Download - metrados de carga
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Universidad Privada Csar Vallejo - Huaraz 2015
Anlisis Estructural I 1
UNIVERSIDAD CSAR VALLEJO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL
Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin
Alumnos:
Alberto Haro, Joel. Arias Maguia, Luis Arthur.
Carrera Bedon, Jhefferson.
Cordova Cruz, Edgar.
Guerrero Celmi, Alex.
Guerrero Jaimes, Jonatan.
Curso:
Anlisis Estructural I.
Profesor del curso:
Ing. Gonzalo Diaz Garcia.
Huaraz, 04 de Junio de
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Anlisis Estructural I 2
INTRODUCCIN
Las estructuras debern resistir las cargas que se les imponga como consecuencia
de su uso previsto. Estas cargas actuarn en las combinaciones prescritas y no
causarn esfuerzos que excedan los esfuerzos admisibles de los materiales (Diseo
por Resistencia).
El metrado de cargas verticales es un complemento del metrado para el diseo sismo
resistente.
El metrado de cargas de gravedad (o verticales) es una tcnica con la cual se estiman
las cargas actuantes sobre los distintos elementos estructurales que componen a la
edificacin. Este proceso es aproximado ya que por lo general se desprecian los
efectos hiperestticos producidos por los momentos flectores, salvo que estos sean
muy importantes.
Como regla general, al metrar cargas de gravedad debemos pensar en la manera
como se apoya un elemento sobre otro; por ejemplo, las cargas existentes en un nivel
se transmiten a travs de la losa del techo hacia las vigas o muros que la soportan,
luego, estas vigas al apoyarse sobre las columnas, le transfiere su carga;
posteriormente, las columnas transfieren la carga hacia sus elementos de apoyo que
son las zapatas; finalmente, las cargas pasan a actuar sobre el suelo de cimentacin.
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Anlisis Estructural I 3
1. METRADOS DE CARGAS
El metrado de cargas es un proceso mediante el cual se estiman las cargas
actuantes sobre los distintos elementos estructurales. El metrado de cargas es
un proceso simplificado ya que por lo general se desprecian los efectos
hiperestticos producidos por los momentos flectores, salvo que sean estos
muy importantes.
Los tipos de carga que se usarn en el metrado son las siguientes:
a) Carga Muerta: Son cargas de gravedad que actan durante la vida til
de la estructura, como: el peso propio de la estructura, el peso de los
elementos que complementan la estructura como acabados, tabiques,
maquinaras.
b) Carga Viva o Sobrecarga: son cargas gravitacionales de carcter
movible, que actan en forma espordica. Entre stas se tienen: el peso
de los ocupantes, muebles, nieve, agua, equipos removibles.
Las cargas unitarias que usaremos son las siguientes:
Cargas muertas c)
Densidad del concreto: 2400 kg/m3
Aligerado (h =25 cm): 280 kg/m2
Aligerado (h =20 cm): 250 kg/m2
Tabiquera repartida: 200 kg/m2
Piso terminado: 120 kg/m2
Cubierta (pastelero): 50 kg/m2
Cargas vivas d)
Oficinas y baos 250 kg/m2
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Anlisis Estructural I 4
2. METRADO DE CARGAS SOBRE PRTICOS
Las vigas se encuentran sujetas a las cargas que le transmiten la losa, asi como las cargas que actan sobre ella como su peso propio, peso de tabiques, etc.
Caractersticas
Edificio de 4 niveles de concreto armado
Uso: oficinas
Seccin de columnas: 50 x 35 cm
Secciones de vigas principales:
o 30 x 50 cm (1er y 2do piso)
o 30 x 50 cm (3er piso)
o 30 x 50 cm (4to piso)
Seccin de las vigas secundarias: 30 x 30 cm (1er al 4to piso)
Losa aligerada: (h=25cm: 1er y 2do piso); (h=20cm: 3er piso)
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Anlisis Estructural I 5
Losa maciza: (h=15cm: 4to piso)
Tabiquera repartida, sin parapetos el ultimo nivel, las distancias son de eje a eje.
Altura de pisos: 3.00m (1er piso); 2.80m (2do y 3er piso); 2.50m (4to piso)
Alturas son de nivel de piso terminado a fondo de losa.
PRTICO PRINCIPAL EJE A
Grafico rea tributaria
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Anlisis Estructural I 6
PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x60 cm; losa aligerada h=25 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 1.9 x 1 x 280 = 532 kg
peso propio tabiquera repartida: 2.2 x 1 x 200 = 440 kg
peso propio piso terminado: 2.2 x 1 x 120 = 264 kg
carga muerta CM = 1596 kg
CARGA VIVA
peso carga viva: 2.2 x 1 x 250 = 550 kg
carga viva CV = 550 kg
TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 0.5 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 1.9 x 1 x 250 = 475 kg
peso propio tabiquera repartida: 2.2 x 1 x 200 = 440 kg
peso propio piso terminado: 2.2 x 1 x 120 = 264 kg
carga muerta CM = 1539 kg
CARGA VIVA
peso carga viva: 2.2 x 1 x 250 = 550 kg
carga viva CV = 550 kg
CUARTO PISO: seccin viga: 30 x 50cm; losa maciza h=15 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa maciza : 1.9 x 0.15 x 1 x 2400 = 684 kg
peso propio cubierta: 2.2 x 1 x 50 = 110 kg
carga muerta CM = 1154 kg
CARGA VIVA
peso carga viva: 2.2 x 1 x 250x0.3 = 165 kg
carga viva CV = 165 kg
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Anlisis Estructural I 7
CARGANDO EL PRTICO
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Anlisis Estructural I 8
PRTICO PRINCIPAL EJE B
Grafico reas tributarias
PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=25 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 1.9 x 1 x 280 = 532 kg
peso propio tabiquera repartida: 2..2 x 1 x 200 = 440 kg
peso propio piso terminado: 2.2 x 1 x 120 = 264 kg
carga muerta CM = 1596 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.2 x 1 x 250 = 550 kg
carga viva CV = 550 kg
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Anlisis Estructural I 9
TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 1.9 x 1 x 250 = 475 kg
peso propio tabiquera repartida: 2.2 x 1 x 200 = 440 kg
peso propio piso terminado: 2.2 x 1 x 120 = 264 kg
carga muerta CM = 1539 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.2 x 1 x 250 = 550 kg
carga viva CV = 550 kg
CUARTO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa maciza h=15 cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 350 kg
peso propio de la losa maciza: 1.9 x 0.15x1 x 0.15 x 2400 = 684 kg
peso propio de la cubierta: 2.35 x 1 x 50 = 117.5 kg
carga muerta CM = 1161.5 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.35 x 1 x 250x0.3 = 176.25 kg
carga viva CV = 176.25 kg
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Anlisis Estructural I 10
CARGANDO EL PRTICO
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Anlisis Estructural I 11
PRTICO SECUNDARIO EJE 1
Grfico de rea tributaria
PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa aligerada h=25cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 2.25 x 1 x 280 = 630 kg
peso propio tabiquera repartida: 2.75 x 1 x 200 = 550 kg
peso propio piso terminado: 2.75 x 1 x 120 = 330 kg
carga muerta CM = 1870 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.75 x 1 x 250 = 687.5 kg
carga viva CV = 687.5 kg
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Anlisis Estructural I 12
TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: 2.25 x 1 x 250 = 562.5 kg
peso propio tabiquera repartida: 2.75 x 1 x 200 = 550 kg
peso propio piso terminado: 2.75 x 1 x 120 = 330 kg
carga muerta CM = 1802.5 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.75 x 1 x 250 = 687.5 kg
carga viva CV = 687.5 kg
CUARTO PISO: seccin de viga: 30x50cm, losa maciza h=15cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa maciza : 2.25 x 0.15 x 1 x 2400 = 810 kg
peso propio cubierta: 2.75 x 1 x 50 = 137.5 kg
carga muerta CM = 1307.5 kg
CARGA VIVA
peso carga viva: 2.75 x 1 x 250x0.3 = 206.25 kg
carga viva CV = 206.25 kg
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Anlisis Estructural I 13
CARGANDO EL PRTICO
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Anlisis Estructural I 14
PRTICO SECUNDARIO EJE2
Grafico reas tributarias.
PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa aligerada h=25cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.3 x 1 x 2400 = 216 kg
peso propio de la losa aligerada: (2.25 + 2.25) x 1 x 280 = 1260 kg
peso propio tabiquera repartida: (2.5 + 2.5) x 1 x 200 = 1000 kg
peso propio piso terminado: (2.5 + 2.5) x 1 x 120 = 600 kg
carga muerta CM = 3076 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 1 x 250 = 1250 kg
carga viva CV = 1250 kg
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Anlisis Estructural I 15
TERCER PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa aligerada h=20cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.3 x 1 x 2400 = 216 kg
peso propio de la losa aligerada: (2.25 + 2.25) x 1 x 250 = 1125 kg
peso propio tabiquera repartida: (2.5 + 2.5) x 1 x 200 = 1000 kg
peso propio piso terminado: (2.5 + 2.5) x 1 x 120 = 600 kg
carga muerta CM = 2941 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 1 x 250 = 1250 kg
carga viva CV = 1250 kg
CUARTO PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa maciza h=15cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.3 x 1 x 2400 = 216 kg
peso propio de la losa maciza: (2.25 + 2.25)x1 x 0.15 x 2400 = 1620 kg
peso propio de la cubierta: (2.5 + 2.5) x 1 x 50 = 250 kg
carga muerta CM = 2086 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (2.5 +2.5 ) x 1 x 250 x0.3 = 375 kg
carga viva CV = 375 kg
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Anlisis Estructural I 16
CARGANDO EL PORTICO
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Anlisis Estructural I 17
PRTICO SECUNDARIO EJE 3
Grfico de reas tributarias
PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=25cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: (2.25 ) x 1 x 280 = 630 kg
peso propio tabiquera repartida: (2.75 ) x 1 x 200 = 550 kg
peso propio piso terminado: (2.75 ) x 1 x 120 = 330 kg
carga muerta CM = 1870 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m
peso carga viva: (2.75) x 1 x 250 = 687.5 kg
carga viva CV = 687.5 kg
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Anlisis Estructural I 18
TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa aligerada: (2.25 ) x 1 x 250 = 562.5 kg
peso propio tabiquera repartida: (2.75 ) x 1 x 200 = 550 kg
peso propio piso terminado: (2.75 ) x 1 x 120 = 330 kg
carga muerta CM = 1802.5 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m
peso carga viva: (2.75 ) x 1 x 250 = 687.5 kg
carga viva CV = 687.5 kg CUARTO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa maciza h=15cm
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg
peso propio de la losa maciza: (2.25 )x1 x 0.15 x 2400 = 810 kg
peso propio de la cubierta: (2.75 ) x 1 x 50 = 137.5 kg
carga muerta CM = 1307.5 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (32.75 ) x 1 x 250 x0.3 = 206.25 kg
carga viva CV = 206.5 kg
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Anlisis Estructural I 19
CARGANDO EL PRTICO
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Anlisis Estructural I 20
METRADO DE CARGAS EN COLUMNAS
Las vigas se apoyan sobre las columnas transmitindoles fuerza cortante, que se acumulan como carga axial en los entrepisos. Para obtener la carga axial en las columnas, deber resolverse el problema hiperesttico analizando los prticos espacialmente; pero, para metrar cargas se desprecia el efecto hiperesttico trabajando con reas tributarias provenientes de subdividir los tramos de cada viga en partes iguales, o se regula la posicin de las lneas divisorias para estimar los efectos hiperestticos.
Las cargas provenientes de la losa (peso propio, acabados, sobrecarga, etc.) se obtienen multiplicando su magnitud (kg/m2) por el rea de influencia, mientras que las cargas que actan directamente en las vigas (peso propio, parapetos, tabiques, etc.) se obtienen multiplicando su magnitud por la longitud de influencia
rea de influencia en las columnas
COLUMNAS
Definiremos una columna como un elemento prismtico estructural en posicin vertical, diseada para soportar cargas axiales de compresin el cual predomina sobre los momentos flectores que actan sobra a estructura.
CARGA CRITICA (FORMULA DE EULER)
Se define como carga crtica Pcr a la carga axial mxima que puede aplicarse a una columna para que permanezca recta, pero en equilibrio inestable o sea que est prximo a pandearse y cualquier empuje lateral lo hara fallar.
Para N = , 1, 2
= 2 2
2
La carga critica Pcr, depende de la geometra de la columna (L, I) y del material E. > Si L es grande la carga critica Pcr disminuye, si I es grande puede soportar mayor carga critica Per. > La carga critica Per es una carga limite tal que:
Si PPcr, la columna se pandea y se dice que falla
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Anlisis Estructural I 21
> Si la seccin es rectangular la columna se pandeara respecto al eje centroidal que tenga menor momento de Inercia por consiguiente el I que interviene en la frmula es la que corresponde a ese eje centroidal.
CASOS Se va llamar longitud efectiva Le a la distancia entre los momentos M=0 que se producen en una columna segn las tipas de apoya que tengan.
a) Articulado _articulado
Para el caso de la deduccin de la frmula de EULER se tena:
Si Le=L y corresponde al apoyo articulado-articulado: = 2
2
b) Empotrado empotrado
Una columna dablemente empotrada es cuatro veces ms
resistente que una columna articulada- articulada. = 42
2
c) Articulado empotrado La columna articulada-empotrada es das veces ms resistente que
la columna articulada-articulada = 22
2
d) Extremo libre empotrado
La columna libre-empotrada tiene una resistencia de 1/4 que
una columna articulada-articulada. = 2
4 2
METRADO DE PESO PROPIO DE COLUMNAS
primer piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg
segundo piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg
tercer piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg
cuarto piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg
P columna = 2419.2 kg
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Anlisis Estructural I 22
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Anlisis Estructural I 23
METRADO DE CARGAS COLUMNA A-1, A-3, B-1 Y B-3: como se observa en el plano de planta las medidas de las columnas A-1, A-4, B-1, B-3 son iguales pero sentido contrario por lo tanto darn los mismos resultados. Grafico reas tributarias:
PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x 2.25 x 2400 = 810 kg
peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.5 x 1.90 x 2400 = 684 kg
peso propio de la losa aligerada 2.25 x 1.90 x 280 = 1197 kg
peso propio tabiquera repartida 2.75 x 2.2 x 200 = 1210 kg
peso propio piso terminado 2.75 x 2.2 x 120 = 760 kg
carga muerta CM = 4661 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.75 x 2.2 x 250 = 254.95 kg
carga viva CV = 254.95 kg
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Anlisis Estructural I 24
CUARTO PISO
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x 2.25 x 2400 = 820.5 kg
peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.5 x 1.90 x 2400 = 507.6 kg
peso propio de la losa maciza 2.25 x 1.90 x 0.15 x 2400 = 1539 kg
peso propio cubierta 2.75 x 2.20 x 50 = 302.5 kg
carga muerta CM = 333.5.5 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: 2.75 x 2.20 x 250x0.3 = 453.75 kg
carga viva CV = 453.75 kg
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Anlisis Estructural I 25
METRADO DE CARGAS COLUMNA A-2 Y B-2:
PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x (2.25 + 2.25) x 2400 = 1620 kg
peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.3 x 1.9 x 2400 = 410.4 kg
peso propio de la losa aligerada (2.25 + 2.25) x 1.9 x 280 = 2394 kg
peso propio tabiquera repartida (2.5 + 2.5) x 2.2 x 200 = 2200 kg
peso propio piso terminado (2.5 + 2.5) x 2.25 x 120 = 1320 kg
carga muerta CM = 7944.4 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 2.2 x 250 = 2750 kg
carga viva CV = 2750 kg
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Anlisis Estructural I 26
CUARTO PISO
CARGA MUERTA
peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x (2.25 + 2.25) x 2400 = 1620 kg
peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.3 x 1.9 x 2400 = 410.4 kg
peso propio de la losa maciza (2.25 + 2.25) x 1.9 x 0.15 x 2400 = 3078 kg
peso propio cubierta (2.5 + 2.5) x 2.25 x 50 = 450 kg
carga muerta CM = 5558.4 kg
CARGA VIVA
carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2
peso carga viva: (2.5+2.5) x 2.51 x 250 x 0.3 = 825 kg
carga viva CV = 825 kg
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Anlisis Estructural I 27
3. CONCLUSIONES
Al finalizar el trabajo se ha adquirido los conocimientos sobre cmo realizar metrados de cargas en edificaciones para despus realizar el diseo de estructuras que se necesite para soportar las cargas.
los resultados de las cargas se observa en grficos de los prticos