EDUAR A. SALAMANCA ORTEGAEspecializacin en EstructurasModulo ConcretoUniversidad del Cauca

CONFIGURACION DEL SISTEMA A ANALIZAR

Estructura de uso residencial, de tres plantas con altura de piso de 2.40m y distribucin simtrica respecto al eje x, asimtrica respecto al eje y, con secciones inciales de 30cm x 30 cm para vigas y columnas (Figura software Eng Solutions RCB )

Una vez analizado el sistema estructural de acuerdo a las cargas muertas y vivas mnimas establecidas en el TITULO B de la NSR-10 y suponiendo las cargas ssmicas del mtodo horizontal equivalente, se establece el diseo para la columna con las cargas mayores:

RESULTADOS CRITICOS

CARGA MUERTA LOSA 2 Y 3KN/m2

Losa (10mx9m = 90m2-espesor 0,15m)3.60

Muro (2.5mx4.5m = 11.3 m2-espesor 0,12m-altura 2.4m)5.57

Baldosa cermica (20 mm) sobre 25 mm de mortero1.10tabla B 3.4.1-3

Fachada y participaciones de mampostera1.00tabla B 3.4.3-1

11.27

CARGA MUERTA LOSA 4 (CUBIERTA)KN/m2

Losa (10mx9m = 90m2-espesor 0,15m)3.6

Fachada y participaciones de mampostera1.8tabla B 3.4.3-1

5.40

CARGA VIVA LOSA 2 Y 3KN/m2

BALCONES5.00tabla B 4.2.1-1

CUARTOS PRIVADOS Y SUS CORREDORES1.80tabla B 4.2.1-1

ESCALERAS3.00tabla B 4.2.1-1

9.80

CARGA VIVA LOSA 4 (CUBIERTA)KN/m2

Cubiertas inclinadas con pendiente de 15 o menos en estructura metlica o de madera con imposibilidad fsica de verses sometidas a cargas superiores a la aqu estipuladas0.5tabla B 4.2.1-2

0.50

Cargas ssmicas (EQ)mi (KN)hi(m)mi.hiCvxVs (KN)Fx (KN)Fx (TN)Fy(TN) 30%

Cubierta4867.23499.20.32420946786820

entrepiso 210144.84867.20.45120949439428

entrepiso 110142.42433.60.22520944724714

10800

Distribucin de carga muerta y viva en elementos viga:LOSAVIGAAREA DE INFLUENCIA (M2)L (m)CARGA MUERTA POR ML (TN/M)CARGA VIVA POR ML (TN/M)

21 A-B3.083.51.21.1

21 B-C3.083.51.21.1

21 C-D1.852.71.00.9

22 A-B6.163.52.22.0

22 B-C6.163.52.22.0

22 C-D3.72.71.81.6

23 A-B3.083.51.21.1

23 B-C3.083.51.21.1

23 C-D1.852.71.00.9

2A 1-24.54.351.41.3

2A 2-34.54.351.41.3

2B 1-294.352.62.3

2B 2-394.352.62.3

2C 1-28.534.352.52.2

2C 2-38.534.352.52.2

2D 1-24.034.351.31.1

2D 2-34.034.351.31.1

31 A-B3.083.51.21.1

31 B-C3.083.51.21.1

31 C-D1.852.71.00.9

32 A-B6.163.52.22.0

32 B-C6.163.52.22.0

32 C-D3.72.71.81.6

33 A-B3.083.51.21.1

33 B-C3.083.51.21.1

33 C-D1.852.71.00.9

3A 1-24.54.351.41.3

3A 2-34.54.351.41.3

3B 1-294.352.62.3

3B 2-394.352.62.3

3C 1-28.534.352.52.2

LOSAVIGAAREA DE INFLUENCIA (M2)L (m)CARGA MUERTA POR ML (TN/M)CARGA VIVA POR ML (TN/M)

3C 2-38.534.352.52.2

3D 1-24.034.351.31.1

3D 2-34.034.351.31.1

41 A-B3.083.50.70.3

41 B-C3.083.50.70.3

41 C-D1.852.70.60.3

42 A-B6.163.51.20.3

42 B-C6.163.51.20.3

42 C-D3.72.71.00.3

43 A-B3.083.50.70.3

43 B-C3.083.50.70.3

43 C-D1.852.70.60.3

4A 1-24.54.350.80.3

4A 2-34.54.350.80.3

4B 1-294.351.40.3

4B 2-394.351.40.3

4C 1-28.534.351.30.3

4C 2-38.534.351.30.3

4D 1-24.034.350.70.3

4D 2-34.034.350.70.3

Apoyados en el software de diseo establecemos el rea de acero y seccin para chequear que cumple con los parmetros de resistencia:

Se chequea la seccin de 45cm x 45 cm con un As= 4%Ag= (45cm x 45 cm)x 4% = 81 cm2

Ag = 2025 cm216 # 8 = 5.1 cm2 x 16 = 81.6 cm2 (4% de Ag; = 0.0402)Ec = 200.000 kgf/cm2Es = 200.000 MPaf`c = 210 kgf/cm2fy = 4200 kgf/cm2d = 38cmd = 6b = 45 cm

GENERACION DE DIAGRAMA DE INTERACCIONApoyndonos en el software BIAXIAL de propiedad de la Universidad del Cauca, tenemos que:

Pux[t]Mux[t.m]Puy[t]Muy[t.m]

448.250448.250

342.2517.24342.2517.24

322.5819.78322.5819.78

301.8322.19301.8322.19

279.824.51279.824.51

256.226.75256.226.75

230.6828.96230.6828.96

202.7531.2202.7531.2

171.7733.51171.7733.51

136.8136.02136.8136.02

99.8538.399.8538.3

73.8438.1173.8438.11

41.5837.941.5837.9

10.8844.5910.8844.59

Realizando el chequeo biaxial de la columna:

Podemos concluir que la seccin cumple con los parmetros de resistencia Pn>Pu. De los resultados del anlisis consolidamos las combinaciones crticas donde se valida que la seccin resiste las combinaciones:COLUMNAPISOPu (Tn)Mx (Tn.m)My (Tn.m)Combinacin

D-2178.18.6224

B-21118.5002

C-2169.18.625.24

Dado que el software tiene la posibilidad de analizar los efectos de segundo orden o P- revisamos las combinaciones en estas columnas para validar su cumplimiento de los parmetros de resistencia:

DISEO ESTABLECIDO PARA COLUMNAS.

D y A colocamos la seccin 40cm x 40 cm con 10#8. (3.5% de Ag)Siendo las zonas con mayores cargas en las columnas de las filas B y C colocamos la seccin 45cm x 45 cm con 16#8. (4% de Ag)

DISEO A CORTANTEPara las columnas mas criticas C-2, B-2 del piso 1 tenemos que La fuerza cortante obtenida del anlisis es: Vu= 23.6 TN, Pu=70.1 TN.Los momentos que desarrolla la columna los obtenemos de nuestro diagrama de interaccin, para Pu dado tenemos un Mu = 38.09 TN.mVu=(38.09 + 38.9) / 2.4 = 31.74 > 23.6 TN

12461 Kg

Hallamos el espaciamiento tomando como estribo la barra #3 con fyt= 4200 kgf/cm2 y con la siguiente configuracin:

El refuerzo de confinamiento se coloca en ambos extremos de la columna en una distancia lo:

Y un espaciamiento:

Se concluye que la separacin requerida es: s=8cm y lo=45 cm.