ESTRUCTURACIN Y PREDIMENSIONAMIENTO

El proceso de estructuracin consiste en definir la ubicacin y caractersticas de los diferentes elementos estructurales (losas, vigas, muros, columnas), de tal forma que se logre dotar a la estructura de buena rigidez, adems resulte fcil y confiable reproducir el comportamiento real de la estructura.Mediante el pre dimensionamiento se brindar las dimensiones mnimas a las secciones de los elementos estructurales para que tengan una buena respuesta ante solicitaciones por carga de gravedad y de sismo.

1.1 Losa Aligerada: h = L / 25 h= (4.50)/25= 0.18 0.20Siendo L la luz de mayor longitudSegn la norma E-020:LOSA ALIGERADA ARMADAS EN UNA SOLA DIRECCION DE CONCRETO ARMADO

Con vigueta 0.10m de ancho y 0.40 m entre ejes

Espesor de aligerado (m)espesor de la losa superior en metros Peso propio kPa (kgf/m2)

0,170,052.8 (280)

0,20,053.0 (300)

0,250,053.5 (350)

0,30,054.2 (420)

Peso propio de la losa aligerada de espesor 0.20m = 300kg/m2Acabados = 100kg/m2Peso de la tabiquera = 100kg/m2Peso total (Wd) = 500kg/m2

1.2 Vigas:PrincipalCriterio prctico: h = L1 / 10 a L1 / 12 b = h / 2

Nomenclatura a utilizar: b = ancho de la viga. h = peralte de la viga. L1 = luz mayor de la viga entre ejes.

h = L / 12 = 4.50 / 12 = 0.375 0.40 b=0.20 mSecundariaCriterio prctico: h = L2 / 14 b = h / 2

h = L / 14 = 3.10 / 14 = 0.22 0.25 b=0.25 m (La dimensin mnima de un elemento ya sea viga, columna, etc. es 0.25 por lo tanto para este caso la base tendr el mismo valor que el peralte de la viga).

1.3 Columnas:Tomando como base una columna de 0.25m x0.50mPeso Losa Aligerada (Pl):

Peso propio de la losa aligerada de espesor 0.25m = 300kg/m2Acabados = 100kg/m2Peso de la tabiquera = 100kg/m2Peso total (Wd) = 500kg/m2

Pl = 500 kg/m2 x 19.35m2Pl = 9675 kg

Calculo del peso de la viga (PV):

PV = 2400kg/m3x 0.25m x (0.50m x 5.625m+0.25mx3.44m) PV = 2203.5kg

Peso de la S/C : De acuerdo a la norma E-020 la sobrecarga o carga viva de una zona comercial ser 500 kg/m2

PS/C = 500 x 19.35 x 25%PS/C = 2418.75 kg

Peso de la columna (PC):

Pc=0.25*0.50*3*2400Pc=900 Kg

Por lo Tanto:

P = Pl + PV + S/C + PCP/piso= 16164.75 kgPara 7 pisos =48499.2548500 kg

Remplazando en la frmula:

Ag=El rea de la columna est dado por:P = Carga en el rea tributaria, Peso de la Estructura fc =Esfuerzo de la compresin del concreto

Asumiendo b = 0.25 mEntonces:h = 0.25 m

Pero: Se debe verificar que la inercia de la columna sea mayor al de la viga, de lo contrario podra generarse una rotula plstica.Verificando:Ic > IvIv= b*h3 /12 = (25)*(50)3/12 = 260417 cm4Ic = (25)*(25)3/12 = 32552 cm4Entonces: No se cumple la condicin, por lo tanto se buscan nuevas dimensiones a la columna:Las dimensiones de nuestras columnas sern:

b = 0.35 m h = 0.45 m

RESUMEN:Losa aligerada: e=0.17Vigas: Primarias 0.25*0.50; Secundarias 0.25*0.25Columnas: 0.35*0.45

METRADO DE CARGAS1. Carga de Sismo :El anlisis a realizar fue esttico segn las norma E.030 Diseo Sismorresistente, del reglamento Nacional de Edificaciones, indica lo siguiente:

a). Cortante Basal:

V= ZUCS.P RDonde:z=0.3

u=1.3

s=1.4

r=8

c=

c=2.5*Tp2.5

T

Tp=0.9

T= ht = 9=0.26s

ct35

Entonces:

c=2.5*0.92.5

0.26

8.652.5

Optamos por el mximo

c=2.5

V=ZUCS*Pt

R

V=0.3*1.3*2.5*1.4*Pt.1

8

Hallando Pt :

nalisis de carga total en el 1er piso

Primer Piso

CargareaPo

LOSA350317.2248111028.68

ACABADOS100317.224831722.48

TABIQUERIA100317.224831722.48

25%SC500317.224839653.1

SUBTOTAL214126.74

reaLongitudPo

VIGAS PRINC.0.125105.86931760.7

VIGAS SEC.0.062585.814912872.235

SUBTOTAL44632.935

COLUMNASrea *hNPo

C:0.35*0.454503314850

P:0.35*0.452101210

P:0.25*0.53001300

SUBTOTAL15360

P Total274119.675274.119675Tn

TODOS LOS PISOS PTotal 822.359025Tn

Reemplazando en la ecuacin 1:V=0.3*1.3*2.5*1.4*822.36

8

V=140.32Tn

Anlisis de distribucin del Cortante

Basal140.32 ton

N prticos0.38461538

PISOhiPiPi*hi%FiFi/Prtico

13.00274.12822.360.1723.39 ton8.99 ton

26.00274.121644.720.3346.77 ton17.99 ton

39.00274.122467.080.5070.16 ton26.98 ton

=4934.15415140.3 ton

Considerando todos los pisos con igual carga (Cv +Cm)

Distribucin espacial de Cortante a cada piso ,en ambos sentidos

b). Distribucin de Fuerzas a cada prtico segn rigidez:Anlisis de la rigidezF=8.99En el 1er Piso

EJE 1-1IcolhcolK1F

C10.0026578130.00088594

C60.0026578130.00088594

C110.0016078130.00053594

Columneta0.0003255230.00010851

C150.0026578130.00088594

C240.0026578130.00088594

C290.0026578130.00088594

0.00507413F11.597783663

EJE 2-2IcolhcolK1

C20.0026578130.00088594

C70.0026578130.00088594

C120.0016078130.00053594

C210.0026578130.00088594

C190.0026578130.00088594

C160.0026578130.00088594

C250.0026578130.00088594

C300.0026578130.00088594

0.0067375F22.121558435

EJE 3-3IcolhcolK1

C30.0026578130.00088594

C80.0026578130.00088594

C130.0016078130.00053594

Placa0.0008932330.00029774

C200.0026578130.00088594

C170.0026578130.00088594

C260.0026578130.00088594

C310.0026578130.00088594

0.00614931F31.936343016

EJE 4-4IcolhcolK1

C40.0026578130.00088594

C90.0026578130.00088594

Placa0.0006510430.00021701

C220.0003255230.00010851

C270.0026578130.00088594

C320.0026578130.00088594

0.0026578130.00088594

0.00475521F41.497358419

EJE 5-5IcolhcolK1

C50.0026578130.00088594

C100.0026578130.00088594

C140.0016078130.00053594

Columneta0.0026041730.00086806

C230.0026578130.00088594

C280.0026578130.00088594

C330.0026578130.00088594

0.00583368F51.836956466

TOTAL0.028549838.99

Anlisis de la rigidezF=17.99En el 2do Piso

EJE 1-1IcolhcolK1F

C10.0026578160.00044297

C60.0026578160.00044297

C110.0016078160.00026797

Columneta0.0003255265.4253E-05

C150.0026578160.00044297

C240.0026578160.00044297

C290.0026578160.00044297

0.00253707F13.197344616

EJE 2-2IcolhcolK1

C20.0026578160.00044297

C70.0026578160.00044297

C120.0016078160.00026797

C210.0026578160.00044297

C190.0026578160.00044297

C160.0026578160.00044297

C250.0026578160.00044297

C300.0026578160.00044297

0.00336875F24.24547678

EJE 3-3IcolhcolK1

C30.0026578160.00044297

C80.0026578160.00044297

C130.0016078160.00026797

Placa0.0008932360.00014887

C200.0026578160.00044297

C170.0026578160.00044297

C260.0026578160.00044297

C310.0026578160.00044297

0.00307465F33.874839918

EJE 4-4IcolhcolK1

C40.0026578160.00044297

C90.0026578160.00044297

Placa0.0006510460.00010851

C220.0003255265.4253E-05

C270.0026578160.00044297

C320.0026578160.00044297

0.0026578160.00044297

0.0023776F42.996382421

EJE 5-5IcolhcolK1

C50.0026578160.00044297

C100.0026578160.00044297

C140.0016078160.00026797

Columneta0.0026041760.00043403

C230.0026578160.00044297

C280.0026578160.00044297

C330.0026578160.00044297

0.00291684F53.675956266

TOTAL0.0142749117.99

Anlisis de la rigidezF=26.98En el 3er Piso

EJE 1-1IcolhcolK1F

C10.0026578190.00029531

C60.0026578190.00029531

C110.0016078190.00017865

Columneta0.0003255293.6169E-05

C150.0026578190.00029531

C240.0026578190.00029531

C290.0026578190.00029531

0.00169138F14.795128278

EJE 2-2IcolhcolK1

C20.0026578190.00029531

C70.0026578190.00029531

C120.0016078190.00017865

C210.0026578190.00029531

C190.0026578190.00029531

C160.0026578190.00029531

C250.0026578190.00029531

C300.0026578190.00029531

0.00224583F26.367035215

EJE 3-3IcolhcolK1

C30.0026578190.00029531

C80.0026578190.00029531

C130.0016078190.00017865

Placa0.0008932399.9248E-05

C200.0026578190.00029531

C170.0026578190.00029531

C260.0026578190.00029531

C310.0026578190.00029531

0.00204977F35.811182934

EJE 4-4IcolhcolK1

C40.0026578190.00029531

C90.0026578190.00029531

Placa0.0006510497.2338E-05

C220.0003255293.6169E-05

C270.0026578190.00029531

C320.0026578190.00029531

0.0026578190.00029531

0.00158507F44.493740841

EJE 5-5IcolhcolK1

C50.0026578190.00029531

C100.0026578190.00029531

C140.0016078190.00017865

Columneta0.0026041790.00028935

C230.0026578190.00029531

C280.0026578190.00029531

C330.0026578190.00029531

0.00194456F55.512912732

TOTAL0.0095166126.98