenten los diseños realizados. ➢ Se adjuntará los planos estructurales de los elementos diseñados en dwg: planta del diafragma 1/50, desarrollo de vigas y columnas 1/25 y detalles 1/20 o 1/10. ➢ Notar que: para la entrega final, los elementos estructurales señalados se diseñarán: - Losas: Diseño a flexión y diseño por corte - Vigas: Diseño a flexión y diseño por corte (estribos) de las vigas que conforman los pórticos del Eje 3 y Eje C. También, recordar que en el diseño a flexión de vigas, se tiene que calcular la longitud teórica de bastones (ver ejemplo 10-15 del libro de ottazzi). Adicionalmente, en servicio, verificar el o los tramos más críticos de viga a deflexión y fisuración. - Columnas: Diseño a flexo-compresión (diagrama de interacción) y verificación a cortante (estribos) de las columnas que conforman los pórticos del Eje 3 y Eje C. Adicionalmente, verificar por condición biaxial, a la columna más crítica (intersección de pórticos mencionados). También recordar que, para vigas y columnas, se requiere verificar los lineamientos del capítulo 21 (requerimientos sísmicos) de la norma E060. 4. Exposición del Trabajo Final: 2da Sesión, Semana 15 en clase. (2 Ptos) ➢ El profesor designará por sorteo el orden de presentación por grupos en la 1era sesión de la semana 15. ➢ El profesor planteará una pregunta por a cada integrante del grupo seleccionado. ➢ El alumno tendrá como nota individual: 2 Ptos. 5. Disposición de los entregables ➢ La entrega parcial del TF1 se realizará en las fechas y sesiones indicadas. ➢ El profesor colocará una Carpeta en el Aula Virtual del horario correspondiente para que los grupos puedan realizar la entrega parcial y final de acuerdo al cronograma. ➢ El profesor no aceptará trabajos enviados fuera del plazo establecido, ni utilizando otra via para la entrega. ➢ Los alumnos aceptan esta disposición final que determina su responsabilidad personal frente a un trabajo grupal asignado. El Profesor.

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