Aplicación de la NRS-10 título E, en diseños arquitectónicos propuestos en la cartilla de modelos replicables INURBE

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1 2018 Aplicación de la NRS-10 título E, en diseños arquitectónicos propuestos en la cartilla de modelos replicables INURBE

2 1 Aplicación de la NRS-10 título E, en diseños arquitectónicos propuestos en la cartilla de modelos replicables INURBE Elaborado por: Cristian David Roa Bonilla Dilan Dayan Cuellar Melgarejo

3 2 Aplicación de la NRS-10 título E, en modelos arquitectónicos propuestos en la cartilla de modelos replicables INURBE Guía realizada a partir del proyecto de investigación como monografía de grado Cristian David Roa Bonilla Dilan Dayan Cuellar Melgarejo Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica Tecnología en construcciones civiles 2018

4 3 Presentación La presente cartilla retoma modelos arquitectónicos presentados por el ya liquidado instituto nacional de vivienda de interés social y reforma urbana INURBE en la década de los 90, modelos que pretendían ofrecer 16 tipos de vivienda unifamiliar que se pudieran implementar en el desarrollo de programas municipales, comunitarios o individuales de vivienda económica y fueran un apoyo efectivo al programa de subsidios que se ofrecía en estos años. Debido a la actualización de la norma sismo resistente, (que cambió del Codigo Colombiano de Costrucciones Sismo Resistentes de 1984 a la NSR-98 y tiempo despues a la NSR-10) los modelos de vivienda propuestos por el INURBE fueron dejados de lado ya que no cumplían con los parámetros estructurales que exige la norma. Por esta razón, el proyecto de implementación de dichas viviendas no ha cumplido con los objetivos iniciales y en vez de esto ha quedado en el olvido. En este proyecto se han retomado 14 modelos arquitectónicos de vivienda unifamiliar y siguiendo la norma sismo resistente se han actualizado, teniendo en cuenta que se establece la mampostería confinada como el sistema portante en cada diseño. El objetivo es plantear una cartilla de libre acceso que recopile los diseños arquitectónicos y estructurales, que le brinde al usuario la información necesaria para poder construir la vivienda de su interés y que además establezca las zonas geográficas en Colombia para las que se pensó cada modelo. Esta cartilla presenta los planos constructivos de cada diseño y los complementa con las memorias para el cálculo de muro confinado siguiendo los parámetros establecidos por la norma sismo resistente NSR-10. Además, se presenta el tipo de zona sísmica en el que se podría construir cada vivienda y el contexto climático para el que se diseñaron. Finalmente se incorpora un cuadro de síntesis que indica el código del modelo, las dimensiones del lote, el número de alcobas, la zona de amenaza sísmica en la que se puede construir y el área total de la vivienda terminada.

5 4 Contenido 1. Qué es la norma sismo resistente NSR-10?...Pág Zonas de amenaza sísmica en Colombia 2. Sistemas de resistencia sísmica Pág Consideraciones a tener en cuenta Mampostería confinada Unidades de mampostería Elementos de confinamiento en mampostería confinada Columnas de confinamiento Vigas de confinamiento Longitud de muros confinados 3. Consideraciones..Pág Disposición de muros estructurales Peso de los elementos de construcción Integridad estructural Perdida de sección 4. Cálculo de longitud mínima de muro confinado.... Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 01. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 02. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 03. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 04. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 05. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº Pág Modelo replicable unifamiliar Nº Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 08.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 09.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 10.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 11.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 12.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 13.. Pág Modelo replicable unifamiliar Nº 14.. Pág Aspectos comparativos entre los modelos..... Pág Aspectos arquitectónicos 19.2 Aspectos estructurales 20. Referencias bibliográficas....pág 70

6 5 Tablas y figuras de contenido Tabla Pág 8 Parámetros de aceleración y velocidad pico efectiva vinculados a zonas de amenaza sísmica. Tabla Pág 9 Valores de aceleración y velocidad pico efectiva vinculados las principales ciudades en Colombia. Figura Pág 10 Mapa de Colombia Figura Pág 11 Zonas de amenaza sísmica en Colombia Tabla Pág 16 Valores M0 en relación a la aceleración pico efectiva Imagen Pág 21 Muros confinados modelo 1 eje x, primer nivel Imagen Pág 21 Muros confinados modelo 1 eje y, primer nivel Imagen Pág 22 Muros confinados modelo 1 eje x, segundo nivel Imagen Pág 22 Muros confinados modelo 1 eje y, segundo nivel Tabla Pág 24 Cálculos estructurales modelo 1 Tabla Pág 25 Complemento de cálculos estructurales modelo 1 Tabla Pág 28 Cálculos estructurales modelo 2 Tabla Pág 31 Cálculos estructurales modelo 3 Tabla Pág 34 Cálculos estructurales modelo 4

7 6 Tabla Pág 37 Cálculos estructurales modelo 5 Tabla Pág 41 Cálculos estructurales modelo 6 Tabla Pág 43 Cálculos estructurales modelo 7 Tabla Pág 46 Cálculos estructurales modelo 8 Tabla Pág 49 Cálculos estructurales modelo 9 Tabla Pág 52 Cálculos estructurales modelo 10 Tabla Pág 55 Cálculos estructurales modelo 11 Tabla Pág 56 Complemento cálculos estructurales modelo 11 Tabla Pág 59 Cálculos estructurales modelo 12 Tabla Pág 62 Cálculos estructurales modelo 13 Tabla Pág 65 Cálculos estructurales modelo 14 Tabla Pág 67 Discriminación de áreas Tabla 21. Pág 68 Longitudes de muro confinado Tabla Pág 69 Ejes de simetría

8 7 Qué es la norma sismo resistente NSR-10? El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR10) es la norma técnica colombiana que regula los parámetros estructurales que se deben construir tanto al momento de diseñar como al momento de implementar una edificación. Estos parámetros garantizan el buen comportamiento de la estructura frente a un sismo, siguen leyes de disipación de la energía y de rigidez de los elementos. El objetivo principal de la normativa es salvaguardar vidas humanas y como efecto colateral se evita la pérdida de la estructura, lo que no solo disminuye costos, si no problemas sociales y culturales, enfocándose especialmente en aquellos edificios que brindan algún tipo de atención a emergencias (salud, seguridad, etc) después de un terremoto. La normativa colombiana fue establecida por el Decreto 926 del 19 de marzo de 2010, el cual fue sancionado por el ex-presidente Álvaro Uribe. Después de esto fue evaluada durante 3 años, y solo fue admitida hasta que obtuvo la aprobación por parte de los ministerios de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, de Transporte y del Interior. Además, se mencionará que la NSR-10 es la actualización de la norma NSR-98, que se estableció por medio del Decreto 33 del 9 de enero de que a su vez estas normas actualizan y reemplazan la primera normativa sismo resistente expedida en el país, la cual había sido aprobada por medio del Decreto Ley 1400 del 7 de junio de 1984 (Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes); Esta fue la norma con la que se construía anteriormente y la base para la normativa actual. Zonas de amenaza sísmica en Colombia: Uno de los puntos más relevantes de la nueva versión es el nuevo mapa de sismicidad, que permite identificar de manera más acertada zonas de amenaza sísmica. Teniendo dicha información como base fue que se diseñó cada uno de los modelos, pues la norma acepta la variación de los diseños estructurales, dependiendo de si la zona es alta, intermedia o baja. A continuación, se presentará la información que da origen al mapa de Colombia presentado en la NSR-10, que clasifica las zonas de amenaza sísmica en alta, intermedia o baja según los parámetros de aceleración y velocidad pico efectiva, Aa y Av, respectivamente.

9 8 Tabla 1. Parámetros de aceleración y velocidad pico efectiva vinculados a zonas de amenaza sísmica. Mayor valor entre Aa y Av Número de región Amenaza Sísmica 0,5 10 Alta 0,45 9 Alta 0,4 8 Alta 0,35 7 Alta 0,3 6 Alta 0,25 5 Alta 0,2 4 Intermedia 0,15 3 Intermedia 0,1 2 Baja 0,05 1 Baja Tomado de: Norma Sismo Resistente NSR-10, pag 15, título A. (2010). Son estos los datos que clasifican a las zonas de Colombia en altas, intermedias o bajas y se pueden observar las figuras 1 y 2, y se presentan en lo que sigue. Además, se hace mención que según la norma los valores de Aa y Av deben ser restablecidos cada cincuenta años para obtener datos más acertados. Los parámetros de velocidad y aceleración pico efectiva para las principales ciudades colombianas que rigen actualmente son los recopilados en la siguiente tabla:

10 9 Tabla 2. Valores de aceleración y velocidad pico efectiva vinculados a las principales ciudades en Colombia. Tomado de: Norma Sismo Resistente NSR-10, pag 16, título A. (2010).

11 10 FIGURA 2: Mapa de Colombia Tomado de: Norma Sismo Resistente NSR-10, pag 17, Titulo A. (2010)

12 11 FIGURA 2: Zonas de amenaza sísmica en Colombia Tomado de: Norma Sismo Resistente NSR-10, pag 18, Titulo A. (2010)

13 12 SISTEMAS DE RESISTENCIA SISMICA Un sistema de resistencia sísmica debe garantizar un comportamiento adecuado de los elementos con la capacidad de soportar cargas verticales y horizontales, dicha resistencia se puede lograr configurando el sistema portante de acuerdo a los siguientes mecanismos: (a) Un conjunto de muros estructurales organizados para resistir los efectos sísmicos horizontales, teniendo en cuenta sólo la rigidez longitudinal de cada muro. (b) Un sistema de diafragmas que obligue al trabajo conjunto de los muros estructurales, mediante amarres que estén entre cubierta y entrepisos que transmitan a cada muro la fuerza lateral que deba resistir. (c) Un sistema de cimentación rígida que transmita al suelo las cargas derivadas de la función estructural de cada muro. En esta cartilla se proponen un grupo de muros en mampostería confinada, ubicados de tal manera que cumplan y sean construidos con los parámetros técnicos que exige la norma Mampostería Confinada Los muros en mampostería para las casas de uno y dos pisos se clasificarán de la siguiente manera: a) Muros confinados estructurales: Serán aquellos muros que configuran el sistema portante, los encargados de transmitir cargas a la cimentación. b) Muros no estructurales: Constituyen parte del sistema de particiones de la vivienda y no tienen un uso estructural. Solo se consideran como muros estructurales, en determinado nivel, aquellos que presentan continuidad vertical desde la cimentación hasta el diafragma superior, que no tienen ningún tipo de abertura y que están confinados.

14 13 Unidades de Mampostería Las unidades de mampostería que se utilicen en las casas de uno y dos pisos pueden ser de arcilla cocida o de silical, estos mampuestos pueden ser de perforación vertical, de perforación horizontal o macizas y deben cumplir con las especificaciones establecidas en las normas NTC expedidas por el instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificaciones, ICONTEC Elementos de confinamiento en mampostería confinada. Los elementos de confinamiento en edificaciones de uno o dos pisos deben ser construidos siguiendo las especificaciones del título E de la norma sismo resistente, y se clasifican en lo que sigue: Columnas de confinamiento Se construyen a partir de concreto reforzado y se anclan a la cimentación, la sección transversal de las columnas de amarre debe tener un área no inferior a 2000 mm2 y un espesor igual al del muro que se está confinando. Estas columnas de confinamiento deben colocarse en los extremos de los muros estructurales seleccionados, en las intersecciones con otros muros estructurales y en lugares intermedios a distancias no mayores de 35 veces el espesor efectivo del muro o 1.5 veces la distancia vertical entre elementos horizontales de confinamiento y deben contar con un refuerzo mínimo en acero. Refuerzo longitudinal: 4barras nº3 o 10mm o 3 barras nº 4 o 12m Refuerzo transversal: debe utilizarse refuerzo transversal consistente en estribos cerrados mínimo de diámetro nº2 0 6m espaciados a 200mm Vigas de confinamiento En general las vigas de confinamiento se construyen en concreto reforzado y su refuerzo debe anclarse en los extremos terminales con ganchos de 90º. Las vigas de amarre se vacían directamente sobre los muros estructurales que confinan. El ancho mínimo de las vigas de amarre al igual que el de las columnas debe ser igual al espesor del muro, con un área transversal mínima de 20000mm2, sin embargo, por cuestiones de embellecimiento y demás, en vigas que requieran enchaparse el ancho especificado pude reducirse hasta 75mm

15 14 Las vigas de amarre deben disponerse formando anillos cerrados en un plano horizontal, entrelazando los muros estructurales en las dos direcciones formadas por los ejes principales, las vigas se relacionan en cada nivel del sistema portante de la siguiente manera: A nivel de la cimentación: el sistema de cimentación constituye el primer amarre de nivel horizontal. A nivel del sistema de entrepiso en casa de dos niveles: las vigas de amarre pueden ir embebidas en losa de entre piso. A nivel del enrase de cubierta: se presenta dos opciones para la ubicación de las vigas de amarre y la configuración del diafragma. De igual forma todas las vigas de confinamiento deben contar con un refuerzo en acero que se debe colocar de manera simétrica respecto a los ejes de la sección: Refuerzo longitudinal: No debe ser inferior a 4 barra N 3 (3/8 ) o 10 mm, dispuestos en rectángulo para anchos de viga superiores o iguales a 110 mm. Para anchos inferiores a 110 mm, y en los casos en que el entrepiso sea una losa maciza, el refuerzo mínimo debe ser dos barras N 4 (1/2 ) o 12 mm con límite de fluencia, Fy no inferior a 420 Mpa. Refuerzo transversal: considerado como luz, el espacio comprendido entre columnas de amarre ubicadas en el eje de la viga, o entre muros estructurales transversales al eje de la viga, se deben utilizar estribos de acero Nº2 (1/4 ) o 6mm espaciados a 100mm de los primeros 500mm de cada extremo de la luz y espaciados casa 200 mm en el resto del tramo. Longitud de muros confinados Para poder garantizar que la edificación soporte mejor una fuerza natural como las producidas en un sismo, debe existir una longitud mínima de muros confinados en las direcciones principales para poder disipar energía en el rango inelástico y deben tener longitudes similares para resistir fuerzas sísmicas. Dichos muros deben ubicarse buscando simetría y rigidez torsional para lograr un comportamiento adecuado, lo cual se logra de varias formas, una de ellas es ubicándolos cerca de la periferia. Sin embargo, esta longitud de muros confinados depende de varios factores, como lo son la Zona de amenaza sísmica y los coeficientes parametrizados tal como la Aceleración Pico efectiva (Aa), entre otros.

16 15 CONSIDERACIONES Disposición de muros estructurales Las características y especificaciones presentadas están sujetas a lo exigido por la norma NSR-10 en su título e; la cual hace referencia al grupo de uso 1 para construcción de viviendas de uno y dos pisos que forme máximo un grupo de 15 viviendas o un área construida no mayor a 3000 m2. Es necesario ubicar los elementos de manera simétrica para evitar que la edificación sea más rígida en un extremo, pues esto podría causar daños estructurales y debilitar la vivienda. Peso de los elementos de construcción. Las fuerzas generadas por un sismo son inerciales pues a mayor masa, mayor es la fuerza generada, es por ello que se debe evitar elementos muy pesados en la cubierta como lo pueden ser los tanques de agua. Integridad Estructural Para que un muro se considere estructural debe estar anclado a la cimentación y ser continuo entre ésta y el diafragma superior. En este caso particular, los muros estructurales en las viviendas presentadas son aquellos que no poseen vanos y que como se explicó van desde la cimentación hasta la cubierta. Adicionalmente debe evitarse irregularidad geométrica respecto a la altura y la distribución en planta. Perdida de sección Cuando un muro pierde más del 50% de su sección se considera que este se fraccionó en dos muros independientes, los cuales deben analizarse y diseñarse como elementos independientes, confinando cada uno de ellos por aparte. En el caso de aberturas, estas deben ser peñas; no mayores al 35% de área total del muro y deben de estas espaciadas, tampoco pueden estar ubicadas en las esquinas. Adicionalmente si la distancia entre aberturas es mayor a 50 cm; se deben reforzar los vanos con vigas y columnas de concreto

17 Cálculo de longitud mínima de muro confinado: A continuación, se presenta el procedimiento detallado para calcular la longitud mínima de muro confinado con la que debe contar la vivienda para cumplir con las especificaciones exigidas por la NSR-10, titulo E, aplicadas únicamente a viviendas de uno y dos pisos. Al momento de diseñar el parámetro de aceleración pico efectiva Aa es el factor que relaciona la capacidad portante de la estructura con la zona de amenaza sísmica, y se hace a través del coeficiente M0 que establece la norma sismo resistente en el título e, en la siguiente tabla: Tabla 3. Valores M0 en relación a la aceleración pico efectiva. Zona de amenaza sísmica Valores Aa Valores Mo Alta Intermedia Baja Tomado de: Norma Sismo Resistente NSR-10, pág. 13, título E. (2010). Dicho coeficiente es el utilizado en la ecuación que establece la norma para hallar la longitud mínima de muro confinado, esto asegura el cumplimiento del objetivo principal de la norma: garantizar el buen comportamiento de la estructura frente a un sismo. = 0 Ecuación 1: Longitud mínima de muro confinado 16

18 17 Donde: Lmin = Longitud mínima de muros estructurales en cada dirección (en metros) M0 = Coeficiente que se lee en la tabla 1 t = Espesor efectivo de muros estructurales en nivel considerado (en milímetros) Ap = Se considera en metros cuadrados y varía dependiendo: (a) Es el área cubierta en edificaciones de un piso y con cubierta en losa de concreto. (b) Es el área cubierta para muros del segundo nivel en construcciones de dos pisos, siempre y cuando la cubierta es una losa de concreto. (c) El área de cubierta sumada al área de entrepiso para muros de primer nivel en construcciones de dos pisos con cubierta consistente en una losa de concreto. Los valores del área determinados para cubiertas de losa de concreto según (a), (b) o (c) se deben multiplicar por 2/3 si se emplea una cubierta liviana. Asimismo, la norma exige otro parámetro que obligatoriamente debe ser revisado y aprobado para poder validar el diseño estructural. La simetría es el valor que evalúa la correcta distribución de los muros en la edificación, se examina con delicadeza debido a que una estructura asimétrica corre el riesgo de sufrir graves deformaciones a causa de la diferencia de rigidez a lo largo de la misma. La forma de evaluar dicha la simetría en una edificación, es a través de la siguiente ecuación: Ecuación 2 Donde: Lm= longitud de cada muro (en m) en la dirección i.

19 18 b = la distancia perpendicular (en m) desde cada muro en la dirección i, hasta un extremo del predio que contiene el área de entrepiso. B = longitud del lado (en m), perpendicular a la dirección i, del rectángulo menor que contiene el área de la cubierta o entrepiso. Este fue un parámetro clave en el diseño de cada una de las viviendas, razón que estuvo vinculada al programa arquitectónico y que reguló los espacios habitacionales. En esta cartilla se garantiza que cada modelo cumple con la simetría y la longitud mínima de muros confinados para ser implementado en el área de amenaza sísmica correspondiente. Tomaremos como ejemplo el modelos número uno, en el que se ilustraran los muros confinados en cada dirección; este proceso en esencia es el mismos procedimiento aplicado a todos los modelos presentados en esta cartilla.

20 19 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 01 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 4.50 x metros en zonas de clima templado y caliente. Características: La Unidad Básica, tiene metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio.

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22 21 Al calcular las longitudes de muros confinados se obtiene una distribución de la siguiente manera, teniendo en cuenta hay confinamiento en el eje X (Naranja) y el eje Y (Amarillo). Imagen 1. Muros confinados modelo 1 eje X, primer nivel. Imagen 2. Muros confinados modelo 1 eje Y, primer nivel. De igual manera, el nivel superior se soporta de aquellos muros que son continuos desde la placa de contrapiso hasta la cubierta.

23 22 Imagen 3. Muros confinados modelo 1 eje X, segundo nivel. Imagen 4. Muros confinados modelo 1 eje Y, segundo nivel. Los cálculos de diseño para adaptar el diseño a la zona sísmica de mayor amenaza se presentan a continuación:

24 23 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Área primer piso 26,62 M0 Aproximado 17 Área segundo piso 25,51 Aa Correspondiente 0,2 Área total 43,63 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 17,01 Espesor de muro 120 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 0,95 0,06 0,06 MA 4,70 4,38 20,59 M2 1,25 0,06 0,07 MB 2,80 0,06 0,17 M3 1,70 0,98 1,67 M4 1,70 2,93 4,98 M5 0,90 5,86 5,26 M6 0,95 5,86 5,56 Sumatoria 7,44 17,60 Sumatoria 7,50 20,75 EJE REAL 2,36 EJE REAL 2,77 EJE IDEAL 2,96 EJE IDEAL 2,25 % diferencia -9,98% % de diferencia 8,66% M0 20,47 M0 20,63 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 0,95 0,06 MA 4,70 4,38 20,59

25 M2 1,25 0,06 0,07 MB 2,80 0,06 0,17 M5 0,90 5,86 5,26 M6 0,95 5,86 5,56 Sumatoria 4,04 10,89 Sumatoria 7,50 20,75 EJE REAL 2,69 EJE REAL 2,77 EJE IDEAL 2,96 EJE IDEAL 2,25 % de diferencia -4,46% % de diferencia 8,66% M0 28, M0 52,92 Tabla 4. Cálculos estructurales modelo 1. Además, se menciona que en este diseño estructural de esta vivienda se divide en dos partes debido a que la habitación 1 no sostiene cargas de un segundo nivel, por lo que el cálculo de ésta sección se presenta en lo que sigue: DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Área primer piso 13,81 M0 Aproximado 17 Área segundo piso 0 Aa Correspondiente 0,2 Área total 23,02 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 9,21 Espesor de muro 120 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X HABITACIÓN 1 CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M7 1,4 0,06 0,08 MD 2,82 4,38 12,35 24

26 M8 1,61 2,94 4,73 MC 2,82 0,06 0,17 Sumatoria 3,01 4,82 Sumatoria 5,64 12,52 EJE REAL 1,60 EJE REAL 2,22 EJE IDEAL % diferencia 1,41 EJE IDEAL 2,25 6,75% % de diferencia -0,67% M0 15,69 M0 29,40 Tabla 5. Complemento de cálculos estructurales modelo 1. De lo anterior se deduce que ésta vivienda se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica intermedia o menor. Una vez explicado el procedimiento base aplicado a todos los modelos de vivienda, se presenta cada modelo como una alternativa segura al momento de construir una edificación. 25

27 26 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 02 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x 6.00 metros en zonas de clima frio y templado. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, baños, tres alcobas. Los cálculos de diseño para adaptar el diseño a la zona sísmica de mayor amenaza se presentan a continuación:

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29 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 36 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 32,2 Aa Correspondiente 0,2 Area total 57,47 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 21,47 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,99 0,06 0,12 MA 3,05 5,88 17,93 M2 2,32 2,93 6,80 MB 3,65 0,06 0,22 M3 3,10 5,89 18,26 MC 1,52 0,97 M4 2,17 4,75 10,31 Sumatoria 9,58 35,48 Sumatoria 8,22 18,15 EJE REAL 3,70 EJE REAL 2,21 EJE IDEAL 3 EJE IDEAL 3 % diferencia 11,73% % de diferencia -13,19% M0 20,00 M0 17,16 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,1 0,06 MA 3,05 5,88 17,93 M2 2,32 2,93 6,80 MB 3,65 0,06 0,22 M3 3,10 5,89 18,26 Sumatoria 6,52 25,06 Sumatoria 6,70 18,15 EJE REAL 3,84 EJE REAL 2,71 EJE IDEAL 3,00 EJE IDEAL 3 % de diferencia 14,05% % de diferencia -4,84% M0 36, M0 37,45 Tabla 6 Cálculos estructurales modelo 2 De lo anterior se deduce que ésta vivienda se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica intermedia o menor. 28

30 29 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 03 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x 6.00 metros en zonas de clima frio y templado. La unidad básica alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, baños, y tres alcobas. A continuación, se presentan los cálculos estructurales incluyendo los muros que se pueden confinar para este diseño.

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32 31 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 36 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 31,91 Aa Correspondiente 0,2 Area total 57,27 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 21,27 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 2,35 0,06 0,14 MA 4,05 5,94 24,06 M2 1,15 1,08 1,24 MB 4,50 0,06 0,27 M3 1,38 1,99 2,75 M4 3,03 5,94 18,00 M5 1,18 3,99 4,71 Sumatoria 9,09 26,84 Sumatoria 8,55 24,33 EJE REAL 2,95 EJE REAL 2,85 EJE IDEAL 3 EJE IDEAL 3 % diferencia -0,80% % de diferencia -2,58% M0 19,05 M0 17,91 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 2,35 0,06 0,14 MA 4,05 5,94 24,06 M4 3,03 5,94 18,00 MB 4,50 0,06 0,27 Sumatoria 5,38 18,14 Sumatoria 8,55 24,33 EJE REAL 3,37 EJE REAL 2,85 EJE IDEAL 3,00 EJE IDEAL 3 % de diferencia 6,19% % de diferencia -2,58% M0 30, M0 48,23 Tabla 7. Cálculos estructurales modelo 3. De los cálculos anteriores se infiere que éste modelo se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica intermedia o baja.

33 32 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 04 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar para zonas de clima frio y templado necesita de un lote de 6.00 x 9.00 metros para su construcción. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, un baño, y tres alcobas.

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35 34 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 54 M0 Aproximado 15 Area segundo piso 36,97 Aa Correspondiente 0,2 Area total 78,65 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 24,65 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,59 1,56 2,48 MA 3,12 0,06 0,19 M2 1,10 2,53 2,78 MB 4,42 5,94 26,25 M3 1,97 2,86 5,63 MC 2,42 3,00 7,26 M4 1,38 3,57 4,93 M5 1,00 5,86 5,86 M6 0,94 5,86 5,51 M7 1,00 0,06 0,06 M8 0,96 0,06 0,06 Sumatoria 9,94 27,31 Sumatoria 9,96 33,70 EJE REAL 2,75 EJE REAL 3,38 EJE IDEAL 2,965 EJE IDEAL 3 % diferencia -7,34% % de diferencia 6,40% M0 15,17 M0 15,20 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,59 2,36 3,75 MA 3,12 0,06 0,19 M2 1,10 3,33 3,66 MB 4,42 5,94 26,25 M3 1,97 3,66 7,21 Sumatoria 4,66 14,63 Sumatoria 7,54 26,44 EJE REAL 3,14 EJE REAL 3,51 EJE IDEAL 3,65 EJE IDEAL 3 % de diferencia -13,89% % de diferencia 8,45% M0 22, M0 36,71 Tabla 8. Complemento de cálculos estructurales modelo 4. De los cálculos anteriores se infiere que éste modelo se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica intermedia o baja.

36 35 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 05 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x 9.00 metros en zonas de clima frio y templado. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La Unidad Desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, un baño, y tres alcobas.

37 36

38 37 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 33,29 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 33,29 Aa Correspondiente 0,2 Area total 55,48 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 22,19 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,06 0,06 0,06 MA 5,95 0,06 0,36 M2 1,03 0,06 0,06 MB 5,12 5,94 30,41 M3 2,02 2,86 5,78 M4 1,48 5,89 8,72 M5 1,03 5,89 6,07 M6 2,09 0,89 1,86 Sumatoria 8,71 22,55 Sumatoria 11,07 30,77 EJE REAL 2,59 EJE REAL 2,78 EJE IDEAL 2,975 EJE IDEAL 3 % diferencia -12,99% % de diferencia -3,67% M0 18,84 M0 23,94 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,06 0,06 0,06 MA 5,95 0,06 0,36 M2 1,03 0,06 0,06 MB 5,12 5,94 30,41 M4 1,48 5,89 8,72 M5 1,03 5,89 6,07 Sumatoria 4,60 14,91 Sumatoria 11,07 30,77 EJE REAL 3,24 EJE REAL 2,78 EJE IDEAL 2,98 EJE IDEAL 3 % de diferencia 8,95% % de diferencia -3,67% M0 24,87 M0 59,86 Tabla 9. Cálculos estructurales modelo 5. De los cálculos anteriores se infiere que éste modelo se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica intermedia o baja.

39 38 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 06 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima caliente. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en un piso, se compone de sala-comedor, cocina, dos patios, un baño, y tres alcobas.

40 39

41 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 33,29 M0 Aproximado 33 Reducción por cubierta liviana 22,19 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 0,90 0,06 0,05 MA 2,79 0,06 0,17 M2 1,12 2,75 3,08 MB 2,81 0,06 0,17 M3 1,10 3,63 3,99 MC 5,21 5,94 30,95 M4 1,00 6,06 6,06 MD 2,79 3,61 10,07 M5 2,00 11,94 23,88 Sumatoria 6,12 37,07 Sumatoria 13,60 41,36 EJE REAL 6,06 EJE REAL 3,04 EJE IDEAL 6 EJE IDEAL 3 % diferencia 0,94% % de diferencia 0,68% M0 33,09 M0 73,54 Tabla 10. Cálculos estructurales modelo 6. De los cálculos anteriores se infiere que éste modelo se podrá implementar en zonas de amenaza sísmica alta, intermedia o baja. 40

42 41 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 07 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima cálido. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en un piso, se compone de sala-comedor, cocina, patio, un baño, y dos alcobas. Por la distribución arquitectónica de este modelo se hace necesario verlo como dos unidades separadas, pues el patio aísla las habitaciones del resto de la vivienda. Por lo anterior se presentarán dos tablas de cálculos estructurales recopilando lo anteriormente mencionado.

43 42

44 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 26 M0 Aproximado 25 Reducción por cubierta liviana 17,33 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta FRENTE CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 0,90 0,06 0,05 MA 2,20 1,73 3,81 M2 1,28 2,36 3,02 MB 2,42 3,00 7,26 M3 1,50 5,41 8,12 Sumatoria 3,68 11,19 Sumatoria 4,62 11,07 EJE REAL 3,04 EJE REAL 2,40 EJE IDEAL 2,73 EJE IDEAL 3 % diferencia 11,38% % de diferencia -10,08% M0 25,48 M0 31,98 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 21,36 M0 Aproximado 25 Reducción por cubierta liviana 14,24 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta ALCOBAS 1, 2 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M4 0,95 0,06 0,06 MC 2,97 3,00 8,91 M5 0,95 0,06 0,06 M6 1,50 3,50 5,25 Sumatoria 3,40 5,36 Sumatoria 2,97 8,91 EJE REAL 1,58 EJE REAL 3,00 EJE IDEAL 1,78 EJE IDEAL 3 % diferencia -11,37% % de diferencia 0,00% M0 28,65 M0 25,03 Tabla 11:. Cálculos estructurales modelo 7 43

45 44 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 8 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima frio y templado. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, un baño, y tres alcobas En lo que sigue se presenta la hoja de cálculos que soporta el diseño estructural de la vivienda:

46 45

47 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 37,71 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 37,53 Aa Correspondiente 0,2 Area total 62,73 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 25,02 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,73 0,06 0,10 MA 3,52 0,06 0,21 M2 2,10 3,43 7,20 MB 4,52 5,94 26,85 M3 2,10 5,44 11,42 MC 1,92 3,01 5,78 M4 1,00 7,00 7,00 M5 1,50 4,46 6,69 M6 0,90 4,46 4,01 Sumatoria 9,33 36,43 Sumatoria 9,96 32,84 EJE REAL 3,91 EJE REAL 3,30 EJE IDEAL 3,525 EJE IDEAL 3 % diferencia 10,78% % de diferencia 4,95% M0 17,85 M0 19,05 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,73 0,06 0,10 MA 3,52 0,06 0,21 M2 2,10 3,43 7,20 MB 4,52 5,94 26,85 M3 2,10 5,44 11,42 M4 1,00 7,00 7,00 Sumatoria 6,93 25,73 Sumatoria 8,04 27,06 EJE REAL 3,71 EJE REAL 3,37 EJE IDEAL 3,53 EJE IDEAL 3 % de diferencia 5,33% % de diferencia 6,09% M0 33,24 M0 38,56 Tabla 12: Cálculo estructural modelo 8 46

48 47 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 09 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima templado y caliente. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, dos baños, y dos alcobas. En lo que sigue se presenta la hoja de cálculos que soporta el diseño estructural de la vivienda:

49 48

50 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 38,62 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 30,98 Aa Correspondiente 0,2 Area total 59,27 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 20,65 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,40 0,06 0,08 MA 4,61 0,06 0,28 M2 2,10 2,59 5,44 MB 6,15 5,94 36,53 M3 1,05 3,57 3,75 M4 1,50 4,56 6,84 M5 2,08 6,09 12,67 M6 0,83 5,34 4,43 M7 0,83 8,11 6,73 Sumatoria 9,79 39,94 Sumatoria 10,76 36,81 EJE REAL 4,08 EJE REAL 3,42 EJE IDEAL 4,585 EJE IDEAL 3 % diferencia -11,02% % de diferencia 7,01% M0 19,82 M0 21,78 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M2 0,06 0,00 MA 2,09 0,06 0,13 M3 1,05 0,00 MB 3,59 5,94 21,32 M4 1,50 2,03 3,05 M5 2,08 3,53 7,34 Sumatoria 3,58 10,39 Sumatoria 5,68 21,45 EJE REAL 2,90 EJE REAL 3,78 EJE IDEAL 3,32 EJE IDEAL 3 % de diferencia -12,61% % de diferencia 12,94% M0 20,80 M0 33,00 Tabla 13. Cálculos estructurales modelo 9 49

51 50 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 10 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima frio y templado. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, dos baños, y tres alcobas. En lo que sigue se presenta la hoja de cálculos que soporta el diseño estructural de la vivienda:

52 51

53 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 40,49 M0 Aproximado 17 Area segundo piso 40,49 Aa Correspondiente 0,2 Area total 67,48 Zona Sísmica Intermedia Reducción por cubierta liviana 26,99 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,20 0,06 0,07 MA 6,35 0,06 0,38 M2 0,95 1,06 1,01 MB 5,12 5,94 30,41 M3 2,09 3,09 6,46 M4 1,12 4,08 4,57 M5 2,33 5,06 11,79 M6 0,95 6,29 5,98 M7 1,12 6,29 7,04 Sumatoria 9,76 36,92 Sumatoria 11,47 30,79 EJE REAL 3,78 EJE REAL 2,68 EJE IDEAL 3,575 EJE IDEAL 3 % diferencia 5,80% % de diferencia -5,25% M0 17,36 M0 20,40 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,20 0,06 0,07 MA 3,64 0,06 0,22 M3 2,09 3,09 6,46 MB 5,12 5,94 30,41 M4 1,12 4,08 4,57 M5 2,33 5,06 11,79 Sumatoria 6,74 22,89 Sumatoria 8,76 30,63 EJE REAL 3,40 EJE REAL 3,50 EJE IDEAL 3,575 EJE IDEAL 3 % de diferencia -5,01% % de diferencia 8,28% M0 29,96 M0 38,94 Tabla 14. Cálculos estructurales modelo

54 53 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 11 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.00 x metros en zonas de clima templado y caliente. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, baño, y tres alcobas. En esta vivienda fue necesario considerar el diseño en dos secciones debido a que parte del primer nivel tiene cubierta en teja.

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56 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 25,06 M0 Aproximado 21 Area segundo piso 25,06 Aa Correspondiente 0,25 Area total 41,77 Zona Sísmica ALTA Reducción por cubierta liviana 16,71 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 0,96 0,06 0,06 MA 3,15 0,06 0,19 M2 2,09 3,09 6,46 MB 5,12 3,02 15,46 M3 1,12 4,08 4,57 M4 2,09 5,06 10,58 M5 1,20 8,09 9,71 Sumatoria 7,46 31,37 Sumatoria 8,27 15,65 EJE REAL 4,20 EJE REAL 1,89 EJE IDEAL 4,075 EJE IDEAL 1,54 % diferencia 3,19% % de diferencia 5,88% M0 21,43 M0 23,76 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,20 0,06 0,07 MA 3,15 0,06 0,19 M3 2,09 3,09 6,46 MB 5,12 3,02 15,46 M4 1,12 4,08 4,57 M5 2,33 5,06 11,79 Sumatoria 6,74 22,89 Sumatoria 8,27 15,65 EJE REAL 3,40 EJE REAL 1,89 EJE IDEAL 3,575 EJE IDEAL 1,54 % de diferencia -5,01% % de diferencia 5,88% M0 48,41 M0 59,40 Tabla 15. Cálculos estructurales modelo

57 La sección del primer nivel con cubierta en teja se presenta en lo que sigue: DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 17,99 M0 Aproximado 21 Reducción por cubierta liviana 11,99 Aa Correspondiente 0,25 Espesor de muro 120 Zona Sísmica ALTA COCINA, BAÑO Y COMEDOR CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M5 1,00 3,08 3,08 MC 2,12 1,70 3,60 M6 1,00 0,06 0,06 MD 3,13 0,06 0,19 M7 1,00 6,09 6,09 Sumatoria 3,00 9,23 Sumatoria 5,25 3,79 EJE REAL 3,08 EJE REAL 0,72 EJE IDEAL 3,075 EJE IDEAL 1,5 % diferencia 0,05% % de diferencia -12,96% M0 30,02 M0 52,53 Tabla 16:. Complemento cálculos estructurales modelo

58 57 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 12 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 6.50 x metros en zonas de clima caliente. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en dos pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, dos baños, y tres alcobas.

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60 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area primer piso 41,94 M0 Aproximado 13 Area segundo piso 45,47 Aa Correspondiente 0,15 Area total 72,25 Zona Sísmica INTERMEDIA Reducción por cubierta liviana 30,31 Espesor de muro 120 PRIMER NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 2,07 0,06 0,12 MA 2,10 0,06 0,13 M2 1,43 3,03 4,33 MB 3,00 3,02 9,06 M3 2,15 5,03 10,81 MC 3,22 0,00 M4 1,02 8,06 8,22 M5 1,00 8,06 8,06 M6 1,00 1,06 1,06 Sumatoria 8,67 32,61 Sumatoria 8,32 9,19 EJE REAL 3,76 EJE REAL 1,10 EJE IDEAL 4,075 EJE IDEAL 1,54 % diferencia -7,69% % de diferencia -7,27% M0 14,40 M0 13,82 SEGUNDO NIVEL CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 2,07 0,06 0,12 MA 3,15 0,06 0,19 M4 1,02 8,06 8,22 MB 5,12 3,02 15,46 M5 1,00 8,06 8,06 Sumatoria 4,09 16,41 Sumatoria 8,27 15,65 EJE REAL 4,01 EJE REAL 1,89 EJE IDEAL 3,575 EJE IDEAL 1,54 % de diferencia 12,20% % de diferencia 5,88% M0 16,19 M0 32,74 Tabla 17:. Cálculos estructurales modelo

61 60 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 13 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 3.00 x metros en zonas de clima frio. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en un piso, se compone de sala-comedor, cocina, tres patios, un baño, y tres alcobas. Por la distribución arquitectónica de este modelo se hace necesario verlo como dos unidades separadas, pues el patio aísla las habitaciones del resto de la vivienda. Por lo anterior se presentarán dos tablas de cálculos estructurales recopilando lo anteriormente mencionado.

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63 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 26,95 M0 Aproximado 33 Reducción por cubierta liviana 17,97 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta FRENTE CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,09 0,06 0,07 MA 3,15 0,06 0,19 M2 1,14 0,06 0,07 MB 4,15 7,44 30,88 M3 1,27 4,09 5,19 M4 1,27 1,06 1,35 M5 1,32 4,09 5,40 Sumatoria 6,09 12,07 Sumatoria 7,30 31,07 EJE REAL 1,98 EJE REAL 4,26 EJE IDEAL 2,075 EJE IDEAL 3,75 % diferencia -4,46% % de diferencia 8,42% M0 40,68 M0 48,76 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 33,19 M0 Aproximado 33 Reducción por cubierta liviana 22,13 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta ALCOBAS 1, 2 Y 3 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M6 1,27 0,06 0,08 MC 2,87 0,06 0,17 M7 3,33 2,80 9,32 MD 2,76 7,44 20,53 M8 1,50 5,51 8,27 ME 1,90 3,27 6,21 Sumatoria 6,10 17,67 Sumatoria 7,53 26,92 EJE REAL 2,90 EJE REAL 3,57 EJE IDEAL 2,8 EJE IDEAL 3,75 % diferencia 3,43% % de diferencia -2,92% M0 33,08 M0 40,84 Tabla 18. Cálculos estructurales modelo

64 63 MODELO REPLICABLE UNIFAMILIAR N 14 Tomado de: Cartilla para usuarios, modelos replicables para asistencia tecnica INURBE, (1995). Este modelo de vivienda unifamiliar se puede construir en un lote de 7.50 x metros en zonas de clima cálido. La unidad básica, alcanza metros cuadrados construidos en un piso y consta de un espacio múltiple, baño, cocina y patio. La unidad desarrollada, con un área total de construcción de metros cuadrados en tres pisos, se compone de sala-comedor, cocina, patio, un baño, y cuatro alcobas.

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66 Por la distribución arquitectónica de este modelo se hace necesario verlo como dos unidades separadas, pues el patio aísla las habitaciones 1 y 2 del resto de la vivienda. Por lo anterior se presentarán dos tablas de cálculos estructurales recopilando lo anteriormente mencionado. DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 39,86 M0 Aproximado 33 Reducción por cubierta liviana 26,57 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta FRENTE CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M1 1,68 0,06 0,10 MA 3,15 0,06 0,19 M2 3,15 3,08 9,70 MB 2,14 6,46 13,82 M3 2,49 6,06 15,09 MC 2,13 3,06 6,52 Sumatoria 7,32 24,89 Sumatoria 7,42 20,53 EJE REAL 3,40 EJE REAL 2,77 EJE IDEAL 3,06 EJE IDEAL 3,26 % diferencia 11,13% % de diferencia -8,22% M0 33,06 M0 33,51 DATOS INICIALES DATOS OBTENIDOS Area 20,13 M0 Aproximado 33 Reducción por cubierta liviana 13,42 Aa Correspondiente 0,4 Espesor de muro 120 Zona Sísmica Alta ALCOBAS 1 Y 2 CALCULO ESTRUCTURAL EJE X CALCULO ESTRUCTURAL EJE Y MURO LONGITUD B L*B MURO LONGITUD B L*B M4 1,20 1,03 1,24 MD 3,07 0,06 0,18 M5 1,50 3,02 4,53 ME 3,07 6,46 19,83 M6 1,10 0,06 0,07 0,00 Sumatoria 3,80 5,83 Sumatoria 6,14 20,02 EJE REAL 1,53 EJE REAL 3,26 EJE IDEAL 1,54 EJE IDEAL 3,26 % diferencia -0,34% % de diferencia 0,00% M0 33,98 M0 54,90 Tabla 19. Cálculos estructurales modelo

67 66 Aspectos comparativos entre los modelos: Aspectos arquitectónicos: Con el fin de proporcionarle al usuario la información pertinente al momento de seleccionar cuál modelo implementará se presenta a continuación un cuadro comparativo del programa arquitectónico, incluyendo los espacios y áreas que los componen. Además, se incluye el contexto climatológico con el que se diseñó cada proyecto: Aspectos estructurales: En lo que sigue se compararán los aspectos relevantes del sistema portante de los proyectos, se tabulan las zonas de amenaza sísmica correspondientes, la longitud mínima de muro confinado en relación a la longitud propuesta en cada uno de los modelos. Además, se presenta la información que avalúa el cumplimiento en el parámetro de simetría, de esta manera se garantiza la aprobación de cada uno de los diseños según la norma sismo resistente NSR-10.

68 TABLA 20: Discrimination de areas Área Lote m2 Área Piso 1 m2 Área Piso 2 m2 Área Total Construida m2 67 Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 Modelo 4 Modelo 5 Modelo 6 Modelo 7 Modelo 8 Modelo 9 Modelo 10 Modelo 11 Modelo 12 Modelo 13 Modelo 14 Frente Fondo Espacio multiple Sala- Comedor Baño Cocina Alcoba 1 Alcoba 2 Alcoba 3 Espacio Multiple Alcoba 1 Alcoba 2 Alcoba 3 Baño 54 31,98 17,41 64,2 4, ,2 2,35 3,73 10, ,81 7,16 2, ,44 22,93 61, ,14 2 3,3 7,86 7,03 8, ,2 25,27 61, ,07 2,16 2,97 7,95 8 9, ,65 28,24 67, ,11 7,56 2,29 3,69 9,96 9,14 9, ,92 22,1 62, ,07 1,41 4,44 7,56 7,55 6, , , ,3 2,66 5,11 8,9 7,88 7, , , ,26 2,1 4,36 8,66 8, ,75 26,55 72, ,3 2,35 4,1 9,17 8,62 8, ,48 20,18 62, ,63 2,7 4,15 9,43 7, ,13 28,24 71, ,82 2,86 5,45 8,66 8,63 8,09 2, ,67 16,44 62, ,8 2,35 4,52 8,24 8, , ,63 7,5 12 8,88 2,51 3,18 10,57 8,12 8, , ,27 7, ,24 2,6 3,56 8,48 8,06 8,33 FUENTE: Grupo de trabajo

69 TABLLA 21: Longitud de muro confinado 68 SENTIDO LONGITUD PROPUESTA DE MURO CONFINADO Transversal 7,44 PRIMER NIVEL SEGUNDO NIVEL LONGITUD MÍNIMA DE MURO CONFINADO LONGITUD PROPUESTA DE MURO CONFINADO 4,04 LONGITUD MÍNIMA DE MURO CONFINADO M0 CORRESPONDIENTE ACELERACIÓN PICOEFECTIVA (AA) ZONA DE AMENAZA SÍSMICA 1 Longitudinal 7,5 6,18 7,5 2,4 17 0,2 INTERMEDIA 2 Transversal 9,58 6,52 8,14 Longitudinal 8,22 6,7 3, ,2 INTERMEDIA 3 Transversal 9,09 5,38 8,11 Longitudinal 8,55 8,55 3, ,2 INTERMEDIA 4 Transversal 9,94 4,66 8,52 Longitudinal 9,96 7,54 2, ,15 INTERMEDIA 5 Transversal 8,71 4,6 7,86 Longitudinal 11,07 11,07 3, ,2 INTERMEDIA 6 Transversal 6,12 Longitudinal 13,6 6,1 33 0,4 ALTA 7 Transversal 7,08 Longitudinal 7,59 6, ,3 ALTA 8 Transversal 9,33 6,93 8,88 Longitudinal 9,96 8,04 3, ,2 INTERMEDIA 9 Transversal 9,79 3,58 8,38 Longitudinal 10,76 5,68 2, ,2 INTERMEDIA 10 Transversal 9,76 6,74 9,55 Longitudinal 11,47 8,76 3, ,2 INTERMEDIA 11 Transversal 7,46 6,74 7,3 Longitudinal 8,27 8,27 2, ,25 ALTA 12 Transversal Longitudinal 13 Transversal 12,19 Longitudinal 14, ,4 ALTA Transversal 11,12 14 Longitudinal 13, ,4 ALTA FUENTE: Grupo de trabajo

70 69 NÚMERO DE MODELO TABLLA 22: Ejes de simetria PRIMER NIVEL (O FRENTE) SEGUNDO NIVEL (O PARTE POSTERIOR) PORCENTAJE EJE IDEAL EJE REAL PORCENTAJE DE SENTIDO EJE IDEAL DE EJE REAL DE DE DE DE DIFERENCIA ENTRE SIMETRÍA SIMETRÍA DIFERENCIA SIMETRÍA SIMETRÍA EJES ENTRE EJES TRANSVERSAL 2,96 2,36 9,98% 2,96 2,69 4,46% LONGITUDINAL 2,25 2,77 8,66% 2,25 2,27 8,66% TRANSVERSAL 3 3,7 11,73% 3 3,84 14,05% LONGITUDINAL 3 2,21 13,19% 3 2,71 4,84% TRANSVERSAL 3 2,95 0,80% 3 3,37 6,19% LONGITUDINAL 3 2,85 2,58% 3 2,85 2,58% TRANSVERSAL 2,96 2,75 7,34% 3,65 3,14 13,89 LONGITUDINAL 3 3,38 6,40% 3 3,51 8,45% TRANSVERSAL 2,98 3,24 8,95% 2,98 3,24 8,95 LONGITUDINAL 3 2,78 3,67% 3 2,78 3,67% TRANSVERSAL 6 6,06 0,94% LONGITUDINAL 3 3,04 0,68% TRANSVERSAL 2,73 3,04 11,38% 1,78 1,58 11,37% LONGITUDINAL 3 2,4 10,08% 3 3 0% TRANSVERSAL 3,52 3,91 10,78% 3,53 3,71 5,33% LONGITUDINAL 3 3,3 4,95% 3 3,37 6,09% TRANSVERSAL 4,58 4,08 11,02% 3,32 2,9 12,61% LONGITUDINAL 3 3,42 7% 3 3,78 12,94% TRANSVERSAL 3,57 3,78 5,80% 3,575 3,4 5% LONGITUDINAL 3 2,68 5,25% 3 3,6 8,28% TRANSVERSAL 4,07 4,2 3,19 3,57 3,4 5% LONGITUDINAL 1,54 1,89 5,88 1,54 1,89 5,88% TRANSVERSAL LONGITUDINAL TRANSVERSAL 2,07 1,98 4,46% 2,8 2,9 3,43% LONGITUDINAL 3,75 4,26 8,42% 3,75 3,57 2,92% TRANSVERSAL 3,06 3,4 11,13% 1,54 1,53 0,34% LONGITUDINAL 2,77 3,26 8,22% 3,26 3,26 0% Fuente: Grupo de trabajo

71 70 Referencias bibliográficas INSTITUTO NACIONAL DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL Y REFORMA URBANA - INURBE. (2001). Modelos Replicables Para Asistencia Técnica a Municipios y Comunidades, Cartilla para usuarios, Bogotá D.C. INSTITUTO NACIONAL DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL Y REFORMA URBANA - INURBE. Normas Mínimas de Construcción Aplicadas a Vivienda De Interés Social, Bogotá D.C. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. (2010). Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, Tomo 1, Titulo E. Bogotá D.C. RIVEROS CAMPOS, M.S. (2010) Diseño estructural de una vivienda social de una planta con mampostería confinada. (Tesis de grado, Universidad Nacional de ingeniería- UNI-RUPAP). Recuperado de PREZI. (2014) Mampostería refinada y estructural, recuperado de Bogotá D.C. CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO EN VIS. Dimensionamiento de muros para mampostería confinada, recuperado de

72 71 ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. (2001) Manual de construcción, evaluación y rehabilitación sismo resistentes de mampostería, recuperado de _lared.pdf TAVERAS MONTERO, M.A. (2008) Revisión de las recomendaciones para modelar y analizar estructuras de mampostería confinada ante carga lateral. (Tesis de maestría, Universidad Nacional Autónoma de México). Recuperado de

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