predimensionamiento-de estructuras
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UNIVERSIDAD DE HUANUCO
CONCRETO ARMADO I
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA :
De la configuracion estructural se tiene:
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CONCRETO ARMADO I
ESPESOR DE LOSA ALIGERADA ( Segn Norma ) h =L/25Ancho de Vigueta: 0.10m
Entre Ejes de Viguetas: 0.40mL : LUZ LIBRE
Considerando L / 25L = 5.00 Entonces h = 0.20
*Para Losas de h = 0.25 m. El Peso de la Losa 350 Kg/cm2 segn el R. N. C.
Por lo tanto trabajaremos con h = 0.20
0.100.10
0.30
0.20
DISEO TIPICO DE LOSA
PLANTA SEGUNDO NIVEL
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO I
PREDIMENSIONADO DE - VIGAS:
PLANTA SEGUNDO NIVEL
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO I
VIGAS DEL 1ER AL 2DO NIVEL
VIGAS PRINCIPALES
Sobrecarga = 200 Kg/m2 0.0200 Kg/cm
Peso aligerado = 300 Kg/m2 0.0300 Kg/cmPeso acabado = 100 Kg/m2 0.0100 Kg/cmTabiqueria = 100 Kg/m2 0.0100 Kg/cm
Carga Muerta = 500 Kg/m2 0.0500 Kg/cm
Wu = 1.40 CM + 1.70 CV
Reemplazando: Wu = 0.1040 Kg/cm
= Ln12.403
= Longitud Libre
b = B20
B = Dimension Transversal Tributaria
h =5.00
= 0.40 m 0.40 m12.40
b =5.00
= 0.25 m 0.25 m20
ASUMIR VIGAS PERALTADAS (VP) DE:
h = 0.40 b = 0.25
VIGAS SECUNDARIAS
Sobrecarga = 200 Kg/m2 0.0200 Kg/cm
Peso aligerado = - Kg/m2 0.0000 Kg/cmPeso acabado = 100 Kg/m2 0.0100 Kg/cmTabiqueria = 100 Kg/m2 0.0100 Kg/cm
Carga Muerta = 200 Kg/m2 0.0200 Kg/cm
Wu = 1.70 CM + 1.70 CV
Reemplazando: Wu = 0.0620 Kg/cm
WL
WDWDWD
WD
Ln
WL
WDWDWD
WD
h= Ln
( 4wu )
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= Ln16.064
= Longitud Libre
b = B20
B = Dimension Transversal TributariaRedondeo
h =5.00
= 0.31 m 0.35 m16.06
b =5.00
= 0.25 m 0.25 m20
ASUMIR VIGAS SECUNDARIAS (VS) DE:
h = 0.35 b = 0.25
Ln
h= Ln
( 4wu )
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO I
PREDIMENSIONADO DE COLUMNAS
Planta Tpica (Modelo Estructural-5 Pisos)
Area Tributaria Para Columna C-1 = 25.00 m2Area Tributaria Para Columna C-2 = 12.50 m2Area Tributaria Para Columna C-3 = 12.50 m2Area Tributaria Para Columna C-4 = 7.50 m2
DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE VIGAS
VIGAS DEL 1ER AL 2DO NIVEL
VIGAS PRINCIPALES
h = 0.40 b = 0.25
VIGAS SECUNDARIAS
h = 0.35 b = 0.25
Calculando el peso propio de las vigas, descontando la altura de la losa aligerada de 0.20 m
VIGAS DEL 1ER AL 2DO NIVEL
b(m) h(m) L(m) Pe(kg/m)Peso de la V.P. = 0.25 x 0.20 x 57.50 x 2,400 = 6,900.00 kgPeso de la V.S. = 0.25 0.15 x 50.00 x 2,400 = 4,500.00 kg
Total = ### kg
Peso de Vigas por m2 = 11,400.00 / ( 20.00 x 10.00 ) = 57.00 kg/m Asumo por redondeo un valor d = 66.00 kg/m
PESO TOTAL DE VIGAS POR m2 66.00 kg/m
DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE COLUMNAS
Asumimos el peso propio para una columna de 0.50x0.50 y una altura de 2.80 m
b(m) h(m) L(m) Pe(kg/m ) N ColumnasPeso de la Columna = 0.50 x 0.50 x 2.80 x 2,400.00 x 15.00 = 25200
Peso de Colum. por m2= ### / ( 20.00 x 10.00 ) = 126.00 kg/m
Asumo por redondeo un valor de = 126 kg/m
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO I
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS CON LOS DATOS ENCONTRADOS
GENERALIDADES
Tipos de Columnas:C1 = Columna centralC2 = Columna extrema de un prtico interior principalC3 = Columna extrema de un pritco interior secundarioC4 = Columna de esquina
Formula Para el Dimensionamiento de Columnas:
bD = P Donde: D : Dimensin de la seccin en la direccin del anlisis ssmico de la columnan*f'c b : La otra dimensin de la seccin de la columna
P : Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla N 01)f'c : Resistencia del Concreto a la compresin simplen : Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver tabla N 01)
SEGN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPN - TABLA N 01
TIPO DE COLUMNA UBICACIN PESO "P"
Tipo C1, para los Columna Interior P = 1.10 PG.Para los Primeros Pisos n = 0.30
Tipo C1, para los Columna Interior P = 1.10 PG.Para los 5 ultimos pisos superiores n = 0.25
Tipo C2 y C3 Columnas Extremas P = 1.25 PG.de Porticos Interiores n = 0.25
Tipo C4 Columna de Esquina P = 1.50 PG.n = 0.20
Donde:Nota : Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisosPG: Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columnaP: Carga Total Inclin. Sismo.
Formulas para el Encontrar el PG. y WT, respectivamente:
PG = WT*At Donde: WT: Peso TotalAt: Area Tributaria de la columna
WT = WD + WL WD: Carga Permanente (muerta)WL: Carga Libre (viva)
ENCONTRANDO EL WT (CARGA LTIMA), DEL 1 AL 2 PISO
Encontrando el WD:Peso Propio del Techo Aligerado : 300.00 Kg/m2Peso de Vigas : 66.00 Kg/m2Peso de Columnas : 126.00 Kg/m2Peso de la Tabiqueria : 100.00 Kg/m2Peso de los Acabados : 100.00 Kg/m2
WD : 592.00 Kg/m2
Encontrando el WL:Sobrecarga
SEGN RNE (NORMA E-020) : 200.00 Kg/m2WL 200.00 Kg/m2
WT = WD + WLWT = 592.00 Kg/m2 + 200.00 Kg/m2WT = 792.00 Kg/m2
COLUMNA C-1
PG = WT*At N = N de pisosPG = AT x WT' x N + AT x WT''
Pisos Inferiores Azotea
PG = 25.00 x 792.00 x 2.00 + 25.00 x 792.00 x 1.00PG = 59400.00 Kg
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P = 1.10 PG. DE LA TABLA N 01
P = 1.10 x 59400.00 kgP = 65340.00 Kg
bD = P n* f'c
bD = 65340.00 Kg0.30 x 210 Kg/cm2
bD = ### cm2 b = D = 32.20 cm2
Asumiremos Columnas de 0.35 x 0.35 mtsCOLUMNA C-2 y C-3
PG = WT*At N = N de pisosPG = AT x WT' x N + AT x WT''
Pisos Inferiores Azotea
PG = 12.50 x 792.00 x 2.00 + 12.50 x 792.00 x 1.00PG = ### Kg
P = 1.25 PG. DE LA TABLA N 01
P = 1.25 x 29700.00 kgP = ### Kg
bD= P
n* f'c
bD= ### Kg
0.25 x 210 Kg/cm2
bD = 707.14 cm2 b = D = 26.592 m
Asumiremos Columnas de 0.3 x 0.30 mtsCOLUMNA C-4
PG = WT*At N = N de pisosPG = AT x WT' x N + AT x WT''
Pisos Inferiores Azotea
PG = 7.50 x 792.00 x 2.00 + 7.50 x 792.00 x 1.00PG = 17820 Kg
P = 1.50 PG. DE LA TABLA N 01
P = 1.50 x ### kgP = ### Kg
bD= P
n* f'c
bD= ### Kg
0.20 x 210 Kg/cm2
bD = 636.43 cm2 b = D = 25.228 m
Asumiremos Columnas de 0.25 x 0.25 mts
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kg
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Dimensin de la seccin en la direccin del anlisis ssmico de la columna
Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver tabla N 01)
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO I
CARGAS Y PESOS UNITARIOSP. UNITARIO Und
CONCRETO ARMADO 2,400.00 Kg/m3
AGUA 1,000.00 Kg/m3
ALIGERADO
h = 20 cm 300.00 Kg/m2
ACABADOS
Mortero 20 Kg/m2 x cm de espesore = 5.00 cm 100.00 Kg/m2
TABIQUERIA 100.00 Kg/m2
SOBRECARGAS (S/C)
BibliotecaSala de Lectura 300.00 Kg/m2Sala de Almacenaje 750.00 Kg/m2
EscuelasAulas y Laboratorios 300.00 Kg/m2Talleres 350.00 Kg/m2
HospitalesCuartos 200.00 Kg/m2Sala de Operacin y Laboratorios 300.00 Kg/m2
OficinasAmbientes Comunes 250.00 Kg/m2Sala de Archivo 500.00 Kg/m2
() Corredores y Escaleras 400.00 Kg/m2Viviendas (incluye corredores y escalera) 200.00 Kg/m2Azoteas Planas 100.00 Kg/m2
COLUMNAS
C-1 0.35 x 0.35 m2 294.00 Kg/mC-2 0.30 x 0.30 m2 216.00 Kg/mC-3 0.30 x 0.30 m2 216.00 Kg/mC-4 0.25 x 0.25 m2 150.00 Kg/m
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INGENIERIA CIVIL CONCRETO I
VIGAS
2do PisoPrincipal 0.40 x 0.25 m2 240.00 Kg/mSecundari 0.35 x 0.25 m2 210.00 Kg/m
1Ro PisoPrincipal 0.40 x 0.25 m2 240.00 Kg/mSecundari 0.35 x 0.25 m2 210.00 Kg/m
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De la Norma E.020 Cargas, se tiene:
2.1.- METRADO DE CARGAS..
CARGA VIVAAzotea ### (E.020 Cargas -Viviendas)
###
Peso por metro Lineal, WD= 100.00 kg/mlPeso por metro Lineal, WL= 40.00 kg/ml
Peso por m2, Wu= 1.5WD + 1.8 WL = 222.00 kg/ml
NIVEL 2CARGA MUERTA
Peso del Aligerado (H=20cm) 300.00kg/m2Acabados 100.00kg/m2
###
METRADO DE CARGAS PARA LA LOSA ALIGERADA
0.100.10
0.30
0.20
DISEO TIPICO DE LOSA
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CARGA PUNTUAL (P)Tabique: 171.72 Kg
CARGA VIVAViviendas ### (E.020 Cargas -Viviendas)
###
Peso por metro Lineal, WD= 160.00 kg/mlPeso por metro Lineal, WL= 80.00 kg/mlPeso por m2, Wu= 1.5WD + 1.8 WL = 360.00 kg/ml
NIVEL 1CARGA MUERTA
Peso del Aligerado (H=20cm) 300.00kg/m2Acabados 100.00kg/m2
###
CARGA PUNTUAL (P)Tabique: 192.375 Kg
CARGA VIVAViviendas ### (E.020 Cargas -Viviendas)
###
Peso por metro Lineal, WD= 160.00 kg/mlPeso por metro Lineal, WL= 80.00 kg/mlPeso por m2, Wu= 1.5WD + 1.8 WL = 384.00 kg/ml
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METRADO DE CARGAS EN VIGAS
VIGAS DEL 2DO NIVEL
Areas Tributarias:
DescripcionAncho (mts)Largo (mts)Eje A 2.50 17.95Eje B 5.00 18.00Eje C 2.50 17.95Eje 1 0.80 8.85Eje 2 1.60 8.90Eje 3 1.60 8.90Eje 4 1.60 8.90Eje 5 0.80 8.85
Nota: Se considerarar que las vigas de los porticos secundarios absorven parte de la carga existente en la losa debido a que existe monolitismo. El
ancho de franja tributaria ser de 4 veces el espesor de la losa.
PISO 2 - AZOTEA
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VIGA - EJE A 0.25 x 0.40 m
Cargas Muertas
Peso Propio 240.00 = 240.00 kg/mlCarga de Losa 300.00 x 2.50 = 750.00 kg/mlAcabados 100.00 x 2.90 = 290.00 kg/mlTabiquera 100.00 x 2.90 = 290.00 kg/ml
### kg/ml
Cargas Vivas
Sobrecarga 300.00 x 2.90 = 870.00 kg/ml870.00 kg/ml
VIGA - EJE B 0.40 x 0.25 m
Cargas Muertas
Peso Propio 3168.00 = 3,168.00 kg/mlCarga de Losa 0.00 x 5.00 = 0.00 kg/mlAcabados 0.00 x 5.40 = 0.00 kg/mlTabiquera Movil 475.00 x 5.40 = 2,565.00 kg/ml
### kg/ml
Cargas Vivas
Sobrecarga 350.00 x 5.40 = 1,890.00 kg/ml### kg/ml
EJE A
1 2 3 4
EJE B
1 2 3 4
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CALCULO EL PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA
PESO EN EL NIVEL N 02
CARGA MUERTA###
VIGAS N VIGAS L (m) h (m) b (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)VIGAS EJE A 1 18.81 0.40 0.25 2.40 4.51VIGAS EJE B 1 18.66 0.40 0.25 2.40 4.48VIGAS EJE C 1 18.80 0.40 0.25 2.40 4.51VIGAS EJE 1 1 9.61 0.35 0.25 2.40 2.02VIGAS EJE 2 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 3 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 4 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 5 1 9.61 0.35 0.25 2.40 2.02
23.56COLUMNAS N COLUM L (m) h (m) b (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)
C-1 3 2.80 0.35 0.35 2.40 2.47C-2 2 2.80 0.30 0.30 2.40 1.21C-3 6 2.80 0.30 0.30 2.40 3.63C-4 4 2.80 0.25 0.25 2.40 1.68
8.99
ALIGERADO L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.300 62.27
ACABADOS L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.100 20.76
TABIQUERIA L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.100 20.76
CARGA10.38 TonL (m) ANCHO (m) (T/m) PESO (Ton)
20.25 m 10.25 0.200 41.51
PESO T1.54CM + 1.7CVPESO T 223.17 (EN CADA NIVEL)
SOBRECARGA S/C 25%
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PESO EN EL NIVEL N 01
CARGA ###VIGAS N VIGAS L (m) h (m) b (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)
VIGAS EJE A 1 18.81 0.40 0.25 2.40 4.51VIGAS EJE B 1 14.11 0.40 0.25 2.40 3.39VIGAS EJE C 1 18.80 0.40 0.25 2.40 4.51VIGAS EJE 1 1 9.61 0.35 0.25 2.40 2.02VIGAS EJE 2 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 3 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 4 1 9.55 0.35 0.25 2.40 2.01VIGAS EJE 5 1 9.61 0.35 0.25 2.40 2.02
22.47COLUMNAS N COLUM L (m) h (m) b (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)
C-1 3 3.30 0.35 0.45 2.40 3.74C-2 2 3.30 0.30 0.40 2.40 1.90C-3 6 3.30 0.30 0.40 2.40 5.70C-4 4 3.30 0.25 0.35 2.40 2.77
14.12
ALIGERADO L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.300 62.27
ACABADOS L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.100 20.76
TABIQUERIA L (m) ANCHO (m) P.Uc (T/m)PESO (Ton)20.25 10.25 0.100 20.76
CARGA10.38 TonL (m) ANCHO (m) (T/m) PESO (Ton)
20.25 m 10.25 0.200 41.51
PESO T1.4 CM + 1.7 CVPESO T ###
SOBRECARGA S/C 25%
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PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
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PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
PESO (Ton)
predimensionamiento de aligeradPREDIMENSIONAMIENTO DE VIGASPREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNASPESOS UNITARIOSmetrado de cargas para losametrado de cargas para vigasPESO TOTAL