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Informe de ModelamientoTRANSCRIPT
PROBLEMA 1
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE HUAMANGAConcreto armado ii
CONTRUCCIN DE UNA VIVIENDA DE CUATRO NIVELES
I.- ANLISIS DE LA EDIFICACIN MANUALMENTE
A.- DATOS GENERALES DEL PROYECTO:
Se habla de las especificaciones mostradas en el PLANO A-02:
UBICACIN: Lima N DE PISOS: 04 USO : Vivienda SISTEMA ESTRUCTURAL: Albailera Confinada DISTRIBUCION ARQUITECTNICA: Dos departamento y dos Oficinas hasta el segundo Piso, y cuatro Departamentos por piso Hasta el cuarto piso con un rea techada de 206,72 m2 PESO DE LA ALBAILERIA: 1800 kg/m3 ALBAILERIA(fm): 60kg/cm2 MORTERO : 1:1:4 CONCRETO(fc): 210 kg/cm2 ACERO(fy): 4200 kg/cm2
B).- ANLISIS Y DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS EN ALBAILERIA CONFINADA
1.- ANLISIS DE DENSIDAD DE MUROS:
Trabajaremos con el PLANO S-02 en el cual se muestran una copia de los ejes establecidos de acuerdo a nuestro plano de arquitectura, para la facilidad de nuestro anlisis por la propia distribucin de espacios analizaremos nuestra estructura en dos partes, y agarraremos los muros intersecados con los ejes para tratarlos como una estructura de albailera confinada con la finalidad de rebajar los costos construccin:
A continuacin mostraremos el anlisis para los dos primeros niveles, y trataremos de rebajar los costos para los dos ltimos niveles como mostraremos al final.
LONGITUDES Y ESPESORES DE CADA MURO
PRIMER Y SEGUNDO PISO
MURODIRECCIN X MURODIRECCIN Y
t=0,13 t=0,23t=0,13 t=0,23
1X0.008.601Y1.350.00
2X0.008.802Y4.200.00
3X5.800.003Y4.200.00
4X2.300.004Y0.002.68
5X0.0020.005Y0.003.65
6X0.000.006Y0.002.68
Donde:
L = longitud total del muro incluyendo sus columnas (slo intervienen muros con L > 1.2 m). t = espesor efectivo = 0.13 m. Ap = rea de la planta tpica = 206,72 m2. Z = 0.4... el edificio est ubicado en la zona ssmica 3 (Norma E.030). U = 1... el edificio es de uso comn, destinado a vivienda (Norma E.030). S = 1.2... el edificio est ubicado sobre suelo de mediana calidad (Norma E.030). N = 4 = nmero de pisos del edificio.
EN EL EJE X:
EN EL EJE Y:
Como vemos que en la Direccin Y no cumple, simplemente haremos nuestra estructura tanto con Albailera Confinada y Concreto Armado.
2.- METRADO DE CARGAS:
Para realizar el metrado de cargas se consideraran los siguientes pesos:
Peso de la losa aligerada: 280 kg/m2 (e=0,170m). Peso de Albailera: 1800 kg/m3. Peso de acabados: 100 kg/m2. Peso del concreto armado: 2400 kg/m3. Sobrecargas 1 nivel: 500 kg/m2 (oficinas). Sobrecargas 3, 2 nivel: 200 kg/m2 (Vivienda). Sobrecargas 4 nivel: 150 kg/m2 (Vivienda).
Cabe aclarar que para la escalera y la losa maciza se han considerado como losa aligerada solo para efectos de los clculos del peso total de la edificacin (P).
3.- METRADO DE CARGAS Y CLCULO DE LOS ESFUERZOS ACTUANTES:
Datos:
Peso de Albailera: 1800 kg/m3 N de pisos: 4 Peso del aligerado: 280 kg/m2 Peso de acabados: 100 kg/m2 Peso del concreto armado: 2400 kg/m3 Altura del muro: 2,6 m Sobrecargas 1,2 nivel: 500 kg/m2 (oficinas). Sobrecargas 3 nivel: 200 kg/m2 (Vivienda). Sobrecargas 4 nivel: 150 kg/m2 (Vivienda).
Para poder calcular las reas tributarias nos guiaremos con el PLANO S-03, mostrada al final.
PARA LOS DOS PRIMEROS NIVELES:
MUROESPESORREA TRIB. (m2)PESO P. MUROS (kg)PESO ALIG. e=0.17m (kg)PESO ACAB. ALIG. (kg)PESO PARAP. (kg)
1X0.236.992152.803916.641398.800.00
2X0.238.952152.805010.321789.400.00
3X0.136.691216.803746.961338.200.00
4X0.134.481216.802509.92896.400.00
5X0.2317.632152.809875.043526.800.00
1Y0.132.051216.801147.44409.800.00
2Y0.130.521216.80291.76104.200.00
3Y0.132.051216.801147.44409.800.00
4Y0.232.532152.801414.56505.200.00
5Y0.233.342152.801871.52668.400.00
6Y0.232.522152.801412.32504.400.00
TOTAL C. M. Pd(kg)TOTAL C. V. Pl(kg)ESF. ACT. POR C. M. fd(kg/cm2) ESF. ACT. POR C. V. fl(kg/cm2) ESF. ACT. TOTAL fa(kg/cm2)
7468.246994.003.253.046.29
8952.528947.003.893.897.78
6301.966691.004.855.159.99
4623.124482.003.563.457.00
15554.6417634.006.767.6714.43
2774.042049.002.131.583.71
1612.76521.001.240.401.64
2774.042049.002.131.583.71
4072.562526.001.771.102.87
4692.723342.002.041.453.49
4069.522522.001.771.102.87
Ahora calculamos el esfuerzo admisible :Sabemos que Para Para
Por lo tanto al hacer una comparacin :
Para los dos primeros niveles fallan:Fallan 3X, 5X.
Para los dos ltimos niveles fallan:No falla ninguno.
Como solucin a este problema insertamos columnas reduciendo de manera significativa las reas tributarias dando como resultado la particin del muro en dos o ms muros:
4.- CLCULO DEL PESO TOTAL DEL EDIFICIO (P):
Tenemos como dato de los planos:
Peso de Albailera: 1800 kg/m3Longitud de muros portantes en la direccin X. Para t=0,13m: 8,10m(1, 2 PISO) y 9,00m(3, 4 PISO) Para t=0,23m: 37,40m(1, 2 PISO) y 36,70m(3, 4 PISO)Longitud de muros portantes en la direccin Y. Para t=0,13m: 9,75m(1, 2 PISO) y 4,58m(3, 4 PISO) Para t=0,23m: 9,01m(1, 2 PISO) y 9,01m(3, 4 PISO) Altura del muro : 2,6m Espesor efectivo de muro(t1): 0,13m Espesor efectivo de muro(t2): 0,23m Longitud de muros no portantes: 10,10m(1, 2 PISO) y 56,17m(3, 4 PISO) Longitud de Alfeizares: 27,72 m(1, 2 PISO) y 32,87 m(3, 4 PISO) Altura de Alfeizar(ha): 1,276m N de pisos: 4 Peso del aligerado: 280 kg/m2 Peso de acabados: 100 kg/m2 rea techada: 206,72 m2 Sobrecargas 1,2 nivel: 500 kg/m2 (oficinas). Sobrecargas 3 nivel: 200 kg/m2 (Vivienda). Sobrecargas 4 nivel: 150 kg/m2 (Vivienda). Longitud del Parapeto(Lp): 62 m Altura del Parapeto(hp): 1,0m
PISOPESO MUROS P.PESO MUROS N.P.PESO DE ALFEIZARPESO LOSA ALIGERADAPESO ACABADOSPESO PARAPETOTOTAL CAR. MUER. "D"TOTAL CAR. VIV. "L"PESO TOTAL P=D+L
160815.666144.8416864.8557881.6020672.000.00162378.9525840.00188218.95
260815.666144.8416864.8557881.6020672.000.00162378.9525840.00188218.95
357464.3234173.8319998.1157881.6020672.000.00190189.8510336.00200525.85
457464.3234173.8319998.1157881.6020672.0014508.00204697.857752.00212449.85
TOTAL236559.9680637.3473725.91231526.4082688.0014508.00719645.6169768.00789413.61
5.- CLCULO DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL EDIFICIO (V):
PARMETRO VALORES DESCRIPCIN
Z0.3Zona 2 (Lima)
U1Edificacion para Vivienda y Oficina(Categoria C)
S1.2Suelo Intermedio
R6Estructura de Albaileria Confinada
Tp0.6Factor que depende de "S"
hn12.2Altura total de la Edificacin
Ct60Coeficiente para estimar el periodo Fundamental
T0.203Periodo Fundamental de la Estructura
Ccalculado9.669Coeficiente de Amplificacin Ssmica
Casumido2.5Coeficiente de Amplificacin Ssmica
K0.200Coeficiente de Proporcionalidad
P(kg)789413.61Peso Total de la Edificacin
V(kg)157882.722Fuerza Cortante en la Base de la Estructura
6.- DISTRIBUCIN DE LA FUERZA CORTANTE EN ALTURA:
PISOPihiPi*HIPi * hi / SUMA(Pi*hi)FiVi
4212449.911.22379438.30.466550.866550.8
3200525.98.41684417.20.347111.7113662.5
2188219.05.61054026.10.229480.2143142.6
1188219.02.8527013.10.114740.1157882.7
789413.65644894.7157882.7
7.- DISTRIBUCIN DE LA FUERZA CORTANTE DE NIVEL EN CADA MURO:
Trabajaremos con el sistema referencial mostrado en el PLANO S-04.
DATOS GEOMTRICOS PARA LAS DOS PRIMEROS PISOS
MUROh(m)t(m)l(m)x(m)y(m)
1X2.60.238.604.40.125
2X2.60.238.8015.50.125
3X2.60.135.808.383.125
4X2.60.132.307.055.525
5X2.60.2320.0019.889.875
1Y2.60.131.355.533.675
2Y2.60.134.208.7251.6
3Y2.60.134.208.7257.83
4Y2.60.232.6819.881.25
5Y2.60.233.6519.885
6Y2.60.232.6819.888.5
RIGIDECES DE LOS MUROS
PRIMERAS DOS PLANTAS:
Rigideces de Muros en la direccin X
MURO3*(h/l)4*(h/l)^33*(h/l)+4*(h/l)^3Kx/Em
1X0.9070.1111.0180.226
2X0.8860.1030.9900.232
3X1.3450.3601.7050.076
4X3.3915.7789.1700.014
5X0.3900.0090.3990.577
1Y60.00032000.00032060.0000.000
2Y60.00032000.00032060.0000.000
3Y60.00032000.00032060.0000.000
4Y33.9135778.2535812.1660.000
5Y33.9135778.2535812.1660.001
6Y33.9135778.2535812.1660.000
SUMA TOTAL1.127
Rigideces de muros en la direccin Y
MURO3*(h/l)4*(h/l)^33*(h/l)+4*(h/l)^3Kx/Em
1X1.5450.5462.0900.110
2X2.4382.1464.5830.050
3X0.8860.1030.9900.232
4X1.3450.3601.7050.076
5X2.4382.1464.5830.028
6X1.5450.5462.0900.062
7X0.5340.0230.5570.413
1Y60.00032000.00032060.0000.000
2Y60.00032000.00032060.0000.000
3Y60.00032000.00032060.0000.000
4Y33.9135778.2535812.1660.000
5Y33.9135778.2535812.1660.001
6Y33.9135778.2535812.1660.000
SUMA TOTAL0.974
CLCULO DE LAS CORTANTES DE TRASLACIN
PISO 1 y 2: Clculo de Cortantes de Traslacin en la direccin X
MUROVtras = Vx1 * (Kix / suma(Kix))%de AbsorcinVtras = Vx2 * (Kix / suma(Kix))%de Absorcin
1X31652.645220.048228697.522320.0482
2X32547.637320.615129508.957020.6151
3X10675.78246.76189679.08066.7618
4X1985.24891.25741799.90401.2574
5X80761.748951.153073221.750551.1530
1Y5.89640.00375.34590.0037
2Y18.34450.011616.63180.0116
3Y18.34450.011616.63180.0116
4Y64.56790.040958.53980.0409
5Y87.93760.055779.72770.0557
6Y64.56790.040958.53980.0409
SUMA100SUMA100
PISO 1 y 2: Clculo de Cortantes de Traslacin en la direccin Y
MUROVtras = Vy1 * (Kiy / suma(Kiy))%de AbsorcinVtras = Vy2 * (Kiy/ suma(Kiy))%de Absorcin
1X983.9770.623892.1120.623
2X1006.8600.638912.8590.638
3X120.3060.076109.0750.076
4X47.7080.03043.2540.030
5X2288.3181.4492074.6791.449
1Y2516.5881.5942281.6371.594
2Y30808.42819.51327932.12219.513
3Y30808.42819.51327932.12219.513
4Y23305.66214.76121129.82214.761
5Y42690.78327.04038705.12827.040
6Y23305.66214.76121129.82214.761
SUMA100SUMA100
8.- CORRECCIN POR TORSIN
CLCULO DEL CENTRO DE RIGIDEZ
Como se muestra en el PLANO S-05.
PISO 1,2: Clculo del Centro de Rigidez
MUROKx/EmKy/Emy*(Kx/Em)x*(Ky/Em)
1X0.2260.0010.0280.007
2X0.2320.0020.0290.023
3X0.0760.0000.2380.002
4X0.0140.0000.0780.001
5X0.5770.0035.6950.068
1Y0.0000.0040.0000.021
2Y0.0000.0460.0000.404
3Y0.0000.0460.0010.404
4Y0.0000.0350.0010.697
5Y0.0010.0640.0031.276
6Y0.0000.0350.0040.697
SUMA1.1270.2376.0783.599
Xcr=suma(Kiy*Xi)/suma(Kiy)=15.158
Ycr=suma(Kix*Yi)/suma(Kix)=5.391
CLCULO DEL CENTRO DE MASA
Como se muestra en el PLANO S-05.
PISO 1 y 2: Clculo del Centro de Masa
MUROlhtYmPESO "P"XYP*XP*Y
1X8.6002.6000.2301800.0009257.0404.4000.12540730.9761157.130
2X8.8002.6000.2301800.0009472.32015.5000.125146820.9601184.040
3X5.8002.6000.1301800.0003528.7208.3803.12529570.67411027.250
4X2.3002.6000.1301800.0001399.3207.0505.5259865.2067731.243
5X20.0002.6000.2301800.00021528.00019.8759.875427869.000212589.000
1Y1.3502.6000.1301800.000821.3405.5303.6754542.0103018.425
2Y4.2002.6000.1301800.0002555.2808.7251.60022294.8184088.448
3Y4.2002.6000.1301800.0002555.2808.7257.83022294.81820007.842
4Y2.6802.6000.2301800.0002884.75219.8751.25057334.4463605.940
5Y3.6502.6000.2301800.0003928.86019.8755.00078086.09319644.300
6Y2.6802.6000.2301800.0002884.75219.8758.50057334.44624520.392
SUMATORIA60815.664SUMATORIAS896743.45308574.01
Xcm=suma(Pi*Xi)/suma(Pi)14.745
Ycm=suma(Pi*Yi)/suma(Pi)5.074
MOMENTO POLAR DE INERCIA
PISO 1,2: Clculo del Momento Polar de Inercia
MUROYi-Ycr=YY^2(Ky / Em) * Y^2Xi - Xcr = XX^2(Kx/Em)*X^2J
1X-5.26627.7300.041-10.758115.73226.16026.201
2X-5.26627.7300.0420.3420.1170.0270.069
3X-2.2665.1350.001-6.77845.9393.5023.503
4X0.1340.0180.000-8.10865.7370.9320.932
5X4.48420.1060.0694.71722.25112.83312.903
1Y-1.7162.9450.011-9.62892.6960.0040.015
2Y-3.79114.3710.666-6.43341.3820.0050.671
3Y2.4395.9490.276-6.43341.3820.0050.281
4Y-4.14117.1480.6014.71722.2510.0100.611
5Y-0.3910.1530.0104.71722.2510.0140.024
6Y3.1099.6660.3394.71722.2510.0100.349
SUMA TOTAL45.560
CLCULO DEL MOMENTO TORSOR Y EXCENTRICIDADES
PRIMER PISOSEGUNDO PISOTERCER PISOCUARTO PISO
DescripcinValoresDescripcinValoresDescripcinValoresDescripcinValores
Vx(1)157882.72Vx(2)143142.63Vx(3)113662.45Vx(4)66550.79
Vy(1)157882.72Vy(2)143142.63Vy(3)113662.45Vy(4)66550.79
Fx(1)14740.09Fx(2)29480.18Fx(3)47111.66Fx(4)66550.79
Fx(2)29480.18Fx(3)47111.66Fx(4)66550.79Fy(4)66550.79
Fx(3)47111.66Fx(4)66550.79Fy(3)47111.66Xcm14.75
Fx(4)66550.79Fy(2)29480.18Fy(4)66550.79Ycm5.07
Fy(1)14740.09Fy(3)47111.66Xcm14.75Xcr15.16
Fy(2)29480.18Fy(4)66550.79Ycm5.07Ycr5.39
Fy(3)47111.66Xcm14.75Xcr15.16dx20.00
Fy(4)66550.79Ycm5.07Ycr5.39dy10.00
Xcm14.75Xcr15.16dx20.00J(4)52.48
Ycm5.07Ycr5.39dy10.00PESO NIVEL212449.85
Xcr15.16dx20.00J(3)52.48Cx2.50
Ycr5.39dy10.00PESO NIVEL200525.85Cy2.50
dx20.00J(2)45.56Cx2.50Tx0.20
dy10.00PESO NIVEL188218.95Cy2.50Ty0.20
J(1)45.56Cx2.50Tx0.20Mtx187650.71
PESO NIVEL188218.95Cy2.50Ty0.20Mtx2-45450.87
Cx2.50Tx0.20Mtx1149699.12Mty1160559.56
Cy2.50Ty0.20Mtx2-77625.78Mty2-105643.60
Tx0.20Mtx1188525.99Mty1274220.54ex-0.41
Ty0.20Mtx2-97759.27Mty2#####ey-0.32
Mtx1207939.42Mty1345344.03ex-0.41eaccx2.00
Mtx2-107826.02Mty2-227226.49ey-0.32eaccy1.00
Mty1380905.78ex-0.41eaccx2.00
Mty2-250625.10ey-0.32eaccy1.00
ex-0.41eaccx2.00
ey-0.32eaccy1.00
eaccx2.00
eaccy1.00
INCREMENTOS DE CORTANTES POR TORSIN
PISO 1: Incrementos de Cortante por Torsin
DIRECCIN XDIRECCIN Y
MUROKx/EmKy/EmYi-Ycr=YXi - Xcr = XV1xV2xV1yV2y
1X0.230.00-5.27-10.76-5432.812817.16-133.08-133.08
2X0.230.00-5.270.34-5586.422896.814.334.33
3X0.080.00-2.27-6.78-788.48408.86-10.25-10.25
4X0.010.000.13-8.118.67-4.50-4.86-4.86
5X0.580.004.484.7211803.47-6120.64135.71135.71
1Y0.000.00-1.72-9.63-0.330.17-304.62-304.62
2Y0.000.05-3.79-6.43-2.271.18-2491.64-2491.64
3Y0.000.052.44-6.431.46-0.76-2491.64-2491.64
4Y0.000.04-4.144.72-8.714.521382.141382.14
5Y0.000.06-0.394.72-1.120.582531.782531.78
6Y0.000.043.114.726.54-3.391382.141382.14
PISO 2: Incrementos de Cortante por Torsin
DIRECCIN XDIRECCIN Y
MUROKx/EmKy/EmYi-Ycr=YXi - Xcr = XV1xV2xV1yV2y
1X0.230.00-5.27-10.76-4925.602554.15-120.6679.39
2X0.230.00-5.270.34-5064.872626.363.93-2.58
3X0.080.00-2.27-6.78-714.87370.69-9.296.12
4X0.010.000.13-8.117.86-4.08-4.412.90
5X0.580.004.484.7210701.49-5549.21123.04-80.96
1Y0.000.00-1.72-9.63-0.300.16-276.18181.72
2Y0.000.05-3.79-6.43-2.061.07-2259.021486.37
3Y0.000.052.44-6.431.32-0.69-2259.021486.37
4Y0.000.04-4.144.72-7.904.101253.10-824.51
5Y0.000.06-0.394.72-1.020.532295.41-1510.31
6Y0.000.043.114.725.93-3.081253.10-824.51
PISO 3: Incrementos de Cortante por Torsin
DIRECCIN XDIRECCIN Y
MUROKx/EmKy/EmYi-Ycr=YXi - Xcr = XV1xV2xV1yV2y
1X0.110.00-5.16-2.68-1618.32839.17-12.178.01
2X0.050.00-5.161.85-738.17382.775.32-3.50
3X0.230.00-5.1610.22-3418.821772.8180.83-53.19
4X0.080.00-2.163.10-469.01243.202.93-1.93
5X0.030.000.241.7719.68-10.200.92-0.61
6X0.060.004.59-2.38814.74-422.48-1.961.29
7X0.410.004.597.705411.46-2806.09101.04-66.48
1Y0.000.00-4.190.25-0.450.233.57-2.35
2Y0.000.00-1.610.25-0.190.104.91-3.23
3Y0.000.013.620.250.65-0.3413.77-9.06
4Y0.000.04-4.0314.59-5.302.752672.18-1758.22
5Y0.000.06-0.2814.59-0.500.264894.85-3220.67
6Y0.000.043.2214.594.23-2.192672.18-1758.22
PISO 4: Incrementos de Cortante por Torsin
DIRECCIN XDIRECCIN Y
MUROKx/EmKy/EmYi-Ycr=YXi - Xcr = XV1xV2xV1yV2y
1X0.110.00-5.16-2.68-947.55491.35-7.134.69
2X0.050.00-5.161.85-432.21224.123.11-2.05
3X0.230.00-5.1610.22-2001.761038.0047.33-31.14
4X0.080.00-2.163.10-274.61142.401.71-1.13
5X0.030.000.241.7711.52-5.970.54-0.36
6X0.060.004.59-2.38477.04-247.37-1.150.76
7X0.410.004.597.703168.48-1643.0059.16-38.92
1Y0.000.00-4.190.25-0.260.142.09-1.38
2Y0.000.00-1.610.25-0.110.062.87-1.89
3Y0.000.013.620.250.38-0.208.06-5.30
4Y0.000.04-4.0314.59-3.101.611564.60-1029.46
5Y0.000.06-0.2814.59-0.300.152865.99-1885.74
6Y0.000.043.2214.592.48-1.291564.60-1029.46
CLCULO DE LAS CORTANTES DE DISEO
PISO 1: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin X
MUROVtrasV1xV2xVx (Asumido)Vx (Diseo)% de Absorcin
1X31652.65-5432.812817.162817.1634469.8021.83
2X32547.64-5586.422896.812896.8135444.4522.45
3X10675.78-788.48408.86408.8611084.647.02
4X1985.258.67-4.508.671993.921.26
5X80761.7511803.47-6120.6411803.4792565.2258.63
1Y5.90-0.330.170.176.070.00
2Y18.34-2.271.181.1819.520.01
3Y18.341.46-0.761.4619.800.01
4Y64.57-8.714.524.5269.090.04
5Y87.94-1.120.580.5888.520.06
6Y64.576.54-3.396.5471.110.05
SUMATORIA111.37
PISO 2: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin X
MUROVtrasV1xV2xVx (Asumido)Vx (Diseo)% de Absorcin
1X28697.52-4925.602554.152554.1531251.6721.83
2X29508.96-5064.872626.362626.3632135.3222.45
3X9679.08-714.87370.69370.6910049.777.02
4X1799.907.86-4.087.861807.771.26
5X73221.7510701.49-5549.2110701.4983923.2458.63
1Y5.35-0.300.160.165.500.00
2Y16.63-2.061.071.0717.700.01
3Y16.631.32-0.691.3217.950.01
4Y58.54-7.904.104.1062.640.04
5Y79.73-1.020.530.5380.250.06
6Y58.545.93-3.085.9364.470.05
SUMATORIA111.37
PISO 3: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin X
MUROVtrasV1xV2xVx (Asumido)Vx (Diseo)% de Absorcin
1X12837.14-1618.32839.17839.1713676.3112.03
2X5855.40-738.17382.77382.776238.175.49
3X27119.31-3418.821772.811772.8128892.1225.42
4X8895.27-469.01243.20243.209138.478.04
5X3309.5719.68-10.2019.683329.252.93
6X7255.77814.74-422.48814.748070.517.10
7X48192.455411.46-2806.095411.4653603.9247.16
1Y4.37-0.450.230.234.600.00
2Y4.91-0.190.100.105.010.00
3Y7.390.65-0.340.658.040.01
4Y53.80-5.302.752.7556.550.05
5Y73.27-0.500.260.2673.530.06
6Y53.804.23-2.194.2358.030.05
SUMATORIA108.35
PISO 4: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin X
MUROVtrasV1xV2xVx (Asumido)Vx (Diseo)% de Absorcin
1X7516.30-947.55491.35491.358007.6512.03
2X3428.41-432.21224.12224.123652.535.49
3X15878.70-2001.761038.001038.0016916.7025.42
4X5208.29-274.61142.40142.405350.698.04
5X1937.8011.52-5.9711.521949.322.93
6X4248.35477.04-247.37477.044725.397.10
7X28217.293168.48-1643.003168.4831385.7647.16
1Y2.56-0.260.140.142.690.00
2Y2.88-0.110.060.062.940.00
3Y4.330.38-0.200.384.710.01
4Y31.50-3.101.611.6133.110.05
5Y42.90-0.300.150.1543.050.06
6Y31.502.48-1.292.4833.980.05
SUMATORIA108.35
PISO 1: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin Y
MUROVtrasV1yV2yVy (Asumido)Vy (Diseo)% de Absorcin
1X983.98-133.08-133.080.00983.980.62
2X1006.864.334.334.331011.190.64
3X120.31-10.25-10.250.00120.310.08
4X47.71-4.86-4.860.0047.710.03
5X2288.32135.71135.71135.712424.031.54
1Y2516.59-304.62-304.620.002516.591.59
2Y30808.43-2491.64-2491.640.0030808.4319.51
3Y30808.43-2491.64-2491.640.0030808.4319.51
4Y23305.661382.141382.141382.1424687.8015.64
5Y42690.782531.782531.782531.7845222.5628.64
6Y23305.661382.141382.141382.1424687.8015.64
SUMATORIA103.44
PISO 2: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin Y
MUROVtrasV1yV2yVy (Asumido)Vy (Diseo)% de Absorcin
1X892.11-120.6679.3979.39971.500.68
2X912.863.93-2.583.93916.790.64
3X109.07-9.296.126.12115.190.08
4X43.25-4.412.902.9046.150.03
5X2074.68123.04-80.96123.042197.721.54
1Y2281.64-276.18181.72181.722463.351.72
2Y27932.12-2259.021486.371486.3729418.4920.55
3Y27932.12-2259.021486.371486.3729418.4920.55
4Y21129.821253.10-824.511253.1022382.9315.64
5Y38705.132295.41-1510.312295.4141000.5328.64
6Y21129.821253.10-824.511253.1022382.9315.64
SUMATORIA105.71
PISO 3: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin Y
MUROVtrasV1yV2yVy (Asumido)Vy (Diseo)% de Absorcin
1X627.72-12.178.018.01635.730.56
2X397.775.32-3.505.32403.080.35
3X1093.8680.83-53.1980.831174.691.03
4X130.702.93-1.932.93133.630.12
5X72.110.92-0.610.9273.030.06
6X113.80-1.961.291.29115.090.10
7X1814.81101.04-66.48101.041915.841.69
1Y1990.463.57-2.353.571994.031.75
2Y2734.034.91-3.234.912738.942.41
3Y7669.1513.77-9.0613.777682.926.76
4Y25319.332672.18-1758.222672.1827991.5224.63
5Y46379.384894.85-3220.674894.8551274.2345.11
6Y25319.332672.18-1758.222672.1827991.5224.63
SUMATORIA109.20
PISO 4: Clculo de las cortantes de diseo en la direccin Y
MUROVtrasV1yV2yVy (Asumido)Vy (Diseo)% de Absorcin
1X367.54-7.134.694.69372.230.56
2X232.903.11-2.053.11236.010.35
3X640.4747.33-31.1447.33687.801.03
4X76.531.71-1.131.7178.240.12
5X42.220.54-0.360.5442.760.06
6X66.63-1.150.760.7667.390.10
7X1062.5959.16-38.9259.161121.751.69
1Y1165.442.09-1.382.091167.531.75
2Y1600.812.87-1.892.871603.682.41
3Y4490.398.06-5.308.064498.456.76
4Y14824.791564.60-1029.461564.6016389.3824.63
5Y27155.712865.99-1885.742865.9930021.7045.11
6Y14824.791564.60-1029.461564.6016389.3824.63
SUMATORIA109.20
RESUMEN DE LAS CORTANTES DE DISEO
MURONIVELESMURONIVELES
1234
1X34469.8031251.671X13676.318007.65
2X35444.4532135.322X6238.173652.53
3X11084.6410049.773X28892.1216916.70
4X1993.921807.774X9138.475350.69
5X92565.2283923.245X3329.251949.32
00.000.006X8070.514725.39
00.000.007X53603.9231385.76
1Y2516.592463.351Y1994.031167.53
2Y30808.4329418.492Y2738.941603.68
3Y30808.4329418.493Y7682.924498.45
4Y24687.8022382.934Y27991.5216389.38
5Y45222.5641000.535Y51274.2330021.70
6Y24687.8022382.936Y27991.5216389.38
RESUMEN DEL ANLISIS POR CORTE Y CONFINAMIENTO
Trabajaremos con los ejes como se muestran en el PLANO S-01, que dependen de la distribucin de los espacios en el plano arquitectnico.
RESUMEN DEL ANLISIS POR CORTE Y CONFINAMIENTO (Primer piso)
AREA DE CONCRETO
MUROt(cm)L(cm)fd (kg/cm2)V(kg)va (kg/cm2)vm(cc) (kg/cm2)vm(sc) (kg/cm2)Requerida (cm2)Mnima (cm2)Aasumida (cm2)Seccion asumida
Base*Altura
1X235401.51021643.8301.7432.0721.4721344.2106.750135023*60
233201.51012825.9731.7432.0721.472796.5694.05081020*40
2X233502.68414097.2251.7512.2831.683875.5214.45089020*45
232302.6849263.8911.7512.2831.683575.3422.95059015*40
233002.68412083.3361.7512.2831.683750.4463.80076019*40
3X133203.3436115.6661.4702.4021.802379.8191.95039013*30
132603.3434968.9791.4702.4021.802308.6031.60032013*25
4X132306.1851993.9210.6672.9132.313123.8341.30026013*20
5X235401.35324992.6092.0122.0431.4431552.1897.800156026*60
233201.35314810.4352.0122.0431.443919.8154.65093021*45
232601.35312033.4792.0122.0431.443747.3503.80076019*40
233501.35316198.9142.0122.0431.4431006.0485.100102023*45
235301.35324529.7832.0122.0431.4431523.4447.650153026*60
2Y133182.68430808.4287.4522.2831.6831913.3859.600192032*60
3Y133351.48130808.4287.0742.0671.4671913.3859.600192032*60
4Y231802.68024687.8045.9632.2821.6821533.2587.700154026*60
5Y232702.62322611.2793.6412.2721.6721404.2947.050141024*60
232702.62322611.2793.6412.2721.6721404.2947.050141024*60
6Y231804.53424687.8045.9632.6162.0161533.2587.700154026*60
AREA EN CONFINAMIENTOSESTRIBAJE
Ash (cm2)Asv (cm2)Asmin (cm2)Ash Dis. (cm2)Ash ()Asv ()Av (cm2)d (cm)s (cm)
7.2153.4346.7217.21545/8''41/2''1.425710
4.2753.4343.9834.27541/2''41/2''1.423711
4.6993.4504.3784.69941/2''41/2''1.424212
3.0883.4502.8773.08841/2''41/2''1.423716
4.0283.4503.7524.02841/2''41/2''1.423712
2.0391.6371.8992.03941/2''41/2''1.422714
1.6561.6371.5431.65641/2''41/2''1.422211
0.6650.7430.6190.66541/2''41/2''1.42179
8.3313.9657.7618.33143/4''41/2''1.42579
4.9373.9654.5994.93741/2''41/2''1.424211
4.0113.9653.7374.01141/2''41/2''1.423712
5.4003.9655.0305.40045/8''41/2''1.424210
8.1773.9657.6178.17743/4''41/2''1.42579
10.2698.3009.56710.26943/4''43/4''1.42577
10.2697.8789.56710.26943/4''45/8''1.42577
8.22911.7507.6668.22943/4''41''1.42579
7.5377.1747.0217.53745/8''45/8''1.425710
7.5377.1747.0217.53745/8''45/8''1.425710
8.22911.7507.6668.22943/4''41''1.42579
RESUMEN DEL ANLISIS POR FLEXOCOMPRESIN
RESUMEN DEL ANLISIS POR FLEXOCOMPRESION (Primer piso)
MUROt (cm)l (cm)A (cm2)S (cm3)h (cm)V (kg)M (kg-cm)fa (kg/cm2)fm (kg/cm2)c (kg/cm2)
1X23.0086019780.002835133.33604.5434469.8020838247.002.927.3510.27
2X23.0088020240.002968533.33604.5435444.4521427457.333.547.2210.76
3X13.005807540.00728866.67604.5411084.646701069.986.899.1916.09
4X13.002302990.00114616.67604.541993.921205397.8112.1810.5222.70
5X23.00200046000.0015333333.33604.5492565.2255959034.852.893.656.54
2Y13.004205460.00382200.00604.5430808.4318624812.841.5648.7350.29
3Y13.004205460.00382200.00604.5430808.4318624812.843.5348.7352.26
4Y23.002686164.00275325.33604.5424687.8014924673.254.2854.2158.49
5Y23.003658395.00510695.83604.5445222.5627338677.393.8353.5357.36
6Y23.002686164.00275325.33604.5424687.8014924673.254.2854.2158.48
t (kg/cm2)Cx (cm)T (kg)As (cm2)Asvcorte (cm2)Asdiseo (cm2)SECCINAsdiseo ()
BASE*ALTURA
4.430.58258.9013175.934.367.217.2123*60.0045/8''
3.680.63224.379497.133.144.704.7020*4541/2''
2.301.0372.581085.550.362.042.0413*3041/2''
-1.661.57-18.20196.800.070.660.6613*2041/2''
0.760.42209.221837.050.618.338.3326*6043/4''
47.172.18203.2662318.1220.6110.2720.6132*6083/4''
45.202.36194.7757220.8218.9210.2718.9232*6083/4''
49.932.66123.4170857.7423.438.2323.4326*6093/4''
49.702.59169.4596855.8932.037.5432.0324*6061''
49.932.66123.4370870.7123.448.2323.4426*6093/4''
Observamos que no pasan por Flexocompresin(C>1.33)
Para el primer piso:
4X, 2Y, 3Y, 4Y, 5Y.
Para el tercer piso:
4Y, 5Y, 6Y.
Debido a que estamos confinando estos muros, debemos considerar la contribucin del concreto transformndolo en albailera de acuerdo a su relacin de mdulos (n) con lo cual aumentar la Inercia (I), el rea (A) y el Mdulo de Seccin del muro (S).
a) Clculo de la relacin de mdulos (n):
b) Seccin transformada:
c) Clculo de los nuevos valores de A, I, S:
Aplicando el teorema de los ejes paralelos tenemos y guindonos con la seccin transformada mostrada anteriormente, obtenemos la siguiente tabla:
NUEVOS VALORES DE I, A, S. PARA EL PRIMER PISO
MUROSECCIONt (cm)b (cm)h (cm)Icg (cm3)A (cm2)d (cm)A*d^2 (cm3)I (cm4)SUMAS (cm4)S (cm^3)
4X113912060666.6718201052006550020126166.6792266416.67802316.6667
2139119052014083.33172900052014083.33
313912060666.6718201052006550020126166.67
2Y11391601638000.0054601801769040001785420005618340002675400
21391300204750000.002730000204750000
31391601638000.005460180176904000178542000
3Y123161602898000.0096601803129840003158820009940140004733400
223161300362250000.004830000362250000
323161602898000.009660180312984000315882000
4Y123161602898000.009660104104482560107380560258255162.71927277.333
22316114843494042.67238280043494042.67
323161602898000.009660104104482560107380560
5Y123161602898000.009660152.5224655375227553375652413927.13574870.833
223161245197307177.083944500197307177.1
323161602898000.009660152.5224655375227553375
6Y123161602898000.009660104104482560107380560258255162.71927277.333
22316114843494042.67238280043494042.67
323161602898000.009660104104482560107380560
d) Clculo de los nuevos esfuerzos:
PARA EL PRIMER PISO
Como veremos en los prximos cuadros, ahora si cumplen la condicin de que CV, no necesita ensanchar vigueta
PARA LA LOSA B
PARA LA LOSA C
PARA LA LOSA D
PARA LA LOSA E
PARA LA LOSA F
RESUMEN DEL ANLISIS PARA LOSAS UNIDIRECCIONALES
LOSAPUNTO O TRAMOACEROREFUERZO POR CONTRACCIN Y TEMPERATURA
APUNTO 1Usar 13/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 13/8''
PUNTO 2Usar 13/8''
TRAMO 2-3Usar 13/8''
PUNTO 3Usar 13/8''
TRAMO 3-4Usar 13/8''
PUNTO4Usar 13/8''
TRAMO 4-5Usar 13/8''
PUNTO 5Usar 13/8''
TRAMO 5-6Usar 13/8''
PUNTO 6Usar 13/8''
BPUNTO 1Usar 13/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 13/8''
PUNTO 2Usar 13/8''
CPUNTO 1Usar 13/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 13/8''
PUNTO 2Usar 13/8''
DPUNTO 1Usar 13/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 23/8''
PUNTO 2Usar 13/8''
TRAMO 2-3Usar 13/8''
PUNTO 3Usar 13/8''
TRAMO 3-4Usar 23/8''
PUNTO4Usar 13/8''
EPUNTO 1Usar 23/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 33/8''
PUNTO 2Usar 23/8''
FPUNTO 1Usar 33/8''Usar 1/4''@0.25m las barras rectas doblar 15cm en extremos
TRAMO 1-2Usar 23/8''
PUNTO 2Usar 33/8''
F).- ANLISIS Y DISEO DE CIMENTACIONES
Segn un estudio realizado por la PUCP, en donde se determino la capacidad portante de algunas zonas de San Juan de Lurigancho, se concluyo que en algunos lugares se llegaba como mximo hasta 2kg/cm2 y en otros descendan hasta 1.5kg/cm2.
Nosotros trabajaremos con una capacidad portante de 2kg/cm2 y con el PLANO S-10, tambin cabe aclarar que consideraremos 1m de profundidad para todos los cimientos corridos. CIMENTACIONES CORRIDAS
Primero se diseara las cimentaciones corridas de los muros portantes y paralelos a ellos pondremos el que tenga mejor resistencias, se utilizara el siguiente modelo.
A continuacin mostraremos el diseo de una cimentacin corrida:
CIMIENTO CORRIDO CC1 PARA 1X
1.- METRADO DE CARGAS
PESO TOTAL (kg/ml)=1681.66
PESO DE SOBRECIMIENTO (kg/ml)=202.40
PESO DE VIGA (kg/ml)=1440.00
PESO PARCIAL (kg/ml)=332.41
PESO TOTAL (kg/ml)=3656.46
2.- ANCHO DE LA CIMENTACIN
B(cm)= P/(100*t)=18
Por lo tanto tomamos B igual a:
25
RESUMEN DEL ANLISIS PARA CIMIENTOS CORRIDOS
Todos los cimientos corridos estn hechos de concreto simple ya que estn sometidos a bajos esfuerzos.
CIMIENTOPROFUNDIDAD (m)PROFUNDIDA SOBRECIMIENTO (m)ANCHO B DE CIMENTACIN
CC11.000.400.25
CC21.000.400.30
CC31.000.400.30
CC41.000.400.35
CC51.000.400.30
CC61.000.400.25
CC71.000.400.25
CC81.000.400.35
CC91.000.400.35
CC101.000.400.35
ZAPATAS AISLADAS
Nos guiaremos con el siguiente modelo y con el PLANO S-10.
A continuacin mostraremos el proceso de anlisis de una Zapata:
ZAPATA AISLADA Z1 PARA 1-C
1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA
Longitud de anclaje en Compresin de 1'' es:
ldb(cm)=0.08*db*4200/f'c^0.5=58.89
ldb(cm)0.004*db*4200=42.67
d (cm)=70.00
NUEVO d (cm)=70.00
h (cm)=80.00
2.- CAPACIDAD PORTANTE NETA DEL SUELO
qsn(kg/cm2)=qs-t*ht-hc*c-Peso del Piso-s/c=1.70
El rea requerida para que la reaccin del terreno no sobrepase la capacidad del suelo es:
A (cm2)=(Pd+Pl)/qsn=30139.74
La zapata no esta sometida a la accin de momentos
L (cm)=A/(S)=195.00
S (cm)=A/(L)=154.56
S (cm)=A/(L)=175.00
Por lo tanto la reaccin del suelo es:
qsn(kg/cm2)=(Pd+Pl)/(S*L)=1.50
Reaccin Amplificada del suelo es:
qsnu(kg/cm2)=(1.5*Pd+1.8*Pl)/(S*L)=2.25
3.- VERIFICACIN
A.- Para el lado mayor L
Verificacin del corte por Flexin:
La fuerza Cortante ltima es:
Vu(kg)=qsnu*(L/2-d-L.M./2)*L=1096.875
La resistencia del concreto al corte por Flexion es:
Vc(kg)=0.53*0.85*f'c^0.5*L*d=89112.19
Vc>Vc, esta OK!
Verificacin del corte por Punzonamiento:
La fuerza Cortante ltima es:
Vu(kg)=qsnu*(S*L-(d+L.M.)^2)=44381.25
La resistencia del concreto al corte por Punzonamiento es:
Vc(kg)=*0.27*(2+4/c)*f'c^0.5*bo*d=450708.48
Vc(kg)=*0.27*(2+s*d/bo)*f'c^0.5*bo*d=693755.82
Vc(kg)=*1.1*f'c^0.5*bo*d=417322.67
Vc>Vu, ESTA OK!
Por lo tanto el Peralte elegido es el adecuado.
B.- Para el lado menor S
Verificacin del corte por Flexin:
La fuerza Cortante ltima es:
Vu(kg)=qsnu*(S/2-d-L.M./2)*S=984.375
La resistencia del concreto al corte por Flexion es:
Vc(kg)=0.53*0.85*f'c^0.5*L*d=79972.47
Vc>Vc, esta OK!
Verificacin del corte por Punzonamiento:
La fuerza Cortante ltima es:
Vu(kg)=qsnu*(S*L-(d+L.M.)^2)=54281.25
La resistencia del concreto al corte por Punzonamiento es:
Vc(kg)=*0.27*(2+4/c)*f'c^0.5*bo*d=450708.48
Vc(kg)=*0.27*(2+s*d/bo)*f'c^0.5*bo*d=693755.82
Vc(kg)=*1.1*f'c^0.5*bo*d=417322.67
Vc>Vu, ESTA OK!
Por lo tanto el Peralte elegido es el adecuado.
4.- REFUERZO LONGITUDINAL POR FLEXIN
A.- Para el lado mayor L
Clculo del Acero
Mu(kg-cm)=0.5*qsnu*L*(L/2-L.M./2)=15904.69
Du=Mu/(b*d^2)=0.02
Utilizando la Tabla N 13
=0.0001
As(cm2)=*b*d=1.37
Asmn(cm2)=0.0018*b*h=28.08
Nuevo As (cm2)=28.08
Nmero de varillas a utilizar=9.85
B.- Clculo del Espaciamiento
S(cm)=L/N Varillas=19.79
Smx(cm)=45.00
Smx(cm)=3*h=240.00
Separacin S(cm)=19.00
Finalmente:
Colocaremos 93/4'' cada 19cm
B.- Para el lado menor S
Clculo del Acero
Mu(kg-cm)=0.5*qsnu*S*(S/2-L.M./2)=14273.44
Du=Mu/(b*d^2)=0.02
Utilizando la Tabla N 13
=0.0001
As(cm2)=*b*d=1.23
Asmn(cm2)=0.0018*b*h=25.20
Nuevo As (cm2)=25.20
Nmero de varillas a utilizar=8.84
B.- Clculo del Espaciamiento
S(cm)=S/N Varillas=19.79
Smx(cm)=45.00
Smx(cm)=3*h=240.00
Separacin S(cm)=19.00
Finalmente:
Colocaremos 83/4'' cada 19cm
5.- VERIFICACIN DE LA CONEXIN COLUMNA-ZAPATA
Pn=*0.85*f'c*(A2/A1)^0.5*A1=374850.00
ESTA OK!
A continuacin mostraremos el resumen del anlisis para Zapatas Aisladas:
RESUMEN DEL ANLISIS PARA ZAPATAS AISLADAS
ZAPATAL. MAYOR L (cm)L. MENOR S (cm)ACERO EN L ACERO EN S
Z1195175Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z2190170Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z3195185Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 93/4'' cada 19cm
Z4190175Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z5195175Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z6185165Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z7185185Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 93/4'' cada 19cm
Z8190165Colocaremos 93/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z9175170Colocaremos 83/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
Z10175170Colocaremos 83/4'' cada 19cmColocaremos 83/4'' cada 19cm
G).- ANLISIS Y DISEO DE LA ESCALERA
Nuestra escalera est apoyada en muros y vigas, excepto en el primer tramo que est anclado en la cimentacin.
El diseo consiste en transformar la escalera en una losa de espesor medio constante, lo cual nos lleva primero al clculo del peso propio y posteriormente, a la aplicacin de los conceptos de vigas para el anlisis estructural y clculo del acero.
1.-ESPECIFICACIONES:
Concreto: fc=210kg/cm2 Acero: fy=4200kg/cm2 Sobrecarga: s/c=300kg/cm2 Acabados: acb=100kg/cm2 Ancho del paso: P=25cm Altura del Contrapaso: C=17cm Recubrimiento: r=2cm
2.-DIMENSIONAMIENTO:
PRIMER Y SEGUNDO TRAMO:
a.- Ancho de Paso (P):
b.- Altura de Contrapaso (C):
c.- Espesor de la losa (e):
Asumimos el promedio de ambos valores:
Luego:
d.- Espesor promedio (tp):
Luego:
3.-METRADO DE CARGAS:
PRIMER Y SEGUNDO TRAMO
a.- Tramo Inclinado:
Cargas Muertas (C.M.):
Peso Propio: 2400*0.315*1.2=907.2kg/ml Acabados: 100*1.2=120kg/ml Total=1027.2kg/ml
Cargas Vivas (C.V.):
Sobrecargas: 300*1.2=360kg/ml
Carga ltima de Rotura (Wu):
Wu1: 1.5*C.M.+1.8*C.V.=2188.8kg/ml
b.- Tramo Horizontal:
Cargas Muertas (C.M.):
Peso Propio: 2400*0.19*1.2=547.2kg/ml Acabados: 100*1.2=120kg/ml Total=667.2kg/ml
Cargas Vivas (C.V.):
Sobrecargas: 300*1.2=360kg/ml
Carga ltima de Rotura (Wu):
Wu2: 1.5*C.M.+1.8*C.V.=1648.8kg/ml
4.-ANLISIS ESTRUCTURAL:
El nico tramo de la escalera se idealiza como una viga simplemente apoyada de ancho 1.2m.
Graficando el diagrama de Momentos Flectores obtenemos:
5.-DISEO:
a.- Acero Positivo:
Utilizando la TABLA N 13:
Separacin S:
Si usamos 3/8 entonces:
Por lo tanto utilizaremos:
b.- Acero Negativo:
Luego:
Tomamos
Separacin S:
Si usamos 3/8 entonces:
Por lo tanto utilizaremos:
c.- Acero Transversal:
Separacin S:
Por lo tanto utilizaremos:
II.- ANLISIS DE LA EDIFICACIN MEDIANTE EL PROGRAMA ETABS
1.- DATOS GENERALES DEL PROYECTO:
Se habla de las especificaciones mostradas en el PLANO A-02:
UBICACIN: Lima N DE PISOS: 04 USO : Vivienda SISTEMA ESTRUCTURAL: Albailera Confinada DISTRIBUCION ARQUITECTNICA: Dos departamento y dos Oficinas hasta el segundo Piso, y cuatro Departamentos por piso Hasta el cuarto piso con un rea techada de 197.67 m2 PESO DE LA ALBAILERIA: 1800 kg/m3 ALBAILERIA(fm): 60kg/cm2 MORTERO : 1:1:4 CONCRETO(fc): 210 kg/cm2 ACERO(fy): 4200 kg/cm2 PESO DEL CONCRETO: 2400 kg/m3
En la siguiente tabla mostramos la carga viva y la carga muerta para cada piso:
PISOC.M.(kg/m2) = P.M./AtC. Viva C.V.(kg/m2)
1500500
2500500
3500200
4500150
2.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
A.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA ALIGERADA:
Ubicamos el pao ms crtico que se ubica entre los ejes A, B y 1, 1, trabajaremos con las mayores cargas mostradas en la tabla anterior.
Luego el peralte efectivo ser:
B.- PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:
Ubicamos el tramo ms crtico que se encuentra entre los ejes A y B, cuando hacemos el reparto de la losa aparecen cargas trapezoidales como se muestran en la figura siguiente, para nuestro modelo la reemplazaremos por una carga repartida en todo lo largo de la viga solamente para efectos de pre dimensionamiento.
Tomaremos el ancho , entonces asumiremos .La carga trapezoidal se reemplazara como carga rectangular con la siguiente frmula:
Carga para la longitud mayor, ubicada entre los ejes A y B, hay dos paos:
Primer Pao (2.03*5.4)
Segundo Pao (2.18*5.4)
Se suman las contribuciones de cada pao:
Luego:
Luego el peralte efectivo ser:
Entonces
Entonces nuestra vigas sern de , elevamos hasta 60cm para que sea peraltada.
C.- PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS:
Sacamos nuestra cortante total de la siguiente tabla:
PISOPihiPi*HIPi * hi / SUMA(Pi*hi)FiVi
4212449.911.22379438.30.466149.466149.4
3200525.98.41690432.90.346994.8113144.2
2188219.05.71065319.30.229616.4142760.6
1188219.02.9543952.80.115122.1157882.7
789413.65679143.3157882.7479937.0
Para el caso de columnas emplearemos , 31 columnas como se ubican en el plano:
Entonces las columnas sern de 60*60cm pero las podemos transformar a otro tipo de seccin con la misma rea.
D.- PREDIMENSIONAMIENTO DE MUROS DE CORTE:
Podramos solo poner los muros de albailera, pero vamos a pre dimensionar los muros de concreto en caso de que no cumpliera.
Si pusiramos muros de corte de concreto de 23cm de espesor y con una cortante de , entonces la incgnita es el largo L.
La ubicacin de los muros ser como se muestra en la figura siguiente, en la que tendrn medidas de 23*100cm.
Una vez definido los elementos estructurales volvemos a metrar la carga muerta de losa:
Para los tres primeros niveles:
Para la azotea:
La carga viva para los dos primero niveles ser:
La carga viva para el tercer nivel ser:
La carga viva para la azotea ser:
MG. Rubn Yachapa Condea