memoria de cálculo estructural casa-hab proyecto bambú

5/20/2018 Memoria de Clculo Estructural Casa-Hab Proyecto Bamb

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INGENIERA ESTRUCTURAL APLICADAING. NEPHTALI RILEY BARRIOS

CED. PROFESIONAL 1113723

PRIVADA LAS GARZAS EDIF J-101 COL. INDECO.VILLAHERMOSA, TAB., TEL Y FAX (93) 532139

e-mail [email protected]

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO:

CASA-HABITACIONPROYECTO BAMBU

PROPIETARIO:

SAN JORGE CONSTRUCCIONESS.A. DE C.V.

SOLICITANTE DELDISEO ESTRUCTURAL:

SAN JORGE CONSTRUCCIONESS.A. DE C.V.

RESPONSABLE DELDISEO ESTRUCTURAL:

ING. NEPHTALI RILEY BARRIOS.

VILLAHERMOSA TABASCO, OCTUBRE 2007


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I N D I C E

1).- Descripcin del proyecto y bases de diseo.

2).- Evaluacin de las acciones. Cargas gravitacionales CM+ CV

Cargas accidentales CM+ CV(reducidas por sismo)

3).- Anlisis de muros de mampostera Anlisis Ssmico Esttico Simplificado aplicado a la mampostera. Revisin por carga horizontal. Revisin por carga vertical.

4).- Frmulas bsicas en el diseo de elementos de concretoreforzado(Teora Plstica).

5).- Anlisis y diseo de losas y trabe de concreto T-2 (AHOGADA).

6).- Anlisis y Diseo de Cimentacin:

Calculo del esfuerzo real (t).

Calculo del esfuerzo de diseo (u). Anlisis y diseo de losa de cimentacin. Anlisis y diseo de Contratrabe CT-1. Anlisis y diseo de contratrabe CT-2.

7).- Bibliografa consultada.


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1).- DESCRIPCIN DELPROYECTO Y BASES DE DISEO.


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1).- DESCRIPCIN DEL PROYECTO Y BASES DE DISEO.El objetivo de esta memoria es mostrar los criterios ms importantes que se tomaron en

cuenta para el anlisis y diseo de la estructura, las formulas bsicas y modelos de anlisis

de los elementos estructurales. As como, el cumplimiento de los estados lmites de servicio y

de falla para garantizar la Seguridad Estructural que marca el Reglamento de Construcciones

del Estado de Tabasco, las Normas Tcnicas Complementarias, el Manual Ssmico del

Instituto de Investigaciones Elctricas de la CFE, vigentes y actualizados.

DESCRIPCIN DEL PROYECTO.

Para llevar a efecto el trabajo de Calculo Estructural, se cont con la informacin de Planos

Arquitectnicos, proporcionados por el solicitante. El proyecto, tendr uso de Casa-

Habitacin con el nombre de Proyecto Bambu, el cual consta de dos niveles (planta

baja y planta alta); este tipo de vivienda pertenece a un grupo de crecimiento progresivo de

construccin. La distribucin arquitectnica de la vivienda en ambas plantas es la siguiente:

1. Planta baja: Estancia, Comedor, Cocina, zona de Escalera, rea de lavado, un Bao deservicio, adems se cuenta con un jardn Delantero y trasero y un rea de acceso para alojar

2 vehculo.

2. Planta Alta: Se cuenta con Recamara Principal, Recamara 2 y Recamara 3, con un bao

completo para uso comn para dos Recamara y otro exclusivo para Recamara principal,

Vestbulo y Escalera, adems de contar con una balcn.

Todo lo anterior fue el punto de partida para el anlisis de los diferentes sistemasestructurales que sustentan la construccin en la concepcin estructural original. Para la

realizacin del diseo estructural se respetaron todas y cada una de las acotaciones

originales marcadas en los planos ejecutivos arquitectnicos proporcionados por el

solicitante.


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ESTRUCTURACION:

Se utiliz una Estructuracin constituida en un 100% a base de muros de carga, los cuales

estarn confinados con dalas y castillos cumpliendo con las especificaciones de refuerzo

indicadas en las Normas Tcnicas Complementarias de Mampostera, Seccin 5.1.1, y

estarn formados con block hueco de 122040cm en ambas plantas, stos deben cumplir

con la Norma NOM C-10. El mortero a utilizar es el Tipo II y su resistencia se determinar

con la norma NOM C-61. Es importante que el block cumpla con la resistencia solicitada

de f*p= 35 kg/cm2, debido a que esta fue la resistencia de diseo empleada.

De acuerdo con el proyecto arquitectnico y observando los claros que presenta y la

distribucin de espaciamiento de la misma se opt por el Sistema de Losa vigueta-

Bovedilla de H = 19cm en azotea y entrepisoy Losa Maciza de concreto de H = 10cm

en azotea y entrepiso con malla electrosoldada 6x6-4/4, y se tuvo la distribucin de las

viguetas de la siguiente manera:

V-1 b=12cm H=19cm Azotea (Ver Armados en plano E-03).

V-2 b=12cm H=19cm Azotea y Entrepiso (Ver Armados en plano E-03).

V-3 b=12cm H=19cm Azotea y Entrepiso (Ver Armados en plano E-03).

V-4 b=12cm H=19cm Azotea (Ver Armados en plano E-03).

V-5 b=12cm H=19cm Entrepiso (Ver Armados en plano E-03).

Adems se utilizaron trabes de concreto armado en la losa de entrepiso con la finalidad de

respetar los espacios libres, quedando de la siguiente manera:

T-1 b=80cm H=19cm Entrepiso (Ahogada) (Ver Armados en plano E-03).



T-4 b=12cm H=20cm Entrepiso (Ver Armados en plano E-03).


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ANLISIS:

El anlisis estructural de todos los elementos bsicos se sustentaron en la teora de un

comportamiento elstico de los materiales, obteniendo los elementos mecnicos finales para

su diseo. Este anlisis es de Primer orden.

Para llegar al proyecto definitivo se pas por una serie de prediseos de todos los elementos

estructurales, con modelos simplistas, pero con apego al comportamiento real de la

estructura, dndonos resultados de juicio para entrar al anlisis y diseo definitivos buscando

economa, rapidez y sobre todo seguridad; llegndose a optimizar todos los elementos

estructurales.

En este proyecto no se realiz estudio de mecnica de suelos, solamente se cont con

datos de campo proporcionados por el solicitante para poder asignar la capacidad del suelo

en forma conservadora, la cual fue de 5.00 ton/m2. Por lo que se recomienda verificar que la

resistencia del terreno sea igual o mayor a la fatiga mxima suministrada al suelo (veranlisis y diseo de la cimentacin). Se opt por tener como parmetro lmite esta resistencia

para evitar asentamientos diferenciales.

Esta casa se ubica en un terreno tipo II y en una zona ssmica B.

En la cimentacin se propuso un sistema a base de Losa de cimentacin de concreto

armado con espesor H = 11.00 cm a base de malla electrosoldada 6x6-4/4 y bastones de

varilla 3/8; con cadenas rigidizantes (CR), contratrabe (CT-1) y (CT-2) de igual manera de

concreto armado. Este tipo de sistema presenta varias ventajas tales como: tiempo de

ejecucin, ahorro de excavacin para alojar zapatas, eliminacin de relleno de zanjas,

empleo mnimo de cimbra y mejor transmisin de la carga al suelo de sustentacin lo cual se

reducen los asentamientos diferenciales, por lo que este tipo de cimentacin antes

mencionado es bastante aceptable.


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Partiendo tambin de los resultados de los anlisis que se realizaron a la superestructura

para determinar la infraestructura, este anlisis consiste en realizar las siguientes

combinaciones:

Carga Muerta + Carga Viva

Carga Muerta + Carga Viva + Accidental (sismo).

Aplicando el factor que corresponde a las combinaciones anteriores para una construccin

del Grupo B (Artculo 178 Ttulo Sexto). Los factores de carga se tomaron de los Artculos

193 y 199 del mismo reglamento.

* Carga Muerta + Carga Viva, F.C. = 1.4

* Carga Muerta + Carga Viva + Sismo, F.C. = 1.1

Se consider el anlisis por separado de la superestructura con la infraestructura

(cimentacin), esto es que no existe interaccin suelo estructura en los

modelos fsicos matemticos utilizados. Este modelo es bastante bueno para el tipo de

estructura de esta casa-habitacin, as como del suelo donde se sustentar.

Para el anlisis ssmico de la estructura se utiliz el Mtodo Esttico Simplificado, para

cubrir las necesidades de anlisis que presenta el inmueble (Casa-habitacin); cubriendo el

anlisis de estructuras constituidas por muros de mampostera ortogonales o inclinados entres, que puedan estar desfasados de un entrepiso a otro.


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DISEO:

El diseo de los elementos estructurales de concreto armado se realiz en base a la Teora

de la Resistencia ltima (Teora Plstica), avalada por las Normas Tcnicas

Complementarias del 2004.

Se consider que el esfuerzo mximo del concreto a compresin es de fc= 200kg/cm2,

siguiendo el procedimiento de elaboracin de las normas NOM C-155 (especificadas paraconcreto hidrulico); para el acero de refuerzo se consider un esfuerzo de fluencia de

Fy = 4200 kg/cm2, Fy = 5000 kg/cm2 y Fy = 2530 kg/cm2 especificados en planos

estructurales para los diferentes elementos.

La Reglamentacin utilizada fue:

Normas Tcnicas Complementarias del D.D.F. de NTC-04.

Control de Calidad de Concreto y Acero ACI 318-96. Reglamento de Construccin del Estado de Tabasco (Vigente desde el 5 Febrero 1995).

Manual Ssmico de la C.F.E. 1993.


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RECOMENDACIONES:

No se permitir que los muros tengan ranuras horizontales para alojar las

instalaciones. Por lo que se deber usar algn procedimiento constructivo diferente para

alojarlas.

Durante la vida til de la construccin no se podr mover ningn elemento estructural,

ni muro que se especificaron como de carga; ni romper, ni adicionar losas a las yaproyectadas, as como crecer un nivel ms, es decir, no se puede un segundo nivel.

Cualquier cambio a la estructuracin bsica antes deber consultarse con el responsable

del diseo estructural.

Cualquier modificacin no contemplada queda bajo responsabilidad del propietario

final o usuario, debido a que se previ y determin el alcance del proyecto estructural.

No debe darse otro uso ms que el requerido (habitacional), si existiera alguna dudasobre algn procedimiento o dato favor de consultar al Responsable del Diseo

Estructural para remitirse a los archivos originales del desarrollo completo del calculo

estructural.


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2).- EVALUACIN DE LASACCIONES

Cargas gravitacionales(CM+CV)

Cargas accidentalesCM+ CV (Reducidas por sismo)


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2).- EVALUACIN DE LAS ACCIONES.ANLISIS DE CARGAS GRAVITACIONALES

LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H = 19.00cm (AZOTEA PEND. < 5%).

Peso propio de la losa 296 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Entortado e impermeabilizante 100 ''Reglamento 40 ''

Carga Muerta = 466 kg/m2

Carga Viva = 100 ''Carga Total = 566 kg/m2

LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H = 19.00cm (ENTREPISO).

Peso propio de la losa 296 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Piso con su junta 100 ''Reglamento 40 ''



LOSA MACIZA DE CONCRETO, H=10.00cm (ENTREPISO).Peso propio de la losa 240 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Piso con su junta 100 ''Reglamento 40 ''




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LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (AZOTEA


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ANLISIS DE CARGA ACCIDENTAL (SISMO).

LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H=19.00cm (AZOTEA PEND. < 5%).Peso propio de la losa 296 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Entortado e impermeabilizante 100 ''Reglamento 40 ''

Carga Muerta = 466 kg/m2Carga Viva Reducida = 70 ''

Carga Total = 536 kg/m2

LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H = 19.00cm (ENTREPISO).

Peso propio de la losa 296 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Piso con su junta 100 ''Reglamento 40 ''

Carga Muerta = 466 kg/m2Carga Viva Reducida = 90 ''

Carga Total = 556 kg/m

2

LOSA MACIZA DE CONCRETO, H=10.00cm (ENTREPISO).Peso propio de la losa 240 kg/m2Aplanado en plafn 30 ''Piso con su junta 100 ''Reglamento 40 ''

Carga Muerta = 410 kg/m2Carga Viva = 90 ''

Carga Total = 500 kg/m

2


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LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (AZOTEA


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3).- ANLISIS DE MUROS DEMAMPOSTERA

Anlisis Ssmico Esttico Simplificadoaplicado a la mampostera.

Revisin por Carga Horizontal.Revisin por Carga Vertical.


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3).- ANLISIS DE MUROS DE MAMPOSTERA.ANLISIS SSMICO ESTTICO SIMPLIFICADO>>> Pu SE ACEPTA


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4).- FORMULAS BSICAS EN EL DISEODE ELEMENTOS

DE CONCRETO REFORZADO(TEORA PLSTICA).


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4).- FORMULAS BSICAS EN EL DISEO DE ELEMENTOS DE CONCRETOREFORZADO (TEORA PLSTICA).

rea de acero por flexin:

Q =c'.f'.b.dF

Mu2

R

; q = 1 - 2Q1 = q.Fy

c'f'

MR= FR b d2 fc q (1- 0.5q)

min= Fy cf'0.70

max= 0.75 b

b=6000Fy6000

Fyc'f' 1

+ 1= 0.85 (para f*c 280 kg/cm

2)

1= 1.05 -1400

c*f0.65 (para f*c > 280 kg/cm2)

As = db

d =bKu

Mu.

Ku = FRd2fc q(1-0.50q)

Vcr = 0.5 FR b d cf* ; 0.015

Vcr = FRb d (0.2+20 ) cf* ;


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5).- ANLISIS Y DISEO DE LOSAS YTRABE DE CONCRETO T-2 (AHOGADA).


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TABLERO AISLADO

BORDES DISCONTINUOS

POSITIVO

NEGATIVO EN

BORDES INTERIORESNEGATIVO EN

LARGO

CORTO 640

LARGO 500

LARGO 330

CORTO 430

CORTO

CUATRO LADOS DISCONTINUOS

5).- ANLISIS Y DISEO DE LOSASDISEO DE LOSA DE ENTREPISOEje A Entre 9 Y 11

Descripcin de la Losa:Losa Maciza H= 10.00 cm, Zona: Sala de T.V

Colada monolticamentecon sus apoyos.

F.c. = 1.4, Estructura del Grupo B Tipo de Tablero: AISLADO.Cuatro l ados Discontinuos.

0.800.782.92m

m2.28

a

am

2

1 ===

m = 0.80

Consultando las NTC-04, la tabla 6.1 CoeficientesPara tableros rectangulares:

CONSTANTES

f c = 200 kg/cm2f c = 136 kg/cm2f *c = 160 kg/cm2

Fy = 5000 kg/cm2

H = 10.0 cmd = 7.5 cmb = 100 cm

0.001979kg/cm5000

kg/cm2000.70min

2

2

==

0.01261kg/cm50006000

6000x0.85

kg/cm5000

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.01261 ) = 0.0095


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REVISIN DE TABLERO POR CARGAS EQUIVALENTESCARGA EQUIVALENTE EN LADO CORTO DEL TABLERO:

1) Pesos adicionales a la losa de entrepiso:

Longitud de muro: 1.41m

Altura de muro: 2.52m

Peso = (280 kg/m2)(1.41m)(2.52m)= 995.00 kg

rea de losa de azotea


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CLCULO DEL PERALTE:

5.20cm250

1.25)292228292228d' =

+++=

7.495cmkg/m372,1kg/cm50000.600.032cm20.5H 4 22efec ==

Hefec= 7.5 cm, H= 10 cm O.K

CLCULO DEL MOMENTO RESISTENTE DE LA MALLA ELECTROSOLDADA 6X6-4/4:

As=1.68cm2p=1.68cm2/ (100cmx7.5cm) = 0.00224q=0.00224(5000kg/cm2)/136 kg/cm2=0.08235MR=0.9(136 kg/cm

2)(100cm)(7.5cm)2(0.08235)(1-0.5x0.08235)= 54,430.06 kg-cm

CALCULO DE MOMENTOS LTIMOS:

Momento Negativo

Mu1= 110-4(430) (1,372.00 kg/m2) (2.28m)2 (1.4) (100 cm) =42,935.87kg-cm

Mu2= 110-4(330) (1,372.00kg/m2) (2.28m)2 (1.4) (100 cm) = 32,950.79 kg-cm

Momento Positivo

Mu3= 110-4(640) (1,372.00 kg/m2) (2.28m)2 (1.4) (100 cm) =63,904.56 kg-cm

Mu4= 110-4(500) (1,372.00 kg/m2) (2.28m)2 (1.4) (100 cm) =49,925.43kg-cm


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MOMENTOS EXCEDENTES

Positivos:

ME3= 63,904.56kg-cm 54,430.06 kg-cm = 9,474.50kg-cm

Proponiendo b=100cm d=7.5cm H=10cm

+ME3= Q =0.014 q = 0.014 p = 0.0004533 As = 0.34 cm2

3/8 @ 20 cm

Nota: No es necesario ningn refuerzo en losa de Entrepiso.

Ver Plano E-03 tablero del eje A entre 9 Y 11.

REVISANDO EL CLCULO TENEMOS:

REVISIN POR CORTANTE:

Vcr = (0.50)(0.80)(100)(7.5) 160 Vcr = 3,795.00 kg

Vu = )15.1)(4.1)(372,1(92.2

28.250.095.0075.0

2

28.24.150.095.0

2 2

11

=

wsx

a

ad

a

Vu = 1,317.40kg

VCR > Vu

PASA POR CORTANTE


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5).- ANLISIS Y DISEO DE LOSASDISEO DE LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA EN AZOTEA gh

(H = 19CM, V-4).Eje F Entre Ejes 8 y 12.

Descripcin de la Losa:

Losa Vigueta-Bovedilla b=12cm H= 19.0 cm,

F.c. = 1.4, Estructura del Grupo B

CONSTANTES


Fy = 6000 kg/cm2 (Acero base de 2 3/16).Fy = 4200 kg/cm2 (Acero adicional inferior).

0.00165kg/cm6000

kg/cm2000.70

min 2

2

==

0.0098kg/cm60006000

6000x0.85

kg/cm6000

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.0098 ) = 0.0074


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( ) ( )

( ) ( )WsxS

L

LxSxWsw

mKgWs

SxLAt

Donde

L

AtxWsw

==

=

=

=

2/

)()(

:

50.0240

384

5 4

max

+=

=

L

EI

wlx

permisible

( )

cmkg102,771.80mKg72.027,1x1.48

5396.20x3.8x1.4

8

wlMu

396.20kg/m0.70m)x(566kg/mw

22

2

==

=

=

==

MODELO DE ANALISIS

Anlisis de vigueta V-2

L =3.85mWs = 566.00 Kg/m2

CALCULO DE MOMENTO LTIMO MU:

MOMENTO RESISTENTE (MR) DE LA VIGUETA ARMEX:

rea de acero inferior de vigueta = 2 3/16 0.36cm

2

Fy = 6000 Kg/cm2

p = 0.00187512x16

0.36=

q =0.08272

1366000x0.001875

= MRESISTENTE = 29,817.326 Kg-cm


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( )( )

cm

x

cmP

cmcmxA

permisible

real

real

10.250.0240

385

cm-kg120,662.08Mr

0.4015;q;0091.0

1612

746.1

746.136.06000

4200)71.027.1(

2

22

=+=

=

==

=

=

+

+=

Como Mu > MR se necesita calculo de acero adicional.DIFERENCIA DE MOMENTOS MEXC.

MEXC.= 102,771.80 29,817.326 = 72,954.474Kg-cm

Calculo de refuerzo para vigueta V-4Mexc. = 72,954.474 Kg-cmQ=0.1940q = 0.22p =0.007124

As = 1.37 cm

2

Se proponen 1 1/2 +1 3/8

Para refuerzo inferior

CALCULO DE MOMENTO RESISTENTE (MR) TOTAL DE VIGUETA

Por lo tanto:

MR > Mu

Pasa Ok


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cm

cmx

xx

permisible 10.250.0240

385

83.0)6859(198000

)385(962.3

384

5 4max

=+=

=

=


CORTANTE LTIMO

Vu = x1.42

3.85mxKg/m396.20=1,067.76 Kg

CORTANTE RESISTENTE

Conversin de esfuerzo de fluencia de acero

As= Kg/cm6000

)Kg/cm(42001.98cm2

22

= 1.386 cm2

Asreal = 1.386 + 0.36 =1.746 cm2

pREAL=12x16

1.746=0.0091 VCR= 0.8 x 12 x 16 x 160 x (0.2+ 20(0.0091)

VCR=742.24Kg

Vcr < Vu Por lo tanto Necesita calculo de Estribos

24.76cm3.5x12

x50000.8x2x0.13S

cm29.72742.24kg1,067.76kg

)Con45Sen45x5000x16x(0.8x2x0.13S

==

=

+=

No es considerable la separacin, por lo tanto se deja con el armado Principal

NOTA: Ver croquis de armados estructurales de vigueta V-4 en plano E0-3.

CALCULO DE DEFLEXIN MXIMA:

permisible> maxima

PASA


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5).- ANLISIS Y DISEO DE LOSASDISEO DE LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA DE ENTREPISO

(H = 19CM, DOBLE VIGUETA V-3)Entre Ejes 3 y 7.

Descripcin de la Losa:

Losa Vigueta-Bovedilla b=12cm, H= 19.0 cm,

F.c. = 1.4, Estructura del Grupo BCONSTANTESf c = 200 kg/cm2f c = 136 kg/cm2f *c = 160 kg/cm2

Fy = 6000 kg/cm2 (Acero base de 2 3/16).Fy = 4200 kg/cm2 (Acero adicional inferior).

0.00165kg/cm6000

kg/cm2000.70

min 2

2

==

0.0098kg/cm60006000

6000x0.85

kg/cm6000

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)(0.0098 ) = 0.0074


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( ) ( )

( ) ( )2/

/

)()(

:

2

WsxSL

LxSxWsw

mKgWs

SxLAt

DondeL

AtxWsw

==

=

=

=

50.0240

384

5 4

max

+=

=

LEI

wlx

permisible

( )

cmg83,118.89km831.19Kgx1.48

8500.68x3.0x1.4

8

wlMu

kg/m68.500Wt

kg/m259/2518kg/mALTAPLANTAENMURODEPESO

kg/m68.2412/483.36kg/mVIGUETADOBLEPARA

483.36kg/m0.76m)x(636kg/mw

22

2

==

=

=

=

==

==

==

MODELO DE ANALISISDOBLE VIGUETA

Anlisis de vigueta Doble V-3

L = 3.08mWs = 636 Kg/m2

CALCULO DE MOMENTO LTIMO MU:


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( )

( )

cm

x

cmP

cmcmxxA

permisible

real

real

89.150.0240

335

cm-kg98,496.55Mr

0.31;q;0071.01612

354.1

354.136.06000

420071.02

2

22

=+=

=

==

=

=

+

=

MOMENTO RESISTENTE (MR) DE LA VIGUETA ARMEX:rea de acero inferior de vigueta = 2 3/16 0.36cm2

Fy = 6000 Kg/cm2

p = 0.00187512x16

0.36=

q = 0.08272136

6000x0.001875= MRESISTENTE = 29,817.326 Kg-cm

Como Mu > MR se necesita calculo de acero adicional.

DIFERENCIA DE MOMENTOS MEXC.

MEXC.= 83,118.89 29,817.326 = 53,301.564 Kg-cm

Calculo de refuerzo para doble vigueta V-3M exc. = 53,301.564 Kg-cmQ=0.1417q = 0.1535p =0.0050As = 0.96 cm2

Se proponen 2 3/8

Para refuerzo inferior

CALCULO DE MOMENTO RESISTENTE (MR) TOTAL DE VIGUETA

Por lo tanto:

MR > Mu


39/62





cm

cmx

xx

permisible 78.150.0240

308

43.0)6859(198000

)308(006.5

384

5 4

max

=+=

=

=

REVISIN POR CORTANTE:CORTANTE LTIMO

Vu = x1.42

3.08mxKg/m500.68=1,079.47 Kg

CORTANTE RESISTENTE

Conversin de esfuerzo de fluencia de acero

As= Kg/cm6000

)Kg/cm(42000.71cmx22

22

= 0.994 cm2

Asreal = 0.994 + 0.36 =1.354 cm2

pREAL=12x16

1.354=0.0071 VCR= 0.8 x 12 x 16 x 160 x (0.2+ 20(0.0071)

VCR=664.52Kg

Vcr < Vu Por lo tanto Necesita calculo de Estribos

24.76cm3.5x12

x50000.8x2x0.13S

cm85.56665.52kg1,079.47kg

)Con45Sen45x5000x16x(0.8x2x0.13S

==

=

+=

No es considerable la separacin, por lo tanto se deja con el armado Principal

NOTA: Ver croquis de armados estructurales de vigueta V-3 en plano E0-3

CALCULO DE DEFLEXIN MXIMA:

permisible> maxima

PASA


40/62





5 ).-ANLISIS DE TRABE DE CONCRETO T-2 (AHOGADA).

TRABE T-2 (AHOGADA).VisualAnalysis 5.10 ReportCompany: Ingenieria Estructural Aplicada Engineer: Ing. Nephtali Riley Barrios

Project File: TRABE T-2 DISEOFolder:CARPETA PROYECTO 2007\PROYECTO J1

Model SummaryStructure Type: Plane FrameThe model is linear.The model will have 3 unique mode shapes.3 Nodes, and 3 Degrees of FreedomThe size of the model is:

4.500 m, in the X direction0 m, in the Y direction

2 Member Elements

Nodes

Node X Y Fix DX Fix DY Fix RZ

m m

N1 0.000 0.000 Yes Yes NoN2 2.070 0.000 Yes Yes NoN3 4.500 0.000 Yes Yes No

Member ElementsMember Section Material (1)Node (2)Node Length Weight Rz1 Rz2 One Way

m t

M1 Rect0.1 fc=200k N1 N2 2.070 0.57 Fix Fix NormalM2 Rect0.1 fc=200k N2 N3 2.430 0.66 Fix Fix Normal

Service Load Cases

Load Case Load Source Self Weight Self X Self Y Self Z Load Exclusive

CM+CV Dead loads None 0.0000 0.0000 0.0000 6 NoDead loads Dead loads Standard 0.0000 -1.0000 0.0000 0 No


41/62





Member Uniform Loads

Load Case Member Direction Offset End Offset Magnitude

m m

CM+CV M1 DY 0.0000 1.0600 -0.4500 t/mCM+CV M1 DY 1.0600 2.0700 -1.7200 t/mCM+CV M2 DY 0.0000 2.4300 -2.4000 t/m

Member Point Loads

Load Case Member Direction Offset Magnitudem

CM+CV M1 DY 1.0600 -6.5500 tCM+CV M2 DY 0.0600 -1.0800 tCM+CV M2 DY 1.8300 -0.6600 t

Member Internal Forces

Member Result Case Name Offset Fx Vy Mz

m t t t-m

M1 CM+CV First Order 0.00 0.00 2.74 0.00M1 CM+CV First Order 0.23 0.00 2.64 0.62

M1 CM+CV First Order 0.46 0.00 2.54 1.21M1 CM+CV First Order 0.69 0.00 2.43 1.79M1 CM+CV First Order 0.92 0.00 2.33 2.33M1 CM+CV First Order 1.15 0.00 -4.44 2.26M1 CM+CV First Order 1.38 0.00 -4.83 1.20M1 CM+CV First Order 1.61 0.00 -5.23 0.04M1 CM+CV First Order 1.84 0.00 -5.63 -1.21M1 CM+CV First Order 2.07 0.00-6.02 -2.55M2 CM+CV First Order 0.00 0.00 5.18-2.55M2 CM+CV First Order 0.27 0.00 3.45 -1.47M2 CM+CV First Order 0.54 0.00 2.81 -0.62M2 CM+CV First Order 0.81 0.00 2.16 0.05M2 CM+CV First Order 1.08 0.00 1.51 0.54M2 CM+CV First Order 1.35 0.00 0.86 0.87M2 CM+CV First Order 1.62 0.00 0.21 1.01

M2 CM+CV First Order 1.89 0.00 -1.09 0.94M2 CM+CV First Order 2.16 0.00 -1.74 0.56M2 CM+CV First Order 2.43 0.00 -2.39 0.00


42/62





Member Local Displacements

Member Result Case Name Offset Dx Dy

m m m

M1 CM+CV First Order 0.00 0.0000 0.0000M1 CM+CV First Order 0.23 0.0000 -0.0004M1 CM+CV First Order 0.46 0.0000 -0.0008M1 CM+CV First Order 0.69 0.0000 -0.0010M1 CM+CV First Order 0.92 0.0000-0.0012M1 CM+CV First Order 1.15 0.0000 -0.0011M1 CM+CV First Order 1.38 0.0000 -0.0009M1 CM+CV First Order 1.61 0.0000 -0.0005

M1 CM+CV First Order 1.84 0.0000 -0.0002M1 CM+CV First Order 2.07 0.0000 0.0000M2 CM+CV First Order 0.00 0.0000 0.0000M2 CM+CV First Order 0.27 0.0000 0.0001M2 CM+CV First Order 0.54 0.0000 -0.0000M2 CM+CV First Order 0.81 0.0000 -0.0002M2 CM+CV First Order 1.08 0.0000 -0.0004M2 CM+CV First Order 1.35 0.0000 -0.0005M2 CM+CV First Order 1.62 0.0000 -0.0005M2 CM+CV First Order 1.89 0.0000 -0.0004M2 CM+CV First Order 2.16 0.0000 -0.0002M2 CM+CV First Order 2.43 0.0000 0.0000

Nodal ReactionsNode Result Case Name FX FY MZ

t t t-m

N1 CM+CV First Order 0.00 2.74 -NA-N2 CM+CV First Order 0.0011.20 -NA-N3 CM+CV First Order 0.00 2.39 -NA-


43/62





DIAGRAMA DE MOMENTO FLEXIONANTE Mz

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE Vy


44/62





5).-DISEO DE TRABE DE CONCRETO T-2 (AHOGADA).EJE E (ENTRE 7 , EJE T-5 Y 12).

DATOS DE ANLISIS

Estructura del grupo Bf.c = 1.4 (cm + cv)f c = 200kg/cm2f c= 136kg/cm2f *c= 160kg/cm2F y = 4200kg/cm2H = 19cmd = 15.5cmb = 60cm

A continuacin se presentan los elementos mecnicos obtenidos del anlisis de la trabe modeladacon 3 apoyos, en la cual se idealizan los pesos transmitidos sobre su longitud como cargasuniformemente distribuidas, combinando la carga muerta, carga viva y el peso propio de la trabe, ascomo tambin concentrando cargas puntuales en miembro 1 y 2, Los elementos mecnicosfueron obtenidos con el programa Visual Anlysis.

DISEO POR FLEXIN

+Mu1= 370,000 kg-cm (Momento mximo positivo)

-Mu2= 357,000 kg-cm (Momento mximo negativo)

Vu = 8,428.00 kg (Cortante mximo en los apoyos)


45/62





Para Momento 1Mu= 3.70 ton-m (MOMENTO INFERIOR OBTENIDO DEL PROGRAMA VISUAL ANLYSIS)

( )21.0

60cmcm15.5136kg/cm0.9

cm-370,000kgQ

22=

=

.2400.21)(211q ==

0.0078kg/cm4200

kg/cm136

0.24 2

2

==

Para Momento 2Mu= 3.57 ton-m (MOMENTO SUPERIOR OBTENIDO DEL PROGRAMA VISUAL ANLYSIS )

( )

20.0

60cmcm15.5136kg/cm0.9

cm-357,000kgQ

22=

=

.2300.20)(211q ==

0.0074kg/cm4200

kg/cm1360.23

2

2

==

SOLUCION: 45/8 Corridas (inferior) (Ver armado en Plano E-03)45/8 Corridas (superior) (Ver armado en Plano E-03)

corridasm "8/54/cm254.7cm)605.5cm(0.0078)(1As 2 ==

corridasm "8/54/cm882.6cm)605.5cm(0.0074)(1As 2 ==


46/62





0.00235kg/cm4200

kg/cm2000.70min2

2

==

0.01619kg/cm42006000

6000x0.85

kg/cm4200

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.01619 ) = 0.01214


Real = (4x1.98) / 60cmx15.5cm=0.0085

Preal < 0.015

Vu = 8,428.00 kg

Vcr= 0.8 60 cm 15.5cm 2kg/cm160 x ((0.20+20(0.0085) = 3,482.29Kg


47/62





6).- ANLISIS Y DISEO DECIMENTACIN:

Calculo del esfuerzo real (t). Calculo del esfuerzo de diseo (u).

Anlisis y diseo de losa de cimentacin. Anlisis y diseo de Contratrabe CT-1. Anlisis y diseo de Contratrabe CT-2.


48/62





3.75ton/m

1.43ton/m2

3.751ton/m

1.20ton/m2

6).- ANALISIS Y DISEO DE CIMENTACION

Peso Total ( en ambas plantas)

P =131.079Ton (CM+CV)

ESFUERZO DEL TERRENO(CM + CV)

t = 5.00 ton/m2

2

2REAL59ton/m.2(1.15)

58.292m

131.079ton ==

REALt >

2

2CVCM3.15ton/m(1.4)

m58.292

ton131.079u ==+

CALCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO:

Mvol. = (12.33ton x 5.04m) + (7.69ton x 2.52m)= 81.522ton-m

Mvol= 81.522Ton - m

Momento de inercia Iy =253.4136 m4 c=3.6131 m.

42SISMOt

253.4136m

6131.3m-81.522ton

m58.292

(1.15)131.079ton

m=

[ ] =

= 1.1

m253.4136

6131.3m-81.522ton

58.292m

ton131.079u

42SISMO

m

t >sismo


49/62





TABLERO ESQUINA

NEGATIVO EN

BORDES INTERIORES

BORDES DISCONTINUOSNEGATIVO EN

POSITIVO

CORTO 460.6

LARGO 422

CORTO 271.6

LARGO 233.2

CORTO 250.4

LARGO 141.6

DOS LADOS ADYACENTES DISCONTINUOS

NOTA IMPORTANTE:Para efecto de diseo de la losa de cimentacin y sus componentes se tomara un esfuerzoque es calculado con los esfuerzos de diseo por sismo mnimos y mximos calculadosanteriormente. Dominando el estado de CM+CV con un valor de 3.15 ton/m2.

DISEO DE LOSA DE CIMENTACION

DESCRIPCIN DE LA LOSA:

Losa de concreto H= 11.00 cm,Colada monolticamente con sus apoyos.u= 3,150 kg/m2, estructura del Grupo B, Tipo de tablero:Esquina.

m =2.84/3.92m

m =0.72

Consultando las NTC-04, la tabla 6.1Coeficientes para tableros rectangulares:

CONSTANTES


Fy =5000 kg/cm2

H = 11.0 cmd = 8.0 cmb = 100.0 cm


50/62





0.001979kg/cm5000

kg/cm2000.70min2

2

==

0.01261kg/cm50006000

6000x0.85

kg/cm5000

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.01261 ) = 0.0095

CLCULO DEL PERALTE:

6.08cm250

1.25)284392(392284d' =

+++=

9.92cmkg/m250,2kg/cm50000.600.032cm08.6H 4 22 ==

defe= 8.5 cm, H= 11 cm O.K

CLCULO DEL MOMENTO RESISTENTE DE LA MALLA ELECTROSOLDADA 6X6-4/4:

As=1.68cm2p=1.68cm2/ (100cmx8.5cm) = 0.001976q=0.001976(5000kg/cm2)/136 kg/cm2=0.07265MR=0.9(136 kg/cm

2)(100cm)(8.5cm)2(0.07265)(1-0.5x0.07265)= 61,908.70 kg-cm

CALCULO DE MOMENTOS ACTUANTES EN LA LOSA DE CIMENTACION:

Negativos:

Mu1= 110-4(460.60) (3,150 kg/m2) (2.84m)2(100) = 117,022.98kg-cm

Mu2= 110-4

(422.00) (3,150 kg/m2

) (2.84m)2

(100) = 107,216.02kg-cmMu3= 110

-4(271.60) (3,150kg/m2) (2.84m)2(100) = 69,004.43kg-cm

Mu4= 110-4(233.20) (3,150kg/m2) (2.84m)2(100) = 59,248.284kg-cm

Positivos:

Mu5= 110-4(250.40) (3,150 kg/m2) (2.84m)2(100) = 63,618.23 kg-cm

Mu6= 110-4(141.60) (3,150 kg/m2) (2.84m)2(100) = 35,975.802kg-cm


51/62





MOMENTOS EXCEDENTES

Negativos:

ME1= 117,022.98 kg-cm 61,908.70kg-cm = 55,114.28kg-cm

ME2= 107,216.02kg-cm 61,908.70 kg-cm = 45,307.32kg-cm

ME3= 69,004.43kg-cm 61,908.70 kg-cm = 7,095.73kg-cm

Positivos:

ME5= 63,618.23 kg-cm 61,908.70kg-cm = 1,709.53kg-cm

Proponiendo b=100cm d=8.5cm H=11cm

-ME1= Q =0.062 q = 0.064 p = 0.0021 As = 1.79 cm2 3/8 @ 39 cm

-ME2= Q =0.051 q = 0.05237 p = 0.0017 As = 1.445 cm2 3/8 @ 49 cm

-ME3= Q =0.0080 q = 0.010 p = 0.00033 As = 0.28 cm2 3/8 @ 254cm

Nota:

Para absorber el rea de acero restante en la zona de momentos Negativo se adicionarnbastones de diam. 3/8@35cm en sentido corto borde Interior. Ver plano E-01 tablero del eje

E y H entre EJE Y 12.


Vcr = (0.50)(0.80)(100)(8.5) 160 Vcr = 4,301.00 kg

Vu = )15.1)(4.1)(250,2(92.3

84.250.095.0085.0

2

84.24.150.095.0

2 2

11

=

wsx

a

ad

a

Vu = 2,853.26kg

VCR > Vu PASA POR CORTANTE


52/62





CROQUIS DE ARMADO:

Fatiga mxima suministrada al suelo.

Peso Propio de la Cimentacin:Carga Actuante = = 131.079 ton

Plantilla = (0.04 m)(58.292m2

)(2.0 ton/m) = 4.66 tonLosa de cimentacin = (0.11m)(58.292m2)(2.4 ton/m) = 15.390 tonCadena rigidizante = (0.18 m)(0.22m)(46.84m)(2.4 ton/m3) = 4.4517 tonContratrabe CT-1 = (0.20 m)(0.29m)(8.17m)(2.4 ton/m3) = 1.1373 tonContratrabe CT-2 = (0.24 m)(0.20m)(5.04m)(2.4 ton/m3) = 0.5806 tonDado = (0.30 m)(0.30m)(0.15m)(2.4 ton/m3) = 0.0324 ton

Peso Propio Real = 157.331 ton

2

2REAL2.60ton/m

m58.292

151.331ton == Carga viva + Carga muerta

treal=2.60 ton/m2


53/62





ANLISIS Y DISEO DE CONTRATRABE CT 1.Eje IPR Entre E Y H

DATOS DE ANALISIS

Estructura del grupo: Bfc = 200 kg/cm2fc = 136 kg/cm2

f*c= 160 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

H = 40 cm

d = 35.5 cmb = 20 cm

0.00235kg/cm4200

kg/cm2000.70min

2

2

==

0.01619kg/cm42006000

6000x0.85

kg/cm4200

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.01619 ) = 0.01214

DISEO POR FLEXIN

Mumax= cm-g937,350.4k10010008

)92.3()(4.88Ton/m 2=

x

m (superior en el centro)

( )0.3037

2136kg/cm2cm35.5cm200.9

cm-kg937,350.40Q =

=

0.37350.31)(211q ==

pmax0.012kg/cm4200

kg/cm1360.3735

2

2

>==

m/cm52.8cm)5.35cm(0.012)(20As 2==

m/cm67.1cm)5.35cm20(0.00235)(Asmin 2==

SOLUCION:

Acero Inferior 2 1/2" (Corridas)Acero Superior 4 5/8" (Corridas)


54/62





REVISIN POR CORTANTE.

Vumax= 9,564.8kg10002

m92.34.88Ton/m=

x (en los extremos)

Real = (4x1.98) / 20cmx35.5cm=0.011

Preal < 0.015

Vcr= 0.8 20 cm 35.5cm 2kg/cm160 x ((0.20+20(0.011) = 3,017.8Kg


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ANLISIS DE CONTRATRABE DE CT-2.

CONTRATRABE CT-2.VisualAnalysis 5.10 ReportCompany: Ingenieria Estructural Aplicada Engineer: Ing. Nephtali Riley Barrios

Project File: CONTRATRABE CT-2Folder: C:\PROYECTO 2007\PROYECTO J1

Model SummaryStructure Type: Plane FrameThe model is linear.

The model will have 3 unique mode shapes.3 Nodes, and 3 Degrees of FreedomThe size of the model is:

4.910 m, in the X direction0 m, in the Y direction

2 Member Elements

Nodes

Node X Y Fix DX Fix DY Fix RZ

m m

N1 0.000 0.000 Yes Yes No

N2 2.070 0.000 Yes Yes NoN3 4.910 0.000 Yes Yes No

Member Elements

Member Section Material (1)Node (2)Node Length Weight Rz1 Rz2 One Way

m t

M1 Rect0.3 fc=200k N1 N2 2.070 0.35 Fix Fix NormalM2 Rect0.3 fc=200k N2 N3 2.840 0.48 Fix Fix Normal

Member Uniform Loads

Load Case Member Direction Offset End Offset Magnitude

m m

CM+CV M1 DY 0.0000 2.0700 -2.6800 t/mCM+CV M2 DY 0.0000 2.8400 -3.5900 t/m


56/62





Member Internal Forces

Member Result Case Name Offset Fx Vy Mz

m t t t-m

M1 CM+CV First Order 0.00 0.00 1.47 0.00M1 CM+CV First Order 0.23 0.00 0.85 0.27M1 CM+CV First Order 0.46 0.00 0.24 0.39M1 CM+CV First Order 0.69 0.00 -0.38 0.38M1 CM+CV First Order 0.92 0.00 -1.00 0.22M1 CM+CV First Order 1.15 0.00 -1.61 -0.08

M1 CM+CV First Order 1.38 0.00 -2.23 -0.52M1 CM+CV First Order 1.61 0.00 -2.84 -1.11M1 CM+CV First Order 1.84 0.00 -3.46 -1.83M1 CM+CV First Order 2.07 0.00 -4.08-2.70M2 CM+CV First Order 0.00 0.00 6.05-2.70M2 CM+CV First Order 0.32 0.00 4.92 -0.97M2 CM+CV First Order 0.63 0.00 3.78 0.40M2 CM+CV First Order 0.95 0.00 2.65 1.42M2 CM+CV First Order 1.26 0.00 1.52 2.07M2 CM+CV First Order 1.58 0.00 0.38 2.37M2 CM+CV First Order 1.89 0.00 -0.75 2.32M2 CM+CV First Order 2.21 0.00 -1.88 1.90M2 CM+CV First Order 2.52 0.00 -3.01 1.13M2 CM+CV First Order 2.84 0.00-4.15 0.00

Member Local Displacements

Member Result Case Name Offset Dx Dy

m m m

M1 CM+CV First Order 0.00 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 0.23 0.00 -0.00M1 CM+CV First Order 0.46 0.00 -0.00M1 CM+CV First Order 0.69 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 0.92 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 1.15 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 1.38 0.00 0.00

M1 CM+CV First Order 1.61 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 1.84 0.00 0.00M1 CM+CV First Order 2.07 0.00 0.00M2 CM+CV First Order 0.00 0.00 0.00M2 CM+CV First Order 0.32 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 0.63 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 0.95 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 1.26 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 1.58 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 1.89 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 2.21 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 2.52 0.00 -0.00M2 CM+CV First Order 2.84 0.00 0.00


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DIAGRAMA DE MOMENTO FLEXIONANTE Mz.

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE Vy.


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DISEO DE CONTRATRABE CT 2.Eje E Entre 7, eje IPR Y 12.

DATOS DE ANALISIS

Estructura del grupo: Bfc = 200 kg/cm2fc = 136 kg/cm2

f*c= 160 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

H = 35 cm

d = 31 cmb = 20 cm

0.00235kg/cm4200

kg/cm2000.70min

2

2

==

0.01619kg/cm42006000

6000x0.85

kg/cm4200

kg/cm136b

22

2

=+

=

max = (0.75)( 0.01619 ) = 0.01214

Los elementos mecnicos fueron obtenidos con el programa Visual Anlysis.

Mu1= 240,000.00 kg-cm (Momento mximo positivo)

Mu2= 270,000.00 kg-cm (Momento mximo negativo)

Vu = 6,050.00 kg (Cortante mximo en los apoyos)

DISEO POR FLEXIN

+Mumax= cm-kg240,000.00

( )0.10

2136kg/cm231cmcm200.9

cm-kg240,000.00Q =

=

0.110.10)(211q ==

pmax0.0036kg/cm4200

kg/cm1360.11

2

2


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m/cm232.2cm)31cm0(0.0036)(2As2

==

-Mumax= cm-kg270,000.00

( )0.1148

2136kg/cm231cmcm200.9

cm-kg270,000.00Q =

=

0.12260.1148)(211q ==

pmax0.0040kg/cm4200

kg/cm1360.1226

2

2


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REVISIN POR CORTANTE.

Real = (2x1.98) / 20cmx31cm=0.0064

Preal < 0.015

Vu =6,050.00kg

Vcr= 0.8 20 cm 31cm 2kg/cm160 x ((0.20+20(0.0064) = 2,058Kg


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7).- BIBLIOGRAFA CONSULTADA.


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7).- BIBLIOGRAFA CONSULTADA.

- Reglamento de Construcciones de Tabasco Vigente 5 Febrero de 1995.

- Normas Tcnicas Complementarias NTC-04 Para:-Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto Armado.-Diseo y Construccin de Estructuras de Mampostera.-Diseo Ssmico.

- Manual de Diseo de Obras Civiles, Seccin Estructuras C.1.3

- Manual de Diseo Ssmico para Edificios. E. Bazan y R. Meli Piralla. Editorial Limusa.

- Ingeniera de Cimentaciones. Ralph Pec, Edit. Limusa.

- Cimentaciones Superficiales. Carlos Magdaleno.

- Mecnica de Suelos y Cimentaciones. Carlos Crespo Villalaz.

- Aspectos Fundamentales de Concreto Reforzado. Cuevas -Robles. Edit. Limusa.

- Comentarios y Ejemplos de las Normas Tcnicas Complementarias para Diseo yConstruccin de Estructuras de Mampostera,DDFNo. Es-4,Enero De 1992. Series del Instituto de Ingeniera.

- Modalidades de Refuerzo para Mejorar el Comportamiento Ssmico de Muros deMampostera.O. Hernndez B. y R. Meli Piralla. Investigaciones Del Instituto de Ingeniera de la UNAM.

- Reparaciones de Estructuras de Concreto y Mampostera.Jess Iglesias, Francisco Robles, Jos De La Cera y Oscar M. Gonzlez C.Ingeniera Ssmica 1 de la Universidad Autnoma Metropolitana Unidad Azcapotzalco.

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