predimensionamiento de vigas y columnas

20
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS POR GRAVEDAD (VIVIENDA) Numero de Pisos: 02 Pisos Carga muerta (WD): ALIGERADO Luz (m) = 3.50 14.00 H (cm) = 17.00 280.00 Kg/m2 TABIQUERIA Tipo (*): solido Ancho (cm) = 15.00 Altura (m) = 3.60 1026 390.00 Kg/m2 ACABADOS 100.00 Kg/m2 VIGAS 100.00 Kg/m2 COLUMNAS 60.00 Kg/m2 (*) Tipo de Ladrillo: SOLIDO / HUECO, Altura mayor de tabiqueria Carga viva (WL): VIVIENDA 250.00 kg/m2 AZOTEA 100.00 kg/m2 Carga total (PU): Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna cada piso ### Kg/m2 Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 1 er Piso 1 er Piso ### Kg/m2 Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 2 er Piso ### Kg/m2 Peso total de cargas de gravedad por 02 Pisos ### Kg/m2 Resistencia del concreto en columna 210.00 Kg/cm2 GENERAL GENERAL (ESTRUCTURACION SIMETRICA) γt n Pg b x D b x D C1 Interior 18.70 1.10 0.25 32818.50 687.63 26.22 25 30 750.00 GENERAL (CASO CRITICO - TODA LA SUPERFICIE TECHADA) γt n Pg b x D b x D C1 Esquinera 2.78 1.50 0.20 14636.70 522.74 22.86 25 25 625.00 C2 Lateral 4.80 1.25 0.25 25272.00 601.71 24.53 25 25 625.00 C3 Interior 11.12 1.10 0.25 58546.80 1226.69 35.02 30 45 1350.00 Tipo de columna Area tributaria si b=D (cm) b (cm) (minimo) D (cm) (calculad o) Tipo de columna Area tributaria si b=D (cm) b (cm) (minimo) D (cm) (calculad o)

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Page 1: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS POR GRAVEDAD(VIVIENDA)

Numero de Pisos: 02 Pisos

Carga muerta (WD):

ALIGERADO Luz (m) = 3.50 14.00 H (cm) = 17.00 280.00 Kg/m2

TABIQUERIA Tipo (*): solido ncho (cm) = 15.00 Altura (m) = 3.60 1026 390.00 Kg/m2

ACABADOS 100.00 Kg/m2

VIGAS 100.00 Kg/m2

COLUMNAS 60.00 Kg/m2

(*) Tipo de Ladrillo: SOLIDO / HUECO, Altura mayor de tabiqueria

Carga viva (WL):

VIVIENDA 250.00 kg/m2

AZOTEA 100.00 kg/m2

Carga total (PU):

Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna cada piso ### Kg/m2

Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 1 er Piso 1 er Piso ### Kg/m2

Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 2 er Piso ### Kg/m2

Peso total de cargas de gravedad por 02 Pisos ### Kg/m2

Resistencia del concreto en columna 210.00 Kg/cm2

GENERAL GENERAL (ESTRUCTURACION SIMETRICA)TIPOS

γt n Pg b x D b x D Verifica

C1 Interior 18.70 1.10 0.25 32818.50 687.63 26.22 25 30 750.00 OK !!! 25x30 C1

GENERAL (CASO CRITICO - TODA LA SUPERFICIE TECHADA)TIPOS

γt n Pg b x D b x D Verifica

C1 Esquinera 2.78 1.50 0.20 14636.70 522.74 22.86 25 25 625.00 OK !!! 25x25 C1C2 Lateral 4.80 1.25 0.25 25272.00 601.71 24.53 25 25 625.00 OK !!! 25x25 C1C3 Interior 11.12 1.10 0.25 58546.80 1226.69 35.02 30 45 1350.00 OK !!! 30x45 C1

Tipo de columna

Area tributari

a

si b=D (cm)

b (cm) (minimo

)

D (cm) (calcula

do)

Tipo de columna

Area tributari

a

si b=D (cm)

b (cm) (minimo

)

D (cm) (calcula

do)

Page 2: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS POR SISMO(VIVIENDA)

Datos por Sismo:

DATOS CALCULOS CORTANTE POR SISMOCATEGORIA DE EDIFICACION C U = 1.00

Vs = ZUCS x PeZONA SISMICA 3 Z = 0.40TIPO DE SUELO S2 Tp (s) = 0.60PERIODO FUNDAMENTAL (*) 1 S = 1.20ALTURA DE LA EDIFICACION (m) 6.00 CT = 35

(*)

1 Elementos resistentes en la dirección de los pórticos T = 0.17

2 Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y esc C = 2.50

3 Elementos sismorresistentes por muros de corte ZUCS = 1.20

Calculo del Peso de la Estructura:

Numero de Piso 2 02 Pisos

Carga muerta (WD):

ALIGERADO Luz (m) = 4.00 16.00 H (cm) = 17.00 280.00 Kg/m2TABIQUERIA Tipo (*): solido Ancho (cm) = 15.00 Altura (m) = 2.60 741 330.00 Kg/m2ACABADOS 100.00 Kg/m2VIGAS 100.00 Kg/m2COLUMNAS 60.00 Kg/m2(*) Tipo de Ladrillo: SOLIDO / HUECO, Altura mayor de tabiqueria

WD = 870.00 Kg/m2Carga viva (WL):

VIVIENDA 200.00 kg/m2AZOTEA 100.00 kg/m2

WL = 300.00 Kg/m2Carga total (PU):

Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna cada piso 1,665.00 Kg/m2Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 1 er Piso 1 er Piso 3,330.00 Kg/m2Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 2 er Piso 1,485.00 Kg/m2

Peso total de cargas de gravedad por 02 Pisos PU = ### Kg/m2

Calculo de Seccion de la Columna:

DATOS CORTANTE POR SISMOALTURA DEL PRIMER NIVEL (m) 2.60 m Vs = ZUCS x PeNro de Columnas 15.00 columnas Vs = 5,778.00 kg/m2Resistencia del Concreto 210.00 kg/cm2 Pe = PU x Area TribDistorsion Permisible 0.007 mModulo de Elasticidad del Concreto 2.17E+05

GENERAL (ESTRUCTURACION SIMETRICA)TIPOS

Area tributaria Vs (Kg) b x D b x D Verifica

COLUMNAS 18.70 108,048.60 282.85 16.82 25 25 625.00 OK !!! 25x25 GENERAL

GENERAL (ESTRUCTURACION IRREGULAR)TIPOS

Area tributaria Vs (Kg) b x D b x D Verifica

C1 Esquinera 2.78 16,062.84 422.38 20.55 25 25 625.00 OK !!! 25x25 C1

C2 Lateral 4.80 27,734.40 555.01 23.56 25 25 625.00 OK !!! 25x25 C1

C3 INTERIOR 11.12 64,251.36 844.76 29.06 25 35 875.00 OK !!! 25x35 C1

Tipo de columna

SI b=D (cm)

b (cm) (minimo)

D (cm) (calculado

)

Tipo de columna

SI b=D (cm)

b (cm) (minimo)

D (cm) (calculado

)

Page 3: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS(VIVIENDA)

Calculo del Peso de la Estructura:

Numero de Pisos: 02 Pisos

Carga muerta (WD):

ALIGERADO Luz (m) = 4.00 16.00 17.00 280.00 Kg/m2TABIQUERIA Tipo (*): solido Ancho (cm) = 15.00 Altura (m) = 2.60 741 330.00 Kg/m2ACABADOS 100.00 Kg/m2VIGAS 100.00 Kg/m2COLUMNAS 60.00 Kg/m2(*) Tipo de Ladrillo: SOLIDO / HUECO, Altura mayor de tabiqueria

WD = 870.00 Kg/m2Carga viva (WL):

VIVIENDA 200.00 kg/m2AZOTEA 100.00 kg/m2

WL = 300.00 Kg/m2Carga total (PU):

Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna cada piso 1,665.00 Kg/m2Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 1 er Piso 3,330.00 Kg/m2Peso total de cargas de gravedad que soporta la columna 2 er Piso 1,485.00 Kg/m2

Peso total de cargas de gravedad por 02 Pisos PU = ### Kg/m2

Calculo de Seccion de la Columna:

GENERAL (ESTRUCTURACION REGULARTIPOS

EJE TIPO H(cm)=Ln/11 b(cm)=L/14 b x H Verifica

A - A S 3.10 1.00 28.18 31.62 7.14 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V1

A - A S 3.10 1.00 28.18 31.62 7.14 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V2

B - B S 3.10 2.00 28.18 31.62 14.29 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V2

B - B S 3.10 2.00 28.18 31.62 14.29 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V1

C - C S 3.10 1.00 28.18 31.62 7.14 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V2

C - C S 3.10 1.00 28.18 31.62 7.14 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V1

1 - 1 P 3.00 1.75 27.27 30.60 17.50 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V2

1 - 1 P 3.00 1.75 27.27 30.60 17.50 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V2

2 - 2 P 3.00 3.16 27.27 30.60 31.60 35 35 1225.00 OK !!! 35x35 V2

2 - 2 P 5.90 3.16 53.64 60.19 31.60 35 65 2275.00 OK !!! 35x65 V3

3 - 3 P 3.00 3.83 27.27 30.60 38.30 45 35 1575.00 OK !!! 45x35 V3

3 - 3 P 3.00 3.86 27.27 30.60 38.60 45 35 1575.00 OK !!! 45x35 V2

4 - 4 P 3.00 3.50 27.27 30.60 35.00 40 35 1400.00 OK !!! 40x35 V2

4 - 4 P 5.90 3.50 53.64 60.19 35.00 40 65 2600.00 OK !!! 40x65 V2

5 - 5 P 3.00 1.75 27.27 30.60 17.50 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V3

5 - 5 P 3.00 1.75 27.27 30.60 17.50 25 35 875.00 OK !!! 25x35 V3

LUZ LIBRE Ln(m)

ANCHO TRIBUT L(m)

H(cm) Ln/(4/RAIZ(WU

))

b (cm) (minimo)

H (cm) (calculado

)

Page 4: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS POR SISMO(VIVIENDA)

Datos por Sismo:

DATOS CALCULOSCATEGORIA DE EDIFICACION C U = 1.00ZONA SISMICA 3 Z = 0.40TIPO DE SUELO S2 Tp (s) = 0.60

S = 1.20COEFICIENTE DE REDUCCION DIRECCION X RX (*) Concreto Armado, Porticos RX = 8.00COEFICIENTE DE REDUCCION DIRECCION Y RY (*) Concreto Armado, Porticos RY = 8.00

TIPO DE ESTRUCTURA: REGULAR (1) / IRREGULAR 1 FACTOR PARA ESCALAR R 1.00 RX = 8.00RY = 8.00

Espectro de Aceleracion Sisamica:

Sax SayT (s) C ZUCS/RX ZUCS/RY0.00 2.50 0.1500 0.15000.20 2.50 0.1500 0.15000.40 2.50 0.1500 0.15000.45 2.50 0.1500 0.15000.50 2.50 0.1500 0.15000.55 2.50 0.1500 0.15000.60 2.50 0.1500 0.15000.65 2.31 0.1385 0.13850.70 2.14 0.1286 0.12860.75 2.00 0.1200 0.12000.80 1.87 0.1125 0.11250.85 1.76 0.1059 0.10590.90 1.67 0.1000 0.10000.95 1.58 0.0947 0.09471.00 1.50 0.0900 0.09001.05 1.43 0.0857 0.08571.10 1.36 0.0818 0.08181.15 1.30 0.0783 0.07831.20 1.25 0.0750 0.07501.25 1.20 0.0720 0.07201.30 1.15 0.0692 0.06921.35 1.11 0.0667 0.06671.40 1.07 0.0643 0.06431.45 1.03 0.0621 0.06211.50 1.00 0.0600 0.06001.55 0.97 0.0581 0.05811.60 0.94 0.0562 0.05621.65 0.91 0.0545 0.05451.70 0.88 0.0529 0.05291.75 0.86 0.0514 0.05141.80 0.83 0.0500 0.05001.85 0.81 0.0486 0.04861.90 0.79 0.0474 0.04741.95 0.77 0.0462 0.04622.00 0.75 0.0450 0.04502.05 0.73 0.0439 0.04392.10 0.71 0.0429 0.04292.15 0.70 0.0419 0.04192.20 0.68 0.0409 0.04092.25 0.67 0.0400 0.04002.30 0.65 0.0391 0.03912.35 0.64 0.0383 0.03832.40 0.63 0.0375 0.03752.45 0.61 0.0367 0.03672.50 0.60 0.0360 0.0360

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

ESPECTRO DE SISMO NORMA E-030 2003

SaX

SaY

PERIODO T (seg)

Sa(

x,y)

= Z

UC

S/R

` ( 5.2 ;5.2

) ( ),(

),(

mica)cación Sísde AmplifiFactorCCT

TxC

EspectralnAceleracióxgR

ZUCSS

P

YXYXa

Page 5: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PARA SISMO PARA SISMOX-X Y-Y

0 0.15 0 0.150.2 0.15 0.2 0.150.4 0.15 0.4 0.150.45 0.15 0.45 0.150.5 0.15 0.5 0.150.55 0.15 0.55 0.150.6 0.15 0.6 0.150.65 0.138461538461538 0.65 0.1384615384615380.7 0.128571428571429 0.7 0.1285714285714290.75 0.12 0.75 0.120.8 0.1125 0.8 0.11250.85 0.105882352941176 0.85 0.1058823529411760.9 0.1 0.9 0.10.95 0.0947368421052631 0.95 0.09473684210526311 0.09 1 0.091.05 0.0857142857142857 1.05 0.08571428571428571.1 0.0818181818181818 1.1 0.08181818181818181.15 0.0782608695652174 1.15 0.07826086956521741.2 0.075 1.2 0.0751.25 0.072 1.25 0.0721.3 0.0692307692307692 1.3 0.06923076923076921.35 0.0666666666666666 1.35 0.06666666666666661.4 0.0642857142857142 1.4 0.06428571428571421.45 0.0620689655172413 1.45 0.06206896551724131.5 0.06 1.5 0.061.55 0.0580645161290322 1.55 0.05806451612903221.6 0.05625 1.6 0.056251.65 0.0545454545454545 1.65 0.05454545454545451.7 0.0529411764705882 1.7 0.05294117647058821.75 0.0514285714285714 1.75 0.05142857142857141.8 0.05 1.8 0.051.85 0.0486486486486486 1.85 0.04864864864864861.9 0.0473684210526315 1.9 0.04736842105263151.95 0.0461538461538461 1.95 0.04615384615384612 0.045 2 0.0452.05 0.0439024390243902 2.05 0.04390243902439022.1 0.0428571428571428 2.1 0.04285714285714282.15 0.041860465116279 2.15 0.0418604651162792.2 0.0409090909090909 2.2 0.04090909090909092.25 0.04 2.25 0.042.3 0.0391304347826087 2.3 0.03913043478260872.35 0.0382978723404255 2.35 0.03829787234042552.4 0.0375 2.4 0.0375

COPIAR CELDAS EN ARCHIVO DE TEXTO PARA EXPORTAR AL SAP O ETABS

Page 6: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

2.45 0.036734693877551 2.45 0.0367346938775512.5 0.036 2.5 0.036

Page 7: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

t (cm) w (Kg/m2) Peso del tabique (Kg/m) Carga Equivalente (Kg/m2)17 280 74 o menos 3020 300 75 a 149 6025 350 150 a 249 9030 420 250 a 399 15035 475 400 a 549 210

550 a 699 270700 a 849 330

850 a 1000 390

USOS

SOBRECARGASALTURA TOTAL

Page 8: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

USO AMBIENTE S/C (Kg/m2)Bibliotecas Sala de lectura 300

Sala de almacenaje 750Escuelas Aulas y laboratorio 300

Talleres 350Hospitales Cuartos 200

Sala de Operación y laboratorio 300Oficinas Ambientes Comunes 250

Sala de Archivos 500Tiendas Corredores y Escaleras 500Viviendas Corredores y Escaleras 200Azoteas * Planas no utilizable 100

DEPOSITOS

250 500 1000L/11 L/10 L/8

DEPARTAMENTO Y

OFICINASGARAGES Y

TIENDAS

Page 9: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

MATERIALES PESO (Kg/m3)1.- AISLAMIENTOFibra de vidrio 300Corcho 200Poliuretano poliestireno 200Fibrocemento 6002.- ALBAÑILERIA DEAdobe 1600Unidades de albañileria solidas 1800Unidades de albañileria huecas 13503.- CONCRETO SIMPLE DEGrava 2300Cascote de ladrillo 1800Pomez 1600

4.- CONCRETO ARMADO

5.- ENLUCIDO O REVOQUE DEMortero de cemento 2000

Mortero de cal y cemento 1850Mortero de cal 1700Yeso 10006.- LIQUIDOSAgua 1000

Añadir 100 Kg/m3 al peso del concreto simple

Page 10: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PARAMETROS

Página 10

CATEGORIA EDIFICIO FACTOR U

A 1.5 Edificaciones EsencialesB 1.3 Edificaciones ImportantesC 1.0 Edificaciones ComunesD 0.6 Edificaciones Menores

(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales

ZONA SISMICA Z

1 0.152 0.303 0.40

TIPO DE SUELO S

S1 0.4 1S2 0.6 1.2S3 0.9 1.4S4 1.3 0.9

Características para hallar el periodo fundamental CT1 35 Elementos resistentes en la dirección de los pórticos2 45 Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escaleras3 60 Elementos sismorresistentes por muros de corte

Zona contribuyente Relación carga viva a carga muerta(metros cuadrados) 0.625 o menor

14.9 o menor 100%15 - 29.9999 80%30 - 44.9999 60%45 - 59.9999 50%

60 ó más 40%

R Coef Regular

R3 Acero, Arriostres en 6.000R2 Acero, Arriostres Exc 6.500R1 Acero, Porticos Duct 9.500R8 Albañileria Armada o 3.000R6 Concreto Armado, de 6.000R5 Concreto Armado, Du 7.000R4 Concreto Armado, Po 8.000R9 Madera (Por Esfuerzo 7.000

TP (s)

Page 11: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PARAMETROS

Página 11

R7 Muros de Ductilidad 4.000

estado R

1 1.00 REGULAR2 0.75 IRREGULAR

Page 12: Predimensionamiento de Vigas y Columnas

PARAMETROS

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Edificaciones EsencialesEdificaciones ImportantesEdificaciones ComunesEdificaciones Menores

(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales

Roca o suelos muy rígidosSuelos intermedios

Suelos flexibles o con estratos de gran espesorCondiciones excepcionales

Elementos resistentes en la dirección de los pórticosElementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escalerasElementos sismorresistentes por muros de corte

Relación carga viva a carga muerta1 2 ó más

100% 100%85% 85%70% 75%60% 70%55% 65%