Informe de predimensionamiento

AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCIÓN Y LA IMPUNIDAD
1
ANALISIS ESTRUCTURAL I – UNFV-FIC
AL I
2019
Ing. Hugo Salazar
“PREDIMENSIONAMIENTO
, METRADO DE CARGAS,
DISEÑO Y ANÁLISIS
SÍSMICO Y
ESTRUCTURAL DE UNA
UNIVERSIDAD DE 4
PISOS”

2
INDICE
1. INTRODUCCIÓN..........................................................................................................3
2. OBJETIVOS DEL INFORME ...........................................................................................4
2.1 . OBJETIVOS GENERALES........................................................................................4
2.2 . OBJETIVOS ESPECÍFICOS......................................................................................4
3. NORMAS EMPLEADAS ................................................................................................4
4. ASPECTOS Y DESCRIPCION DEL PROYECTO...................................................................4
4.1. ARQUITECTURA Y UBICACIÓN...................................................................................4
4.2. DIMENSIONES ..........................................................................................................5
4.3. ESTUDIO DE SUELO...................................................................................................5
4.4. CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES............................................5
5. ESTRUCTURACION DEL PROYECTO ..............................................................................6
PREDIMENSIONAMIENTO....................................................................................................7
6. PREDIMENSIONAMIENTO...........................................................................................8
6.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE MURO PORTANTE DE LADRILLO ............................8
6.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA..................................................8
6.3. PRE DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS..................................................................9
6.3.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PRINCIPALES (VP)..............................10
6.3.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS SECUNDARIAS...................................11
6.3.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA EN VOLADIZO .....................................12
7. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS.................................................................13
7.1. COLUMNA CENTRAL ( C20)...............................................................................14
7.2. COLUMNA 25 - EXTERIOR LATERAL INFERIOR ...................................................16
8. RESUMEN DE PREDIMENSIONAMIENTO....................................................................19
9. METRADOS DE CARGAS..................................................................................................21
9.1 METRADO DE VIGAS................................................................................................21
9.2 CARGA MUERTA......................................................................................................21
9.3 CARGA VIVA O SOBRECARGA...................................................................................21
EJE PRINCIPAL E-E..............................................................................................................22
EJE SECUNDARIO 4-4..........................................................................................................25

3
1. INTRODUCCIÓN
El Perú es un país que se encuentra ubicado en una zona de alta actividad
sísmica, por lo cual es necesario e importante que los ingenieros civiles tengan
una adecuada formación para tener la capacidad de realizar un análisis y diseño
sismo-resistente.
El concreto armado es un material predominante en las edificaciones de nuestro
país, por este motivo los ingenieros civiles deben tener un debido conocimiento
del comportamiento y diseño del concreto reforzado para poder darle un buen
uso al momento de su aplicación.
La teoría que sustenta el análisis estructural y la filosofía de los reglamentos que
norman los diseños deben ser conocidas por todo ingeniero que se dedique al
cálculo, diseño y/o construcción.
El presente trabajo consiste en la aplicación de la Norma E.020 “Cargas” y E.030
“Diseño Sismorresistente” del reglamento Nacional de Edificaciones. El cual nos
permite predimensionar elementos estructurales como: losas, vigas y columnas.
El trabajo abarca lo que es el análisis estructural (el predimensionamiento,
estructuración y análisis sísmico) de un edificio de 4 pisos destinado a uso de
universidad y que se encuentra ubicada en la ciudad de Cajamarca sobre un
suelo tipo grava + arcilla.
Además, se realizará un análisis sísmico estático de acuerdo a la norma E020,
para poder analizar nuestros pórticos principales y secundarios, considerando
las fuerzas sísmicas
Se ha elaborado el presente trabajo, esperando que sea una guía útil para todos
los que busquen orientación en este campo.

4
2. OBJETIVOS DEL INFORME
2.1. OBJETIVOS GENERALES
Poseer conocimientos de los conceptos básicos de diseño que
garantiza al ingeniero la capacidad de tomar decisiones acertadas
sobre la forma y construcción de un edificio, de tal manera que la
estructura diseñada satisfaga las necesidades del propietario de la
obra.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aplicar los conocimientos adquiridos en clases en el
predimensionamiento, diseño y análisis de la edificación de 4
pisos.Profundizar más los conocimientos acerca de las normas del
Reglamento Nacional de Edificaciones, que van a ser empleadas en
el presente trabajo.
Analizar el efecto del sismo que genera en la estructura.
3. NORMAS EMPLEADAS
El análisis y diseño estructural se realizó conforme se indica en las
siguientes Normas, contenidas en el Reglamento Nacional de
Edificaciones:
Norma Técnica de Edificación E.020 “CARGAS”.
Norma Técnica de Edificación E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE”
Norma Técnica de Edificación E.060 “CONCRETO ARMADO”
.
4. ASPECTOSY DESCRIPCIONDEL PROYECTO
tiene que cumplir con varios requerimientos de proyecto. Y saber las
características de los materiales a usar en el proyecto de pre
dimensionamiento
4.1. ARQUITECTURA Y UBICACIÓN
Ubicación Cajamarca
Número de pisos 4
Altura de cada piso 3 m
Uso / Categoría UNIVERSIDAD

5
4.2. DIMENSIONES
Área del terreno:453.72𝑚2
Área construida 1642.08𝑚2
Área libre43.20𝑚2
4.3. ESTUDIO DE SUELO
Tipo de suelo :Arcilla
Capacidad portante : 0.5 kg/cm2
4.4. CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

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5. ESTRUCTURACION DEL PROYECTO
Para poder realizar la estructuración de la edificación, se tuvieron en
cuenta las siguientes variables:
LOCALIDAD USO CATEGORIA ZONA SUELOS
N° DE
PISOS
CAJAMARCA UNIVERSIDAD
“B”
EDIFICACIONES
IMPORTANTES
ZONA
3
GRAVA +
ARCILLA
4 PISOS

7
PREDIMENSIONAMIENTO

8
6. PREDIMENSIONAMIENTO
El Pre dimensionamiento consiste en dar una dimensión tentativa o
definitiva, de acuerdo a ciertos criterios y recomendaciones establecidos
basándose en la práctica de muchos ingenieros y a lo estipulado en la
Norma Técnica de Edificaciones E-060 de Concreto Armado o entre los
Requisitos Arquitectónicos y de Ocupación. Luego del análisis de estos
elementos se verá si las dimensiones asumidas son convenientes o
tendrán que cambiarse para luego pasar al diseño de ellos.
6.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE MURO PORTANTE DE LADRILLO
El espesor del muro depende de la altura entre pisos existentes, se
divide esta altura entre 20.
Altura entre pisos = 3.00 m
Espesor de muro =
3.00
20
= 0.15𝑚
𝒕𝒎𝒖𝒓𝒐 = 𝟎. 𝟏𝟓𝒎
6.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA
La regla práctica para determinar el espesor de la losa es dividir la mayor
longitud de luz libre entre 25. Este espesor considera la altura del ladrillo
más los 5 cm. de concreto que se coloca por encima de este. Los ladrillos
usados son de sección cuadrada de 30x30 cm con una altura variable de
12, 15, 20 y 25 cm, el espesor de losa a escoger queda restringido a
ciertos valores.
𝐋
𝟐𝟓
≤ 𝐡𝐭 ≤
𝐋
𝟐𝟎
Donde LMAYOR = 5.15 m, entonces:
𝟓. 𝟏𝟓
𝟐𝟓
≤ 𝐡𝐭 ≤
𝟓. 𝟏𝟓
𝟐𝟎
𝟎. 𝟐𝟏 ≤ 𝐡𝐭 ≤ 𝟎. 𝟐𝟔
t > h/20

9
Se tomará por trabajabilidad:
𝒉𝒕 = 𝟎. 𝟐𝟓𝒎
Según la norma E.020, revisamos el cuadro extraído del RNE,
comprobamos que coinciden las medidas:
LUZ LIBRE
ESP.
ALIGERADO
(M)
ALT. DEL
LADRILLO
(M)
ESP. LOSA
SUP.
(M)
P. PROPIO
(KG/M2)
ACABADOS
(KG/M2)
P.
TABIQUERI
A
(KG/M2)
Hasta 4 0.17 0.12 0.05 280 100 100
4 < L < 5 0.20 0.15 0.05 300 100 100
5 < L < 6.5 0.25 0.20 0.05 350 100 100
6.5 < L <7.5 0.30 0.25 0.05 420 100 100
PESO TOTAL (ALIGERADO) 550 KG/M2
Del cuadro también extraemos datos como el peso distribuido (kg/m2)
propio de la losa, acabados y tabiquería, que servirá para calcular el
peso de la edificación.
*LOSA MACIZA
En la estructura no tenemos losa maciza, sin embargo, contamos con
escaleras las cuales consideraremos, para nuestro diseño, como losa
maciza de 0.15 m de espesor.
6.3. PRE DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
Las vigas se pre dimensionan considerando un peralte de un décimo a
un doceavo de la luz libre. El ancho varía entre el 30% y 50% de la
altura, además como criterio sismo resistente, las vigas que formen
pórticos deben tener un ancho mínimo de 25 cm.
Definiremos las vigas principales (VP) y las vigas secundarias (VS) con
los siguientes criterios.

10
6.3.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PRINCIPALES (VP)
Es la que resiste la carga de la losa y su sobrecarga es decir las persona,
muebles, etc.; y lógicamente es perpendicular a las viguetas ya que estas
se apoyan en las vigas principales
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), el peralte de la
viga se pre dimensiona tomando en cuenta la longitud de la vida de mayor
luz, entonces el peralte oscila entre Lmax/12 y Lmax/10 de la luz libre; el
ancho de la base varía entre 0.3 y 0.5 de la altura.
Las vigas principales en cualquier sentido tendrán las mismas
dimensiones y estas dependerán de la longitud de la mayor luz de los ejes
principales.
Lmax = Mayor luz de ejes principales
Lmax = 5.15 m.
𝐋𝐦𝐚𝐱
𝟏𝟐
≤ h ≤
𝐋𝐦𝐚𝐱
𝟏𝟎
𝒉 =
𝑳. 𝒎𝒂𝒚𝒐𝒓
𝟏𝟎
=
𝟓. 𝟏𝟓𝒎
𝟏𝟎
= 𝟎. 𝟓𝟐𝒎
𝒉 =
𝑳. 𝒎𝒂𝒚𝒐𝒓
𝟏𝟐
=
𝟓. 𝟏𝟓𝒎
𝟏𝟐
= 𝟎. 𝟒𝟑𝒎
𝒉 = 𝟎. 𝟓𝟎𝒎
PARA EL ANCHO (b)
La base de la viga esta entre los valores:
0.30 h < b < 0.50 h
0.15 < b < 0.25
Entonces se usará b = 0.25m que es el mínimo:
b = 0.25 m
Por lo tanto, las dimensiones de la viga principal serán:
𝐕𝐏 (𝟎. 𝟐𝟓 𝐱 𝟎. 𝟓𝟎)

11
6.3.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS SECUNDARIAS
Las vigas secundarias en cualquier sentido tendrán las mismas
dimensiones y estas dependerán de la longitud de la mayor luz de los ejes
principales.
L = Mayor luz de ejes secundarios
L = 4.65 m.
𝑳𝒎á𝒙
𝟏𝟒
≤ 𝒉 ≤
𝑳𝒎á𝒙
𝟏𝟐
𝑳
𝟏𝟒
≤ 𝒉 ≤
𝑳𝒎á𝒙
𝟏𝟐
𝟒. 𝟔𝟓
𝟏𝟒
≤ 𝒉 ≤
𝟒. 𝟔𝟓
𝟏𝟐
𝟎. 𝟑𝟑 ≤ 𝒉 ≤ 𝟎. 𝟑𝟗
h = 0.35 m
PARA EL ANCHO (b)
0.30 h < b < 0.50 h
0.105 < b < 0.175
b = 0.15 m (Nocumple el mínimo)
Entonces se usará el mínimo:
b = 0.25 m

12
Por lo tanto, las dimensiones de la vigasecundariaserán:
𝐕𝐒 (𝟎. 𝟐𝟓𝐱𝟎.𝟑𝟓)
6.3.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA EN VOLADIZO
Las vigas en voladizo en cualquier sentido tendrán las mismas
dimensiones, para esto se identificará la viga con mayor longitud y se
dividirá esa longitud valor entre 4.
L = Mayor longitudentre vigas envoladizoexistentes
L = 2.45 m.
h =
𝑳
𝟒
=
𝟐.𝟒𝟓
𝟒
= 0.6125 ≈0.65 m
PARA EL ANCHO (b)
0.30<b < 0.50 h
0.18 < b < 0.30
b = 0.25 m
Entonces se usará el mínimo:
b = 0.25 m
Por lo tanto, las dimensiones de la viga en voladizo serán:
𝑽𝑽 (𝟎. 𝟐𝟓𝒙𝟎. 𝟔𝟓)

13
7. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Las columnas al sersometidas a carga axial y momento flector, tienen que ser
dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de
evaluar cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente el
dimensionamiento.
Para pre dimensionar las columnas, según nuestra estructuración, se
calcularán las áreas tributarias para cada columna y proceder a estimar la
carga total del elemento, tales como el peso propio y otras cargas, como por
ejemplo la carga de los tabiques que se encuentran en las partes medias de la
losa.
Se siguió el criterio de dimensionamiento por carga vertical, pues en la
edificación se ha usado el sistema mixto de pórticos y muros de corte, el cual
permite que los momentos en las columnas debido a sismo se reduzcan muy
considerablemente.
Para este tipo de edificio se recomiendan los siguientes criterios de pre
dimensionamiento:
𝑨𝒓𝒆𝒂 =
𝟏. 𝟐𝟓 𝒙 (𝑷𝑫+ 𝑷𝑳)
𝒏 ∗ 𝒇′𝒄
 Donde
PD: Peso muerto
PL: Peso vivo
 n: Factor que toma en cuenta la posición de la columna
TIPODECOLUMNA N
Columnainteriorocentra
l(C1)
0.25–0.30
Columnaesquinada(C4) 0.20
Columnaexterna(C3o
C2)
0.25
𝑓′𝑐: Resistencia de compresión del concreto de la columna.
𝑓′𝑐= 315 kg/cm2
NOTA:
Para la carga viva se tomarán los datos brindados en el RNE E-020
considerándose el 50% de sobrecarga.

14
* Del RNE:
El proyecto es un museo; se tomará para este tipo de edificación
los valores correspondientes a “Lugares de asamblea”.
Los pesos considerados fueron:
 Aulas = 250 kg/𝑚2
 Auditorio =350 kg/𝑚2
 Laboratorios = 300 kg/𝑚2
 Corredores y escaleras = 400 kg/𝑚2
 Baños = 300 kg/𝑚2
Del análisis de las columnas central, extremo y esquina obtuvimos
los siguientes cuadros.
7.1. COLUMNA CENTRAL( C20)

15
Asumiremos una sección de columna
de 0.35x0.35m.
A continuación, se muestra el
metrado de la columna ubicada entre
los ejes E - 2.
Área tributaria =22.05 m2
Buscamos dos valores que multiplicados nos
generen el área calculada, con dichos valores
se encontraran las dimensiones de la columna
critica.
Para nuestro proyecto consideraremos sección
de columnas interiores: 0.35x 0.35m.
ELEMENTO
AREA
TRIBUTARIA
SECCIÓN
TRANSVERSAL
LONGITUD ALTURA
Peso
Especifico
% PARCIAL (kg)
14101.875
Losa aligerada 17.3625 550 9549.375
Losa maciza 4.6875 0.15 2400 1687.500
Vigas Principales 0.125 4.9 2400 1470.000
Viga Segundaria 0.0875 4.5 2400 945.000
Columnas 0.0625 3.00 2400 450.000
4692.175
aulas 6.5626 250 0.5 820.325
Corredores y
escaleras
15.4874
500 0.5
3871.850
18794.050
75176.2
b = 0.35 m
h = 0.35 m
Ac = Área Columna = 0.123
0.09944 m^2
Ag = Área Columna minima =
COLUMNA20 - CENTRAL
CARGA MUERTA
CARGA VIVA
Peso por piso
Peso total (4 pisos)

16
7.2. COLUMNA 25 - EXTERIOR LATERAL INFERIOR
Asumiremos una sección de
columna de 0.25x0.25m.
A continuación, se muestra el
metrado de la columna ubicada
entre los ejes E - 2.
Area tributaria = 4.975*2.33
=11.59m2

17
generen el área calculada, con dichos valores se
encontraran las dimensiones de la columna critica.
Para nuestro proyecto consideraremos sección de
columnas:
0.25x 0.25m.
7.2.1. COLUMNA 24 – ESQUINA
ELEMENTO
AREA
TRIBUTARIA
SECCIÓN
TRANSVERSAL
LONGITUD ALTURA
Peso
Especifico
% PARCIAL
8332.500
Losa aligerada 11.2500 550 6187.500
Losa maciza 0.0000 0.15 2400 0.000
Viga Segundaria 0.0875 4.5 2400 945.000
Columnas 0.0625 3.00 2400 450.000
1406.250
aulas 11.2500 250 0.5 1406.250
9738.750
29216.25
b = 0.25 m
h = 0.25 m
0.04638
Ag = Área Columna minima = m^2
CARGA VIVA
Peso por piso
COLUMNA25 -EXTERIOR LATERAL INFERIOR
CARGA MUERTA

18
Asumiremos una sección de columna de
0.25x0.25m.
A continuación, se muestra el metrado de la
columna ubicada entre los ejes F - 1.
Area tributaria = 2.575*2.33 =6.00m2
generen el área calculada, con dichos valores
se encontraran las dimensiones de la columna
critica.
Para nuestro proyecto consideraremos sección de columnas:
0.25x 0.25m.
CONCLUSIÓN
UNIFORMIZANDO MEDIDAS DE LAS COLUMNAS SE CONSIDERARÁ LOS 3
TIPOS DE COLUMNAS PARA TODA LA ESTRUCTURA, SE TOMARARON
LAS COLUMNAS QUE SOPORTAN MAYOR CARGA (LAS MAS CRITICAS)
ELEMENTO
AREA
TRIBUTARIA
SECCIÓN
TRANSVERSAL
LONGITUD ALTURA
Peso
Especifico
% PARCIAL
4766.250
Losa aligerada 5.6250 550 3093.750
Losa maciza 0.0000 0.15 2400 0.000
Viga Segundaria 0.0875 2.25 2400 472.500
Columnas 0.0625 3.00 2400 450.000
703.125
aulas 5.6250 250 0.5 703.125
5469.375
21877.5
b = 0.25 m
h = 0.25 m
m^2
Ag = Área Columna minima = 0.04341
CARGA VIVA
Peso por piso
CARGA MUERTA
COLUMNA24 - ESQUINA

19
8. RESUMEN DE PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURA BASE (m) ALTURA (m)
Losa aligerada - 0.25
Losa maciza - 0.15
Viga principal 0.25 0.50
Viga secundaria 0.25 0.35
Viga voladizo 0.25 0.65
ESTRUCTURA
DIMENSIONES
ANCHO (m)
ALTO
(m)
Columna
uniformizada
0.35 0.35
Columna de
esquina
0.25 0.25
Columna
exterior
lateral interior
0.25 0.25

20
METRADO DE CARGAS

21
9. METRADOS DE CARGAS
9.1 METRADO DE VIGAS
Las vigas se encuentran sujetas a las cargas que le transmiten la losa, así
como las cargas que actúan sobre ellas como su peso propio, peso de
tabiques, etc
9.2 CARGA MUERTA
Son todas las cargas de los elementos permanentes de construcción
incluyendo su estructura, los muros, pisos, cubiertas, escaleras, equipos fijos y
todas aquellas cargas que no son causadas por la ocupación y uso de la
edificación.
9.3 CARGA VIVA O SOBRECARGA
Son cargas gravitacionales debido a la ocupación normal de la estructura y que
no son permanentes en ella. Debido a la característica de movilidad y no
permanencia de esta carga el grado de incertidumbre en su determinación es
mayor.
CARGA MUERTA
Densidad del concreto 2400 kg/m3
aligerado (t=0.25m) 350 kg/m3
Acabados 100 kg/m3
Tabiquería 100 kg/m3
CARGA VIVA O SOBRECARGA
Baños 300 kg/m3
corredores y escaleras 500 kg/m3
Aulas 250 kg/m3

22
EJE PRINCIPAL E-E

23
ENTRE 2 – 4
PORTICO
PRINCIPAL
EJE E-E ENTRE 2 – 4
PISO 1-3
CARGA
VIVA
E-030
CATEGORIA DE
EDIFICACIONES-
UNIVERSIDAD-
CATEGORIA A
TIPO
DISTAN.
TRIB
(M)
CATEGORIA
A
SOBRECARGA
TN/M2
CARGA (TN
/M)
PASADISO 2.25 50% 0,5 0.563
AULAS 2.325 50% 0,25 0.291 0.854
CARGA
MUERTA
VIGAS ANCHO ALTURA FACTOR DE VIGA TN/M3
CARGA(TN
/M)
PRINCIPAL 0,25 0,5 2,4 0,300
ALIGERADO
H
DISTAN.
TRIB
(M)
FACTOR TN/M2
CARGA(TN
/M)
0,25 4,575 0,55 2,516 2,816
PISO 4
CARGA
VIVA
DISTAN. TRIB
(M)
4,575
SOBRECARGA 0,1
TECHO E 0,30 0,25 0,114
CARGA MUERTA Y CARGA VIVA 1°-3° PISO
WD= 2.816 TON /M WL=0.854 TON /M
CARGA ÚLTIMA NORMA E060:
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=5.394 TON /M
CARGA MUERTA Y CARGA VIVA 4° PISO
WD= 2.816 TON /M WL=0.114 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=4.136 TON /M

24
ENTRE 1-2 Y 4-5
PORTICO
PRINCIPAL
EJE E-E ENTRE 1-2 Y ENTRE 4-5
PISO 1-3
CARGA
VIVA
E-030
CATEGORIA DE
EDIFICACIONES-
UNIVERSIDAD-
CATEGORIA A
TIPO
DISTAN.
TRIB
(M)
CATEGORIA
A
SOBRECARGA
TN/M2
CARGA (TN
/M)
AULAS 4,575 50% 0,25 0.572 0.572
CARGA
MUERTA
CARGA(TN
/M)
PRINCIPAL 0,25 0,5 2,4 0,300
ALIGERADO
H
DISTAN.
TRIB
(M)
TN/M2
CARGA(TN
/M)
0,25 4,575 0,55 2,516 2,816
PISO 4
CARGA
VIVA
DISTAN. TRIB
(M)
4,575
SOBRECARGA 0,1
TECHO E 0,30 0,25 0,114 FACTOR
WD= 2.816 TON /M WL=0.572 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=4.915 TON /M
WD= 2.816 TON /M WL=0.114 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=4.136 TON /M

25
EJE SECUNDARIO 4-4

26
ENTRE A-B
PORTICO
SECUNDARIO
EJE 4-4 ENTRE A-B
PISO 1-3
CARGA VIVA
E-030
CATEGORIA DE
EDIFICACIONES-
UNIVERSIDAD-
CATEGORIA A
TIPO
DISTAN.
TRIB
(M)
CATEGORIA
A
SOBRECARGA
TN/M2
CARGA (TN
/M)
PASADISO 2,4 50% 0,5 0,600
ESCALERA 2,575 50% 0,5 0,644 1,244
CARGA
MUERTA
CARGA(TN
/M)
SECUNDARIA 0,25 0,35 2,4 0,210
ALIGERADO
H
DISTAN.
TRIB
(M)
FACTOR TN/M2
CARGA(TN
/M)
0,25 4,975 0,55 2,736 2,946
PISO 4
CARGA VIVA
DISTAN. TRIB
(M)
4,975
SOBRECARGA 0,1
TECHO E 0,30 0,25 0,124
WD= 2.946 TON /M WL=1.244 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=6.239 TON /M
WD= 2.946 TON /M WL=0.124 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=5.182 TON /M

27
ENTRE B-E
PORTICO
SECUNDARIO
EJE 4-4 ENTRE B-E
PISO 1-3
CARGA VIVA
E-030
CATEGORIA DE
EDIFICACIONES-
UNIVERSIDAD-
CATEGORIA A
TIPO
DISTAN.
TRIB (M)
CATEGORIA
A
SOBRECARGA
TN/M2
CARGA (TN
/M)
PASADISO 2,4 50% 0,5 0,600
AULA 2,575 50% 0,25 0,322 0.922
CARGA
MUERTA
CARGA(TN
/M)
SECUNDARIA 0,25 0,35 2,4 0,210
ALIGERADO
H
DISTAN.
TRIB (M)
FACTORTN/M2
CARGA(TN
/M)
0,25 4,975 0,55 2,736 2,946
PISO 4
CARGA VIVA
DISTAN. TRIB
(M)
4,975
SOBRECARGA 0,1
TECHO E 0,30 0,25 0,124
WD= 2.946 TON /M WL=0.922 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=5.692 TON /M
WD= 2.946 TON /M WL=0.124 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=5.182 TON /M

28
ENTRE E-F
PORTICO
SECUNDARIO
EJE 4-4 ENTRE E-F
PISO 1-3
CARGA VIVA
E-030
CATEGORIA DE
EDIFICACIONES-
UNIVERSIDAD-
CATEGORIA A
TIPO
DISTAN.
TRIB (M)
CATEGORIA
A
SOBRECARGA
TN/M2
CARGA (TN /M)
AULA 4,975 50% 0,25 0,622 0,622
CARGA
MUERTA
VIGAS ANCHO ALTURA FACTOR DE VIGA TN/M3 CARGA(TN /M)
SECUNDARIA 0,25 0,35 2,4 0,210
ALIGERADO
H
DISTAN.
TRIB (M)
FACTOR TN/M2 CARGA(TN /M)
0,25 4,975 0,55 2,736 2,946
PISO 4
CARGA VIVA
DISTAN. TRIB
(M)
4,975
SOBRECARGA 0,1
TECHO E 0,30 0,25 0,124
WD= 2.946 TON /M WL=0.622 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=4.335 TON /M
WD= 2.946 TON /M WL=0.124 TON /M
𝑾𝑼 = 𝟏.𝟒𝑾𝑫 + 𝟏.𝟕𝑾𝑳
WU=5.182 TON /M

29
ANALISIS SISMICO

30
9.2. FUERZAS POR SISMO
PARAMETROS, FACTORES Y COEFICIENTES ESTRUCTURALES.
Para calcular la fuerza horizontal por efectos de un sismo nos basaremos en la
Norma Técnica de Edificación E-030 de Diseño Sismo Resistente.
Análisis Estático:
Cálculo de la Fuerza Cortante Axial en la base de la Estructura, corresponde a
la dirección considerada, se determina por la siguiente expresión:
𝑉 =
𝑍𝑈𝑆𝐶
𝑅
𝑥 𝑃
Dónde:
Z= Factor de zona
U= Factor de uso de importancia
S= Factor del suelo
C= Factor de ampliación sísmica
R= Coeficiente de reducción
P= Peso de la edificación (Peso muerto + % de carga viva)
a) Factor de Zona (Z):
Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una
probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.
Según la NTP E-030 de zonificación, el territorio peruano se considera dividido
en cuatro zonas, por lo tanto, según el dato de que la estructura se encuentra
en la Zona 4, el factor de Zonificación será

31
b) Determinación del factor uso e
importancia (U):
El RNE E-030 indica que cada estructura debe ser clasificada de acuerdo a las
categorías indicadas en la tabla N 5.
De acuerdo a esto y sabiendo que la edificación tendrá un uso para una
universidad, la categoría a la que pertenece será la “Categoría A” de
Edificaciones comunes cuyo coeficiente de uso es:
Determinación del factor de suelo (S):
Según el RNE E-030 de las condiciones geotécnicas, se considerará que dicho
suelo pertenece al perfil S3 (suelos flexibles o con estrato de gran espesor):
Z=0.35
U= 1.5

32
Determinación del factor ampliación sísmica (C):
Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta
estructural respecto de la aceleración en el suelo.
S= 1.15 Tp= 0.6 TL= 2.0

33
El periodo fundamental T se determinará de la siguiente fórmula:
Dónde:
ℎ𝑛 = 12𝑚 --------- Altura de la edificación.
𝐶𝑡 = 35𝑚 --------- Es una constante cuando los elementos resistentes en la
dirección considerada sean únicamente pórticos T
C =35.
El RNE E-030 define el factor de Ampliación Sísmica (C), por la siguiente
expresión:
Estamos en el primer caso: T <Tp, por lo tanto:
Determinación del factor de Reducción (R):
Las estructuras deben ser clasificadas como Regulares e Irregulares, con el fin
de determinar el procedimiento adecuado del análisis y los valores adecuados
del factor de Reducción de Fuerza Sísmica.
En este caso, la estructura es regular debido a que no tiene discontinuidades
significativas horizontales o verticales en su configuración resistente a cargas
laterales, por lo tanto, el valor del coeficiente de reducción, para pórtico de
concreto armado será:
C= 2.5
𝑇 =
12
35
= 0.34

34
Para dirección principales es R=8
Para dirección secundarias es la mitad de los principales R= 4
R = 8

35
Determinación del peso de la edificación:
El Peso de la Edificación se calcula adicionando a la carga permanente y total
de la edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se
determinara según la categoría de la edificación que para este caso como es
una edificación de Tipo “A” se tomara el 50% de la carga viva.

36
PESO 2DO NIVEL
Estructura Peso
Losa 249546
Viga Principal 27720
Viga Secundaria 17640
viga voladizo 15814.5
Columna central 10584
Columna lateral 6300
Columna esquina 1800
WD TOTAL 329404.5
Carga Viva 53017
Pl = WD+WL 382421.5
PESO 1ER NIVEL
Estructura Peso
Losa 249546
Columna central 11642.4
WD TOTAL 331272.9
Carga Viva 53017
Pl = WD+WL 384289.9
PESO 3ER NIVEL
Estructura Peso
Losa 249546
WD TOTAL 329404.5
Carga Viva 53017
Pl = WD+WL 382421.5
PESO 4TO NIVEL
Estructura Peso
Losa 249546
WD TOTAL 329404.5
Carga Viva 10711.5
Pl = WD+WL 340116

37
CUADRO DE CONSIDERACIONES PARA EL ANALISIS
SISMICO
PESO TOTAL DE TODA LA ESTRUCTURA
Nº Pisos= 4
Estructura Peso Total
Losa 998184
Viga voladiza 63258
Columna central 43394.4
WD TOTAL 1319486.4
Carga Viva 169762.5
P=WD+WL= 1489249
PARAMETROS NORMA
Suelo = grava-arcilla
Zona = 3
Factores de zona (Z)= 0.35
Perfil de Suelo = S2
Factor de Suele (S)= 1.15
Categoria de las edificaciones (U) = 1.5
Coeficiente basico de Reduccion (R)= 8
Coeficiente basico de Reduccion (R)= 4
C= 2.5

38
ANALISIS EN LA DIRECCION DE LA VIGA PRINCIPAL
V para la dirección principal
V= 280979.382 kg
V= 280.98 tn
NIVEL CARGA(kg) ALTURA(m) C*H C*H/TOTAL FUERZA(tn)
1 384289.9 3.3 1268156.67 0.1110727 5.20
2 382421.5 6.3 2409255.45 0.2110169 9.80
3 382421.5 9.3 3556519.95 0.3115011 14.59
4 340116 12.3 4183426.8 0.3664093 17.16
ANALISIS EN LA DIRECCION DE LA VIGA SECUNDARIA
V para la dirección secundaria
V= 561958.765 kg
V= 561.959 tn
NIVEL CARGA(kg) ALTURA C*H C*H/TOTAL FUERZA(tn)
1 473494.8 3.3 1562532.84 0.1057692 59.44
2 473494.8 6.3 2983017.24 0.2019231 113.47
3 473494.8 9.3 4403501.64 0.2980769 167.51
4 473494.8 12.3 5823986.04 0.3942308 221.54

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