Cálculo de una vivienda unifamiliar

ASIGNATURA: Construcción civil II
Proyecto Vivienda Unifamiliar
INTRODUCCIÓN
La ingeniería civil juega un papel fundamental para el desarrollo de los pueblos. Es notable destacar que con
el paso de los años se han logrado adelantos importantes. Ellos surgen desde la época de los Romanos,
quienes fueron los primeros constructores y arquitectos. De allí en adelante el ser humano se intereso por
innovar, de aquí que la ingeniería sufre tantos cambios, los cuales se pueden notar desde la construcción de
viejos puentes y catedrales hasta los modernos e imponentes rascacielos.
En este transcurrir se logran objetivos muy productivos que ligados con el avance tecnológico actual, hacen
posible el desarrollo de una nación, esto es notorio cuando vemos la construcción de vías de construcción
como por ejemplo puentes, túneles o cualquier estructura, se puede notar entonces la importancia de la
ingeniería .
El proyecto de vivienda unifamiliar tiene como propósito el diseño estructural de la misma (diseño de vigas,
columnas, losas) que constituyen la parte mas importante de la ingeniería civil..
MEMORIA DESCRIPTIVA:
−Obra: Vivienda unifamiliar.
−Ubicación: Charallave Edo. Miranda
−Distribución: Especificada en los planos
−Terreno: El terreno donde esta ubicada el edificio es relativamente plano con arbustos con alturas no
mayores de 1.5mts. La superficie aproximada de la parcela es de 235 m2.
−Planos: el proyecto esta conformado por los planos a continuación
Planos:
• −−−Ejes de columnas por planta.
• −−− Armado de losas entrepiso y losa techo.
• −−−Levantamiento isométrico en 3D de la estructura
La altura entre el nivel del piso al nivel entrepiso es de 2.7m. y de entrepiso al techo 2.7 m .
−ESTRUCTURA: La estructura esta diseñada en concreto armado, las losa fueron diseñadas en ( losa
nervada y losa Maciza), las cuales fueron calculadas con IP−3 losas. Los pórticos que componen la estructura
(fueron calculados en IP−3 edificios 7.0 y con los datos obtenidos de estos son se diseñaron las columnas)
La losa de entrepiso fue diseñada como Losa Nervada, con un espesor de 20 cm y la Losa techo fue diseñada
como Maciza con un espesor de 10 cm
El peso del concreto asumido es de 2500 Kg. / cm2 El fy = 4200 Kg. / cm2
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Las columnas tienen una dimensión de 30x30 cm. según el predimensionado al igual que las vigas. Las
mismas fueron calculadas con (programa de concreto armado).
El predimensionado de columnas se realizo en planta baja y con los valores obtenidos se asumió las
dimensiones de planta alta ya que las dimensiones de las mismas sucede por lo menos para dos niveles.
En el predimensionado de vigas arrojo como resultado vigas con dimensiones 20x30, pero se acoplaron a las
dimensiones de las columnas para asi homogeneizar la estructura.
Nota: los resultados de los cálculos podrán verse con mayor detalle en los documentos de Excel
correspondientes y en el los programas IP−3 Losas e IP−3 Edificios.
Espesor de losa nervada entrepiso
LN−1
L1 H " L/28 » H " 170/28 = 6.07 m
L2 H " 3.5/ 21 » H = 16.6 m
L3 H " 3.5/28 » H = 12.5 m
Hm = 6.07+16.6+12.5 / 3 = 11.72 m
LN−2
L1 H " L/28 » H " 2.8 / 28 = 10 m
L2 H " L/21 » H "1.7 / 21 = 8.09 m
L3 H " L/21 » H "3.5 / 21 = 16.6 m
L4 H " L/28 » H "3.5 / 28 = 12.5 m
Hm = 11.79 m
LN−3
L1 H " L/28 » H " 2.8 / 28 = 10 m
L2 H " L/28 » H " 1.2 / 28 = 4.29 m
Hm = 7.14 m
LN−4
L1 H " L/21 » H " 1.2 / 21 = 5.71 m
Hmt = 11.72+11.79+7.14+5.71 / 4 =9.09 m
Lo llevamos al espesor de la losa mínima 20 cm
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Espesor de losa techo ( Maciza )
LM − 1
L1 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L2 H " L/28 » H "1.7 / 21 = 18.57 m
L3 H " L/28 » H "3.5 / 28 = 12.5 m
L4 H " L/10 » H "60 / 10 = 6 m
Hm = 10.76 m
LM − 2
L1 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L2 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L3 H " L/28 » H "4.5 / 28 = 16.07 m
Hm = 9.36 m
LM−3
L1 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L2 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L3 H " L/28 » H "3.5 / 28 = 12.5 m
Hm = 8.17 m
LM− 4
L1 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L2 H " L/10 » H " 60 / 10 = 6 m
L3 H " L/28 » H "5.2 / 28 = 18.57 m
Hm = 10.19 m
Hmt = 9.62 " 10 cm
E = 10 cm
Predimencinado ( vigas )
W = Wu X 1.10 X ( A . T )
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MD = WL2 / 8 L = mas larga
.d = (2MDX100 / f´c )1/3 b = d / 2
Viga Que presenta mayor área contribuyente
Viga C
W = 1028.3 x 1.10 ( 4.35 )
W = 4920
MD = 4920(4.5)2 / 8
MD = 12454 kg. m
.d = (2x12454x100 / 250 )
.d = 21.51 cm " 25 cm h = 25+5 = 20 cm
.b = 25 / 2 " 20
» las dimenciones de las vigas serían de 20x30
Predimencinado ( columnas )
Internas (4−B)
Ac = p / f´c
Ac = Wu x N° pesos x A.T / 0.28 x 250
Ac = 1028.3 x 2 ( 4.85 x 4.5 ) / 70
Ac = 641.21 » (641.21)1/2 = 25.32 " (30x30) cm2
Esquinera (5−A)
Ac = p / f´c
Ac = Wu x N° pesos x A.T / 0.20 x 250
Ac = 1028.3 x 2 ( 2.25 x 2.25 ) / 50
Ac = 208.23 » (208.23)1/2 = 14.43 " (15x15) cm2
De borde (2−B)
Ac = p / f´c
Ac = Wu x N° pesos x A.T / 0.25 x 250
4
Ac = 1028.3 x 2 ( 3.3 x 2.6 ) / 62.5
Ac = 282.33 » (282.33)1/2 = 16.80 " (20x20) cm2
Se toma el mayor valor de la columna, en este caso la Interna (4−B)
CALCULO DE COLUMNA MAS CARGADA
Este calculo se realizara con el programa de concreto
Se calculó la columna B−4 ya que presenta mayor área tributaria.
En esta columna intervienen los pórticos 4 y B
Pórtico 4
Miembro 8 − junta 9 carga = 588 Kg 392 Kg.ml
Miembro 7 − junta 9 carga = 536 Kg. Miembro 27
−783 Kg.ml
Pórtico B
Miembro 12 .− junta 14 carga = 6817 Kg.
Miembro 13 − junta 14 carga = 5853 Kg. Miembro con
Carga ultima = 3794 Kg. mayor momento
RESISTENCIA DEL CONCRETO A LOS 28 DIAS [ f'c ] EXPRESADA EN ( Kg/cm2 ) ? 250
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RESISTENCIA DEL ACERO [ FY ] EXPRESADA EN ( Kg/cm2 ) ? 4200
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ALTURA DE COLUMNA [ h ] EXPRESADA EN ( mts ) ? 2.7
______________________________________________________________________________
RECUBRIMIENTO DE ACERO [ r ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 3
______________________________________________________________________________
t min.= 20 cm y AREA min.= 600 cm2
LARGO DE COLUMNA [ t ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 30
______________________________________________________________________________
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b min.= 20 cm y AREA min.= 600 cm2
ANCHO DE COLUMNA [ b ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 30
CARGA ACTUANTE SOBRE LA COLUMNA [ Pu ] EXPRESADA EN ( Kg ) ? 13794
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MOMENTO ACTUANTE EN LA MISMA DIRECCION DEL LARGO < t > PARA SER CONSIDERADO
COMO
[ Muy ] EXPRESADO EN ( Kg x mts ) ? 392
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MOMENTO ACTUANTE EN LA MISMA DIRECCION DEL ANCHO < b > PARA SER CONSIDERADO
COMO
[ Mux ] EXPRESADO EN ( Kg x mts ) ? −783
EXISTE ESBELTEZ EN EL EJE 'X'
EXISTE ESBELTEZ EN EL EJE 'Y'
FACTOR DE MAYORAMIENTO EN 'X'= 1.05
FACTOR DE MAYORAMIENTO EN 'Y'= 1.05
MOMENTO MAYORADO EN 'X'−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−> Mux=−820.04 ( Kg x mts )
MOMENTO MAYORADO EN 'Y'−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−> Muy= 410.53 ( Kg x mts )
TIPO DE FALLA EN 'X' A TENSION
TIPO DE FALLA EN 'Y' A TENSION
CUANTIA MECANICA REQUERIDA −−−−−−−−−−−−−−−−−> W= 0.0000
PORCENTAJE TOTAL DE ACERO −−−−−−−−−−−−−−−−−−> p= 1.00 %
AREA DE ACERO NECESARIA −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−> As= 9.00 ( cm^2 )
AREA DE ACERO A UTILIZAR EN LA COLUMNA −−−−−> Ast= 11.36 ( cm^2 )
TIPO DE ACERO −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−> 4 Cabillas de 3/4''
ESTRIBOS −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−> 3/8'' c/ 7 ( cm )
'NO' CHEQUEA POR LA SEGUNDA ECUACION DE BRESLER
Calculo de viga
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Se calculara la viga de carga con mayor área tributaria.( viga C )
RESISTENCIA DEL CONCRETO A LOS 28 DIAS [ f'c ] EXPRESADA EN ( Kg/cm^2 ) ? 250
______________________________________________________________________________
RESISTENCIA DEL ACERO [ FY ] EXPRESADA EN ( Kg/cm^2 ) ? 4200
______________________________________________________________________________
CORTE MAXIMO EXISTENTE EN LA VIGA [ V max. ] EXPRESADO EN ( Kg ) ? 15632
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ANCHO DE VIGA [ B ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 30
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ESPESOR DE VIGA [ H ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 30
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RECUBRIMIENTO DE ACERO [ R ] EXPRESADO EN ( cm ) ? 2.5
ALTURA UTIL DE LA VIGA [ d ] EXPRESADA EN ( cm ) ? 27.5
AREAS DE ACERO Y CABILLAS A UTILIZAR
************************************
MOMENTO ACTUANTE LECHO SUPERIOR LECHO INFERIOR
( Kg x mts ) ( cm^2 ) ( cm^2 )
================ ============== ==============
−13870 15.09 = 2 − 1 3/8'' 4.44 = 2 − 3/4''
−13870 15.09 = 2 − 1 3/8'' 4.44 = 2 − 3/4''
DONDE EXISTE CORTE MAXIMO:
__________________________
AREA DE ACERO [ SUPERIOR ] EXPRESADA EN ( cm^2 ) ? 4.44
AREA DE ACERO [ INFERIOR ] EXPRESADA EN ( cm^2 ) ? 4.44
NUMERO DE RAMAS QUE DESEA USAR EN EL ESTRIBO ? 2
ACEROS PERMITIDOS
7
________________
1/4''=0.32 3/8''=0.71 1/2''=1.27
AREA DE ACERO QUE DESEA UTILIZAR EN EL ESTRIBO ? 0.71
EN TODO EL MIEMBRO
ESTRIBOS DE 3/8'' CADA 13 cm CON 2 RAMAS
A UNA DISTANCIA DE [ 4d ] DEL APOYO
***********************************
ESTRIBOS DE 3/8'' CADA 7 cm CON 2 RAMAS
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