diseño estructuras de cºaº

"CONSTRUCCION DE AMBIENTES PARA LA ATENCION DEL NIÑO Y LA GESTANTE EN EL CENTRO DE SALUD DE LA LOCALIDAD DE JUMBILLA, PROVINCIA DE BONGARÀ, DEPARTAMENTO DE AMAZONAS”

1.- UBICACIÓN:

DEPARTAMENTO : AMAZONAS

PROVINCIA : BONGARÁ

PROVINCIA : JUMBILLA

DIRECCIÓN: JR SAN MARTIN CALLE Nº 01 Y Nº 02

2.- DESCRIPCIÓN

1° PISO : ESTIMULACIÓN TEMPRANA, VACUNATORIO PAI, 1/2 BAÑO

2° PISO: ESTIMULACIÓN PRENATAL, VESTUARIO, 3/4 BAÑO

3.- SISTEMA ESTRUCTURAL

DUAL: ALBAÑILERIA CONFINADA Y PROTICOS

f'c= 210kg/cm2

f'y= 4200kg/cm2

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

SISTEMA PORTICOSVIGA PRINCIPAL (VP-101)EJE B-B1.- ANCHO TRIBUTARIOANCHO TRIBUTARIO "B"

B= 4.20

2.- ANCHO VIGA "b"

b= B 4.20 0.2120 20

0.25

Adoptamos b=0.303.-ALTURA VIGA "h"

h= Luz Libre12

h= 6.2 0.5212

VP-101= (.30X.50)

VIGA SECUNDARIA (VS-101)EJE 1-1Y EJE 3-31.- ANCHO TRIBUTARIOANCHO TRIBUTARIO "B"

B= 4.85

2.- ANCHO VIGA "b"

b= B 4.85 0.2420 20

0.25

b≥

b≥


Adoptamos b=0.25


3.-ALTURA VIGA "h"

h= Luz Libre14

h= 4.2 0.3014

VS-101= (.25X.40)

SISTEMA ALBAÑILERIA CONFINADAMURO PORTANTE Espesor Efectivo (t)

t=h/20 Zona Sismica sh= es la altura libre entre los elementos de arriostre horizontales

ESFUERZO AXIAL MÁXIMO

=


LOSA ALIGERADA EN UNA DIRECCIÓNa) Losa nervada con un extremo continuo

h= L18.5

b) Losa nervada con ambos extremos continuos

h= L21

h= 3.61 0.19518.5

h= 4.2 0.20021LOSA e= 0.2m

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DISEÑO DE COLUMNASPREDIMENSIONAMIENTO

SEGUNDO PISOEJE "B" y EJE "1"

CARGA MUERTA

Elemento kg/m2 b h Longitud(m) WCºAº WTeja Andina (e=5mm) 10 5.55 4.20 0.23Madera de 2"x2" 35.00 5.55 4.20 0.82Madera de 2"x6" 35.00 5.55 4.20 0.82Acabados 50.00 5.55 4.20 1.17

Plancha de Fibrocemento (e=6mm) 3.6 5.55 4.20 0.08VP-201 (.30x.40)(Inclinada) 0.24 0.20 5.40 2.40 0.62VC(.25x.VAR.))(Cumbrera) 0.13 0.33 3.90 2.40 0.39VS-201 (.25x.VAR.) 0.25 0.45 3.90 2.40 1.05W Columna 0.30 0.40 3.00 2.40 0.86W Tabiqueria (Interior) 0.13 1.00 3.85 1.80 0.90

W Tabiqueria (Parapeto) 0.13 1.20 3.85 1.80 1.08

TOTAL 7.79 ton

CARGA VIVAElemento kg/m2 b h W

S/C Coebrtura liviana (RNE -E.020/Cargas) 30 5.55 4.20 0.70 ton

TOTAL (CM+CV) 8.49 ton

PRIMER PISO

CARGA MUERTA

Elemento kg/m2 b h Longitud(m) WCºAº WW Losa Aligerada (h=0.20) 300.00 4.45 3.90 5.21Acabados 100.00 4.85 4.20 2.04VP-101 (.30x.50) 0.30 0.50 4.85 2.40 1.75VS-101 (.25x.40) 0.25 0.40 4.20 2.40 1.01W Columna 0.30 0.40 3.00 2.40 0.86W Tabiqueria 0.13 2.90 1.00 1.80 0.68

0.13 1.20 0.75 1.80 0.21

TOTAL 11.75 ton


S/C Area de Salud (RNE -E.020/Cargas) 300 3.50 4.20 4.41 ton

S/C Corredor (RNE -E.020/Cargas) 400 1.35 4.20 2.27 ton


26.92 ton

= = 640.86 cm2n * f'c

Donde:n = 0.25

Adoptamos C-2=(.30x.40)

Cálculo del PG

PESO POR GRAVEDAD (PG) TOTAL

1.25*PG

b

h

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CARGA MUERTA

Elemento kg/m2 b h Longitud(m) WCºAº WTeja Andina (e=5mm) 10 5.55 4.20 0.23Madera de 2"x2" 35.00 5.55 4.20 0.82Madera de 2"x6" 35.00 5.55 4.20 0.82Acabados 50.00 5.55 4.20 1.17

Plancha de Fibrocemento (e=6mm) 3.6 5.55 4.20 0.08VP-201 (.30x.40)(Inclinada) 0.30 0.40 5.40 2.40 1.56VC(.25x.VAR.))(Cumbrera) 0.13 0.33 3.90 2.40 0.39VS-201 (.25x.VAR.) 0.25 0.45 3.90 2.40 1.05W Columna 0.30 0.40 3.00 2.40 0.86

W Tabiqueria (Interior) 0.13 1.00 3.85 1.80 0.90

TOTAL 7.64 ton


S/C Cobertura liviana (RNE -E.020/Cargas) 30 5.55 4.20 0.70 ton


PRIMER PISO

CARGA MUERTA

Elemento kg/m2 b h Longitud(m) WCºAº WW Losa Aligerada (h=0.20) 300.00 3.25 3.90 3.80Acabados 100.00 3.50 4.20 1.47VP-101 (.30x.50) 0.30 0.50 3.50 2.40 1.26VS-101 (.25x.40) 0.25 0.40 4.20 2.40 1.01W Columna 0.30 0.40 3.00 2.40 0.86W Tabiqueria 0.13 1.20 3.85 1.80 1.08

TOTAL 9.49 ton


S/C Area de Salud (RNE -E.020/Cargas) 300 3.50 4.20 4.41 ton


22.24 ton

= = 529.41 cm2n * f'c

Donde:n = 0.25

Adoptamos C-2=(.30x.40)

Cálculo del PG

PESO POR GRAVEDAD (PG) TOTAL

1.25*PG

b

h


1.- DISEÑO DE VP-101 (.30x.50)

1.1.- Materiales:

Concreto: f'c = 210.00 Kg/cm2

Acero: fy = 4200.00 Kg/cm2

1.2.- Sección de la viga: b x h b = 0.30 m.

h = 0.50 m.

1.3.- Peralte efectivo: d = 30 - (r + Øestribos + Ø/2 varilla) r = 4 cm.

Ø estribos = 0.95 cm.

Ø/2 varilla = 1.27 cm.

d = 43.78 cm.

Ø = 0.90

DIAGRAMA DE MOMENTOS

PRIMER PISO

1.4.- Cálculo de las Areas de Acero: As = Mu / Ø fy (d-a/2) = 26.455 Mu / (d-a/2)

a = As fy / (0.85 f'c b) = 0.941 As

Apoyo : Mu(-) = 17.000 Tn - m.

Valor asumido de (a) As Nuevo (a)

8.15 11.33 10.66

As 2Ø 3/4"+2Ø5/8

As 9.66 cm2

Claro : Mu(+) = 9.49 Tn - m.


5.78 6.14 5.78

As 2Ø5/8"+2Ø1/2"

As 6.5 cm2

Apoyo : Mu(-) = 17.000 Tn - m.


11.06 11.76 11.06

As 3Ø 3/4"+2Ø5/8

As 12.51 cm2

1.5.- Calculamos la cuantía p=As/b*d 0.0047

Cuantia mínima: p mín. 0.0024

Area de Acero mínimo: As mín. = pmín x b x d = 3.17 cm2.

As mín. = 2Ø5/8"

Cuantia máxima: para miembros ductiles sujetos a flexión;

Cuantia balanceada: pb = 0.85x0.85(f'c/fy)x(6000/(6000+fy)); pb = 0.0212

p máx. = 0.75pb 0.0159

Area de Acero máximo: As máx.= pmáx. x b x d = 20.93 cm2.

pmin<p<pmax


1.- DISEÑO VS-101 (.25x.40)

1.1.- Materiales:




h = 0.40 m.




d = 33.78 cm.

Ø = 0.90


DMF(1º PISO)


a = As fy / (0.85 f'c b) = 0.941 As

Claro : Mu(+) = 1.81 Tn - m.


1.36 1.45 1.36

As 2Ø1/2"

As 2.54 cm2

Apoyo : Mu(-) = 5.150 Tn - m.


4.04 4.29 4.04

As 4Ø 1/2"

As 3.96 cm2




As mín. = 2Ø5/8"



p máx. = 0.75pb 0.0159


pmin<p<pmax


1.- DISEÑO VP-102 (.24x.30)

1.1.- Materiales:




h = 0.30 m.




d = 23.78 cm.

Ø = 0.90

DIAGARAMA DE MOMENTOS

DMF(1º PISO)


a = As fy / (0.85 f'c b) = 0.941 As

VOLADO : Mu(+) = 2.81 Tn - m.


3.15 3.35 3.15

As 2Ø5/8"

As 3.96 cm2




As mín. = 2Ø5/8"



p máx. = 0.75pb 0.0159


pmin<p<pmax


1.- DISEÑO VP-201 (.30x.40)

1.1.- Materiales:

Concreto: f'c =

Acero: fy =

1.2.- Sección de la viga: b x h b =

h =

1.3.- Peralte efectivo: d = 30 - (r + Øestribos + Ø/2 varilla) r =

Ø estribos =

Ø/2 varilla =

d =

Ø =


DMF(2º PISO)

1.4.- Cálculo de las Areas de Acero: As = Mu / Ø fy (d-a/2) =

a = As fy / (0.85 f'c b) =

Claro : Mu(+) =

Valor asumido de (a)

1.17

As

As

Apoyo : Mu(-) =

Valor asumido de (a)

3.59

As

As

1.5.- Calculamos la cuantía p=As/b*d


Cuantia mínima: p mín.

Area de Acero mínimo: As mín. = pmín x b x d =As mín. =


Cuantia balanceada: pb = 0.85x0.85(f'c/fy)x(6000/(6000+fy)); pb =

p máx. = 0.75pb

Area de Acero máximo: As máx.= pmáx. x b x d =

pmin<p<pmax


210.00 Kg/cm2

4200.00 Kg/cm2

0.30 m.

0.40 m.

4 cm.

0.95 cm.

1.27 cm.

33.78 cm.

0.90

26.455 Mu / (d-a/2)

0.941 As

1.56 Tn - m.

As Nuevo (a)

1.24 1.17

2Ø1/2"

2.54 cm2

4.610 Tn - m.

As Nuevo (a)

3.81 3.59

2Ø 5/8"

3.96 cm2

0.0012


0.0024

2.45 cm2.

2Ø5/8"

0.0212

0.0159

16.15 cm2.


DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA

DATOS:

σt= 0.80 kg/cm2f'c= 210 kg/cm2f'y= 4200 kg/cm2 0.2 L1= 6.6

s/c= 300 kg/m2 L2= 6.8

γm= 2.00 tn/m2hf= 1.75 m

Columna Exterior P1(C-2)= PD= 17.13 tonPL= 5.11 ton

Columna Interior P2(C-1)= PD= 19.54 tonPL= 7.38 ton

C1= 0.40 m 0.30 mC2= 0.40 m 0.30 m

SOLUCIÓN1.- DIMENSIONAMIENTO ZAPATA EXTERIOR

Az= 1.20Pnσn

σn= σt-S/C-hf*γprom

σn= 4.20 tn/m2

Az= 6.35 m22.- DIEMNSIONAMIENTO EN PLANTA

T=2S 2S^2= 6.35 m2

S= 1.78 3- VIGA DE CONEXIÓN

h=L1/7= 0.94 mb=P1/31*L1= 0.11 m >h/2

Usar: 0.3*0.95

4.- DIMENSIONAMIENTO ZAPATA EXTERIOR RN=Reacción neta de la zapata exterior

Wv= 0.68 tn/m∑m2= 0

Rn(5.73)=P1*L1+Wv*L2^2/2Rn= 28.46 ton

Az= Rn 6.78 m2σn

T*S= 6.78 m2

T= 3.80

PU1= 32.67 mWvu= 0.95 tn/m

Wnu

1.78 m

5.71

Rnu


6.6


5.- DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN

32.67 tonWvu= 0.95 tn/m

∑m2= 0Rnu(3.01)=P1u*L1+Wvu*L2^2/2

Rnu= 41.62 ton

Wnu= 23.35 tn/m

P1= 22.24 tonWv= 0.68 tn/m

Rn1.78

0.891 5.71

X0= 1.46 m <S CONFORME

Mumax= (Wnu-Wvu)Xo^2/2-P1u(Xo-t1/2)Mumax= -17.3 tn-m

As = Mu / Ø fy (d-a/2)

h = 0.95 m.

r = 5 cm.Ø estribos = 0.95 cm.Ø/2 varilla = 1.27 cm.d = 87.78 cm.

Mu(-) = 16.10 Tn - m.


4.69 4.99 4.69

As 4Ø 5/8"

As 7.92 cm2

Usar: 4Ø5/8(As=7.92cm2)

p= 0.00226

Cuantia mínima: p mín. 0.0024 CONFORME

6.- REFUERZO EN LA CARA INFERIOR

As+=

As= 3.96 cm2As min= 6.36 cm2

Como= As<Asmin ……….. Usar 3Ø5/8"

PU1=

5.- SECCIÓN DE MOMENTO MÁXIMO, XO≤S

Vx=(Wnu-Wvu)X0-P1u=0

(As(-)/3, As(-)/2)≥Asmin


7.- DISEÑO POR CORTE

V1u=(Wnu-Wvu)(t1+d)-P1uV1u= -4.05 tonV2u= (Wnu-Wvu)S-P1uV2u= 7.26 ton

Vu/Ø= 9.67 ton

Vc= 20.23 ton >Vn CONFORME

P Vu2

Vu1

Wnu


Estribo Ø3/8"@0.65m

Nota: En zonas muy sismicas deben confinarse los extremos de la viga de conexión(viga dúctil)

8.- DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR

Wnu= Rnu 10.95 tn/mT

Mumax= 16.780 tn-m

W= 0.048

d= 32.58 cmUsar h=40cm

d= 32.37 cm

1.75

Wnu3.80

DISEÑO POR CORTE Vud= Wnu(Lv-d)Vud= 11.13 ton

Vn=Vu/Ø= 14.83 tonVc= 44.31 ton

Mu(-) = 16.78 Tn - m.


16.10 18.26 17.18

As 4Ø 5/8"

Usar 9Ø5/8"@.20

Refuerzo transversal

As temp= 0.018*b*t 27.37 cm2Usar = 21Ø1/2" @0.18m

9.- DISEÑO DE LA ZAPATA INTERIOR

P2 efectivo= (-)P2-P1-WvLv+RnP2 efectivo= -25.31 ton

P2 efectivo= (-)P2u-P1u-Wvu*Luv+RnuP2 efectivo= -50.57 ton

Az= P2 efectivo 6.03 m2σn

Usar: 2.45*2.45(Az=6.00m2) 2.45

Wnu= P2 efectivo 8.39 tn/m2Az

Lv= 1.08 m

Usar: Estribos de Montaje ………..S≤36Ø=36*1.91=68.76cm

Ø3/8" para Ø≤Ø3/4"Ø1/2" para Ø>Ø3/4"

Mu=Ø*f'cb*d^2*ω*(1-0.59*ω)


Mu max= Wun*Lv^2/2 11.878 tn-m

Usar:hmin= 0.40 dpr=40-(7.5+1.27)= 31.23

dpr=40-(7.5+1.91+1.27/2)= 29.955

10.- VERIFICACIÓN POR PUNZONAMIENTO

Vu= Pu2 efect. -Wnu(m)(n)m= 1.63 mn= 0.60 m

Vu= 42.37 tonVn=Vu/Ø= 56.49 ton

bo= 3.86 mVc= 1.06raiz(f'c)*bo*d= 185.26 tonVc= 185.26 ton >Vn CONFORME

11.- VERIFICACIÓN POR CORTE

Vud= (Wnu*L)(Lv-d)= 15.68 ton

Vn= Vu/Ø= 20.90 ton

Vc= 58.77 ton >Vn CONFORME

12.- DISEÑO POR FLEXION

Mu(-) = 11.88 Tn - m.


11.46 12.32 11.60

As 4Ø 5/8"

Usar: 10Ø1/[email protected]


DISEÑO DE CIMIENTO CORRIDO

DATOS

σt= 0.80 kg/cm2

Espesor del Muro e= 0.24 m

s/c Techo Liviano = 30 kg/cm2

s/c Techo (1er. Piso)= 300 kg/m2

s/c sobre el Piso = 300 kg/m2

f'c= 210 kg/cm2

Hrelleno= 1.20 m

γ Suelo = 1600 kg/m3

γ c/s = 2000 kg/m3

γ Ladrillo = 1800 kg/m3

Tab. Repartida = 200.0 kg/m2

Viga de Reparto= 0.24*0.30

Falso Piso e= 0.1

SOLUCIÓN

ESFUERZO NETO DEL TERRENO

σn= σt-S/C-γ c/s*hz-hrelleno-Fpiso*γprom

σn= 4.62 tn/m2

METRADO DE CARGAS


CARGA MUERTAElemento kg/m2 b(m) h(m) WCºAº W

Teja Andina (e=5mm) 10 4.16 41.60Madera de 2"x2" 35.00 4.16 145.60Madera de 2"x6" 35.00 4.16 145.60Acabados 50.00 4.16 208.00

Plancha de Fibrocemento (e=6mm) 3.6 4.16 14.98VP-201 (.24x.20)(Inclinada) 0.24 0.20 2400.00 115.20Viga de Arriostre 0.24 0.20 2400.00 115.20VC(.25x.VAR.))(Cumbrera) 0.25 0.35 2400.00 210.00VS-201 (.25x.VAR.) 0.25 0.45 2400.00 270.00W Muro 0.24 3.70 1800.00 1598.40

W Acabados 100 4.16 416.00

TOTAL 3280.58 kg/m

CARGA VIVAElemento kg/m2 b(m) W

S/C Coebrtura liviana (RNE -E.020/Cargas) 30 4.16 124.80 kg/m

TOTAL (CM+CV) 3405.38 kg/m

PRIMER PISO

CARGA MUERTAElemento kg/m2 b(m) h(m) WCºAº W

W Losa Aligerada (h=0.20) 300.00 4.16 1248.00

Cálculo del PG


Acabados 100.00 4.16 416.00W Tabiqueria 200 4.50 900.00VP-101 (.30x.50) 0.30 0.50 2400.00 360.00VS-101 (.25x.40) 0.25 0.40 2400.00 240.00W Muro 0.24 2.65 1800.00 1144.80

W del Sobrecimiento 0.24 1.10 2000.00 528.00

TOTAL 4836.80 kg/m

CARGA VIVAElemento kg/m2 b(m) W

S/C Area de Salud (RNE -E.020/Cargas) 300 4.16 1248.00 kg/m

TOTAL (CM+CV) 6084.80 kg/m

Carga Muerta (CM) 8,117.38

Carga Viva(CV) 1,372.80

Carga Total de Servicio 9,490.18

DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

Ac= 9.49 2.05 m2

4.62

Az= B*L B=1.00m L= 2.05 m

Asumimos: L=2.20m

VERIFICACION DE ESFUERZOS

σ= 9.49 4.22 tn/m2 < σn=4.52 tn/m2 CONFORME

2.20*1.00

ESFUERZO AMPLIFICADO

Pu= 13698.09 kg 13.70 ton

σu= 6.23 tn/m2

DIMENSIONAMIENTO EN ALTURA

Peralte efectivo=

d= 32.21 cm

h

6.23 tn/m2 6.23 tn/m2

2.20

Verificación por Cortante=

Vu ≤ ØVc

Vu = 4.10 ton

ØVc= 21024.60 kg 21.02 ton

Vu=4.10ton<ØVc=21.02ton CONFORME

DISEÑO POR FLEXION


1.04

h

6.23 tn/m2 6.23 tn/m2

2.20

Mu= 3.35 tn-m

Mu(-) = 3.35 Tn - m.


2.70 2.87 2.70

Asmin= 5.80 cm2

As<As min, Por lo tanto Usar Asmin

Ø1/2", Ab= 1.27 cm2

S= 21.91 cm

Usar 1Ø1/2"@0.21

Refuerzo en la direccion longitudinal

As min= 5.80 cm2

Ø1/2", Ab= 1.27 cm2

S= 21.91 cm

Usar 1Ø1/2"@0.21

diseño estructuras de cºaº

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